Dokumen tersebut menjelaskan hukum Archimedes tentang gaya apung dan bagaimana ia mempengaruhi apakah suatu benda akan mengapung, tenggelam, atau melayang dalam fluida. Juga dijelaskan bagaimana hukum ini diterapkan pada kapal, galangan kapal, dan hidrometer.

1. Disusun
O
L
E
H
ARDIANSYAH PUTRA

2. Berbunyi:
“bahwa setiap benda yang dicelupkan seluruh atau
sebagian dari permukaan benda akan mengalami gaya ke atas
(Fa) sebesar zat cair yang dipindahkan. Sementara ketika di
udara,benda memiliki berat yang sesungguhnya”

3. Gaya Apung & Persamaan
Hukum Archimedes
Berat benda di udara lebih berat daripada berat
benda di fluida. Berat benda di fluida sebenarnya tidak
berubah, tetapi air memberikan gaya ke atas kepada batu
yang disebut dengan gaya apung. Gaya apung diberi
simbol Fa . Fa adalah selisih berat benda di udara dengan
berat benda yang tercelup oleh fluida
Besarnya gaya apung dapat dirumuskan sebagai berikut:
Dimana:
FA = gaya ke atas (N),
ρ f = massa jenis fluida (kg/m3),
Vf= volume fluida yang
dipindahkan (m3), dan
g = percepatan gravitasi (m/s3).

4. Contoh soal:
Sebuah kubus dengan sisi 0,2 m digantung secara vertikal dengan seutas kawat ringan.
Tentukan gaya yang dikerjakan fluida pada kubus itu:
a. Kubus dicelupkan seluruhnya kedalam air jika 
. Kubus dicelupkan
. Penyelesaian
Kubus tercelup seluruhnya
𝑽𝒃,𝒇 = 𝑽𝒌𝒖𝒃𝒖𝒔 = 𝟎,𝟐𝒙𝟎,𝟐𝒙𝟎,𝟐 = 𝟎,𝟎𝟎𝟖 𝒎𝟑
𝑭𝒂 = 𝝆𝒇𝑽𝒃𝒇𝒈 = 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒙𝟎,𝟎𝟎𝟖 𝒙𝟏𝟎 = 𝟖𝟎 𝑵

5. Pengaruh Hukum Archimedes pada
benda:
Gaya apung keatas memberikan pengaruh
terhadap benda yaitu:
a. Mengapung
Jika balok kayu dicelupkan seluruhnya ke dalam
air, gaya apung lebih besar daripada gaya balok
sehingga Fa > w sehingga balok bergerak ke
atassampai sebagian permukan balok muncul ke
permukaan air.

6. b. Tenggelam
Jika logam dimasukkan seluruhnya ke dalam
gelasyang berisi air tawar maka gaya apung lebih
kecil dari gaya berat (Fa < W) akibatnya logam
bergerak ke bawah sampai menyentuh dasar gelas,
peristiwa ini disebut tenggelam.

7. c. Melayang
Jika sebutir telur dicelupkan ke dalam air
asin, maka gaya apung telur menjadi lebih besar
daripada gaya beratnya Fa = W sehingga telur
bergerak keatas sampai berhenti ketika telur
berada diantara permukaan air dan dasar gelas.
Peristiwa ini disebut melayang.

8. Syarat Benda Terapung, Tenggelam dan
Melayang
No Kondisi benda Syarat
1 Terapung Fa > w
(𝜌𝑏 𝑉𝑏
)𝑔 = 𝜌𝑓 𝑉𝑏𝑓 𝑔
𝜌𝑏 =
𝜌𝑓 𝑉𝑏,𝑓
𝑉𝑏
𝜌𝑏 < 𝜌𝑓
𝑉𝑏  𝑉𝑏𝑓
2 Tenggelam Fa  w
𝜌𝑏 > 𝜌𝑓
𝑉𝑏 = 𝑉𝑏𝑓
3 Melayang Fa = w
𝜌𝑏 = 𝜌𝑓
𝑉𝑏 = 𝑉𝑏𝑓

9. Contoh soal:
Sebuah benda memiliki volume 20 m3 dan massa jenisnya = 800 kg/m3. Jika benda tersebut
dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1.000 kg/m3, tentukanlah volume benda yang
berada di atas permukaan air.
Penyelesaian
Fa = w
(𝜌𝑏 𝑉𝑏
)𝑔 = 𝜌𝑓𝑉𝑏𝑓 𝑔
800 𝑥 20 = 1000 𝑥 𝑉𝑏𝑓
16000 = 1000 𝑥 𝑉𝑏𝑓 = 16
𝑉𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 𝑦𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 20 − 16 = 4 𝑚3

10. Penerapan Hukum Archiemedes
Kapal laut terbuat dari
baja atau besi, dimana
massa jenis baja atau
besi lebih besar daripada
massa jenis air laut.
Tetapi mengapa kapal
laut bisa terapung?

11. a. Kapal Laut
Jadi, Berdasarkan Hukum Archimedes, kapal
dapat terapung karena berat kapal sama dengan
gaya ke atas yang dikerjakan oleh air laut,
meskipun terbuat dari baja atau besi. Badan kapal
dibuat berongga agar volume air yang dipindahkan
oleh badan kapal lebih besar. Dengan demikian,
gaya ke atas juga lebih besar sehingga volume
yang dipindahkan juga semakin besar. Kapal laut
didesain bukan hanya asal terapung, melainkan
harus tegak dan dengan kesetimbangan stabil
tanpa berbalik. Kestabilan kapal saat terapung
ditentukan oleh posisi titik berat benda, dan titik di
mana gaya ke atas bekerja.

12. b. Galangan Kapal
Untuk memperbaiki kerusakan pada bagian
bawah kapal, maka kapal perlu diangkat dari
dalam air. Alat yang digunakan untuk
mengangkat bagian bawah kapal tersebut
dinamakan galangan kapal.Setelah diberi
topangan yang kuat sehingga kapal seimbang,
air dikeluarkan secara perlahan-lahan. Kapal
akan terangkat ke atas setelah seluruh air
dikeluarkan dari galangan kapal.

13. c. Hidrometer
Hidrometer merupakan alat yang digunakan
untuk mengukur massa jenis zat cair. Semakin rapat
suatu cairan, maka semakin besar gaya dorong ke
arah atas dan semakin tinggi hidrometer. Hidrometer
terbuat dari tabung kaca yang dilengkapi dengan
skala dan pada bagian bawah dibebani butiran timbal
agar tabung kaca terapung tegak di dalam zat cair.
Jika massa jenis zat cair besar, maka volume bagian
hidrometer yang tercelup lebih kecil, sehingga bagian
yang muncul di atas permukaan zat cair menjadi
lebih panjang, Sebaliknya, jika massa jenis zat cair
kecil, hidrometer akan terbenam lebih dalam,
sehingga bagian yang muncul di atas permukaan zat
cair lebih pendek.