Bunyi Hukum Archimedes: Mengapa Kapal Baja Bisa Mengapung di Laut?

Hukum Archimedes (engelsbergideas.com)

INDOZONE.ID - Pernah kepikiran kenapa kapal pesiar atau kapal kargo yang terbuat dari baja bisa mengapung, sementara paku kecil dari logam langsung tenggelam saat dilempar ke air? Jawabannya ada pada Hukum Archimedes, salah satu hukum fisika paling terkenal yang ditemukan lebih dari 2.000 tahun lalu.

Hukum ini ditemukan oleh Archimedes, ilmuwan asal Yunani yang hidup sekitar abad ke-3 SM. Menurut cerita yang terkenal, Archimedes menemukan prinsip ini saat sedang berendam di bak mandi. 

Ia menyadari bahwa permukaan air naik ketika tubuhnya masuk ke dalam air. Dari pengamatan sederhana itu lahirlah konsep gaya apung yang kemudian dikenal sebagai Hukum Archimedes.

Bunyi Hukum Archimedes

Hukum Archimedes menyatakan:

"Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida akan mengalami gaya ke atas (gaya apung) yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut."

Baca juga: Hukum Draco, Hukuman Paling Bengis Yunani Kuno yang Ditulis dengan Darah

Sederhananya, ketika sebuah benda masuk ke dalam air, benda itu "mendorong" sebagian air keluar dari tempatnya. Air yang tergeser itulah yang menghasilkan gaya ke atas.

Rumus Hukum Archimedes

FA=ρgVF_A=\rho g VFA​=ρgV

Keterangan:

• FA = gaya apung (Newton)
• ρ (rho) = massa jenis fluida (kg/m³)
• g = percepatan gravitasi (9,8 m/s²)
• V = volume fluida yang dipindahkan (m³)

Rumus ini menunjukkan bahwa semakin banyak air yang dipindahkan, semakin besar gaya apung yang diterima benda.

Kenapa Kapal Baja Bisa Mengapung?

Sekilas memang terdengar aneh. Baja memiliki massa jenis lebih besar daripada air, sehingga seharusnya tenggelam.

Namun kapal tidak berbentuk padat seperti balok baja. Lambung kapal dibuat berongga sehingga volume totalnya sangat besar dan mengandung banyak udara. Akibatnya, massa jenis rata-rata kapal menjadi lebih rendah dibanding air laut.

Saat mengapung, kapal memindahkan air dalam jumlah besar hingga gaya apung yang muncul mampu menahan berat kapal dan seluruh muatannya.

Baca juga: Perbedaan Gaung dan Gema dalam Fisika

Contoh Hukum Archimedes dalam Kehidupan Sehari-hari

• Kapal laut mengapung di samudra
• Kapal selam naik dan turun dengan mengatur tangki ballast berisi air.
• Pelampung renang membantu tubuh tetap mengapung.
• Balon udara melayang karena udara panas memiliki massa jenis lebih rendah daripada udara di sekitarnya.
• Hidrometer mengukur massa jenis cairan menggunakan prinsip gaya apung.

Masih Relevan Setelah 2.000 Tahun

Menariknya, prinsip yang ditemukan Archimedes ribuan tahun lalu masih menjadi dasar ilmu hidrostatis modern. Bahkan berbagai penelitian ilmiah masa kini masih mengembangkan konsep gaya apung untuk memahami perilaku partikel, fluida aktif, hingga teknologi sentrifugasi modern.

Hingga sekarang, Hukum Archimedes tetap menjadi salah satu fondasi penting dalam fisika dan rekayasa, menjelaskan fenomena sederhana seperti benda mengapung hingga desain kapal raksasa yang melintasi lautan dunia.