HAI prinsipdiArchimedes mengklaim bahwa kekuatan kemampuan mengapung bekerja secara vertikal dan ke atas pada benda yang terbenam seluruhnya atau sebagian cairanSelanjutnya, menurut prinsip ini, gaya tersebut memiliki nilai yang sama dengan berat fluida, yang dipindahkan oleh penyisipan benda.
Lihatjuga: Hidrostatika – semua yang perlu Anda ketahui: rumus, contoh, dan latihan
Sejarah Prinsip Archimedes
Archimedes dari Syracuse adalah salah satu yang terbesar matematikawan dan penemu sepanjang masa, namun, penemuannya yang paling terkenal adalah kekuatandikemampuan mengapung. Menurut legenda, Archimedes menemukan prinsip daya apung saat mandi di bak mandinya.
Pada kesempatan itu, dia menyadari bahwa volumediairmengalir ke luar dari bak mandi Anda sama dengan volume tubuhnya sendiri yang terbenam. Menurut cerita, Archimedes akan sangat senang dengan penemuannya sehingga dia melompat keluar dari bak mandinya dan berlari telanjang di jalanan sambil berteriak. “Eureka,danureka!" (Ekspresi Yunani tentang orang bijak yang telah menemukan sesuatu).
Narasi lain melaporkan bahwa Archimedes diminta oleh raja Hieron II untuk menyelidiki komposisi mahkota yang ditugaskannya. Raja telah memerintahkan agar mahkotanya terbuat dari emas murni, tetapi setelah menerimanya, dia curiga bahwa logam lain mungkin telah digunakan di bengkelnya. Untuk menghilangkan keraguannya, dia meminta Archimedes untuk mencari tahu apakah mahkotanya emas murni atau tidak.
Archimedes berturut-turut mencelupkan mahkota dan dua benda besar yang terbuat dari emas dan perak murni ke dalam bejana berisi air. beban mereka persis sama dengan yang ada di mahkota. Dengan melakukan ini, dia menyadari bahwa mahkota itu menumpahkan lebih sedikit cairan daripada emas, tapi lebih cair daripada perak, yang menyarankan bahwa Apakah di sana? tidak itu murni terdiri dari emas.
Daya apung dan Prinsip Archimedes
Berdasarkan Prinsip Archimedes:
"Setiap benda, seluruhnya atau sebagian terendam dalam cairan atau cairan, didorong oleh gaya yang sama dengan berat cairan yang dipindahkan oleh benda itu."
Seperti yang telah kita lihat, gaya yang dijelaskan oleh prinsip Archimedes sekarang dikenal sebagai gaya apung. Gaya ini, dalam modul, sama dengan berat fluida, yang dipindahkan ketika kita memasukkan benda ke dalamnya. Kekuatan inilah yang membuat kapal tidak tenggelam atau bahkan kita mampu mengapung di atas air.
rumus dorong
Kita tahu bahwa daya apung sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh adanya benda yang terendam. Yang mengatakan, jika kita ingat hubungan antara Semacam spageti cairan, Anda massa jenis dan volumenya, kita dapat menulis gaya apung dalam hal ini kehebatan, sehingga memudahkan perhitungan gaya ini. Rumus yang digunakan untuk menghitung gaya apung ditunjukkan pada gambar berikut, check it out:
DAN – gaya dorong (N)
d – densitas fluida (kg/m³)
g – percepatan gravitasi (m/s²)
V - volume cairan yang dipindahkan (m³)
Mengenai rumus sebelumnya, penting untuk diingat bahwa volume cairan yang dipindahkan sama dengan volume benda yang terendam, selain itu, ingat bahwa massa jenis yang digunakan dalam rumus mengacu pada massa jenisdaricairan dan bukan benda yang dibenamkan.
Lihat juga:Prinsip Pascal – definisi, rumus, contoh, aplikasi, dan latihan
Latihan Prinsip Archimedes
Pertanyaan 1) (Enem) Selama pekerjaan konstruksi di sebuah klub, sekelompok pekerja harus memindahkan patung besi besar yang ditempatkan di dasar kolam renang yang kosong. Lima pekerja mengikatkan tali ke patung itu dan mencoba menariknya ke atas, tanpa hasil. Jika kolam diisi dengan air, akan lebih mudah bagi pekerja untuk menghapus patung, karena:
a) patung akan mengapung. Dengan begitu, pria tidak perlu berusaha keras untuk melepas pahatan dari bawah.
b) pahatan akan menjadi lebih ringan dengan cara ini, intensitas gaya yang diperlukan untuk mengangkat pahatan akan lebih rendah.
c) air akan memberikan gaya pada patung sebanding dengan massanya, dan ke atas. Gaya ini akan ditambahkan ke gaya yang dibuat pekerja untuk membatalkan aksi gaya berat patung.
d) air akan memberikan gaya ke bawah pada patung, dan itu akan menerima gaya ke atas dari lantai kolam. Gaya ini akan membantu membatalkan aksi gaya berat pada patung.
e) air akan memberikan gaya pada patung sebanding dengan volumenya, dan ke atas. Gaya ini akan menambah apa yang dilakukan pekerja, dan dapat menghasilkan gaya ke atas yang lebih besar dari berat patung.
Templat: huruf e
Resolusi:
Gaya yang diberikan air kolam pada patung tergantung pada volumenya. Gaya ini, pada gilirannya, bekerja dalam arah vertikal, menunjuk ke atas, dan sama, dalam modul, dengan berat air yang dipindahkan oleh patung, yang memfasilitasi pemindahannya, oleh karena itu, alternatif yang benar adalah huruf e.
Pertanyaan 2) (UPF) Strip di bawah ini menunjukkan gunung es yang volumenya terendam sebagian (9/10 dari total volumenya) dalam air laut. Mengingat massa jenis air laut adalah 1,0 g/cm³, periksa alternatif yang menunjukkan massa jenis es, dalam g/cm³, yang membentuk gunung es.
a) 0,5
b) 1.3
c) 0,9
d) 0,1
e) 1
Templat: Huruf C
Resolusi:
Karena berat gunung es sama dengan berat air yang dipindahkan oleh gunung es itu sendiri, kita harus melakukan perhitungan berikut:
Pertanyaan 3) (UFPR) Sebuah benda padat bermassa 600 gram dan bervolume 1 liter dicelupkan sebagian ke dalam zat cair sehingga 80% volumenya terendam. Mengingat percepatan gravitasi sama dengan 10 m/s², tandai alternatif yang menyajikan massa jenis cairan.
a) 0,48 g/cm³
b) 0,75 g/cm³
c) 0,8 g/cm
d) 1,33 g/cm³
e) 1,4 g/cm
Umpan balik: Huruf b
Resolusi:
Pertama, kita perlu mengingat bahwa jika benda mengambang, beratnya sama dengan gaya apung, jadi:
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-arquimedes.htm