Laporan Eksperimen Percobaan Archimedes

Percobaan Archimedes

Tujuan:          untuk mengetahui besar gaya tekan air ke atas

                        Untuk mengetahui volume benda

                        Untuk mengetahui massa jenis benda

Alat dan bahan

1.      Gelas ukur

2.      Benda/ beban

3.      Neraca

4.      Air

5.      Benang

Dasar Teori

Sebuah benda yang diletakkan di dalam air terasa lebih ringan dibandingkan dengan beratnya ketika di udara. Perhatikan gambar di bawah ini:

Tekanan akan bertambah dengan bertambahnya kedalaman, gaya pada bagian bawah benda yang berada di dalam air lebih besar daripada gaya yang bekerja pada bagian atas benda. Akibatnya, ada selisih gaya yang bekerja pada benda yang disebut gaya apung.  Pada gambar di atas besar gaya ke bawah adalah F₁ = P₁A di mana P₁ = P_atm + ρgh₁ ; sedangkan besar gaya ke atas yang bekerja pada silinder adalah F₂ = P₂A di mana P₂ = ρgh₂. Dengan demikian, selisih gaya bekerja pada silinder adalah yang bertindak sebagai gaya apungnya, yang besarnya adalah:

Fapung = F₂ – F₁

      = P₂A – P₁A

      = (P_atm + ρgh₂)A - (P_atm + ρgh₁)A

      = ρgA (h₂ – h₁)

karena A(h₂ – h₁) sama dengan volume silinder, sehingga F_apung = ρgV.

Ketika membenamkan sebuah benda yang memiliki volume V ke dalam fluida, maka akan ada fluida yang dipindahkan tempatnya, sebanyak volume benda yang dibenamkan.

Dengan demikian volume yang dipindahkan adalah V. massa benda yang dipindahkan adalah m = ρV, sehingga persamaan F_apung = ρgV = mg. Di mana mg adalah berat fluida yang dipindahkan. Kesimpulan yang dapat diambil dari persamaan tersebut dikenal sebagai hukum Archimedes, yang menyatakan bahwa gaya apung yang bekerja pada sebuah benda yang dibenamkan sama dengan berat fluida yang dipindahkan.

Langkah Kerja

1.      Siapkan gelas ukur, lalu isilah dengan air, catat volume air mula-mula

2.      Timbanglah benda dengan pegas catat massa benda

3.      Celupkan benda tersebut ke dalam gelas ukur yang sudah terisi air, catat berapa volume airnya, dan berapa massa benda setelah dimasukkan ke air

4.      Masukkan hasil pengamatan ke dalam tabel pengamatan

5.      Ulangi untuk benda yang lain

Hasil pengamatan

Tabel Pengamatan

No	Benda	Volume air mula-mula (V0)	Volume air setelah benda dimasukkan (V1)	V = V1 – V2	Massa benda mula-mula (m0)	Massa benda di air (m1)	M = m1  – m0	Ρ = m/ V
1	Kubus Alumunium	200	208	8	40	30	10	1,25
2	Kubus Kayu	200	208	8	25	19	6	0,75
3	Kuningan	200	228	28	140	110	30	1,07

Pembahasan

Pertanyaan:

1.      Hitunglah volume masing-masing benda!

2.      Hitunglah besar gaya tekan ke atas untuk masing-masing benda!

3.      Hitunglah massa jenis benda (ρ = m/ V) !

Jawaban:

1.        Kubus Alumunium                                          Kubus Kayu

V = V₁- V₀                                                       V = V₁- V₀

V =  200 – 208 = 8 ml                                      V = 208 – 200 = 8 ml

Kuningan

V = V₁- V₀

V = 228 – 200 = 28

2.        Kubus Alumunium                                          Kubus kayu

F_a = ρ g V                                                        F_a = ρ g V                                                        F_a = 1000 · 10 · 8 = 80000 N                                  F_a = 1000 · 10 · 8 = 80000 N

Kuningan

F_a = ρ g V

F_a = 1000 · 10 · 28 = 280000 N

3.        Kubus Alumunium                                          Kubus Kayu               

Kuningan

Kesimpulan

Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa gaya apung/ gaya tekan ke atas pada benda yang dibenamkan merupakan akibat bertambahnya tekanan terhadap bertambahnya kedalaman. Ketika membenamkan sebuah benda yang memiliki volume V ke dalam fluida, maka akan ada fluida yang dipindahkan tempatnya, sebanyak volume benda yang dibenamkan. Maka dengan demikian volume yang dipindahkan adalah V benda.

Rujukan

Foster, Bob. 2004. Fisika Terpadu  SMA 2B. Jakarta: Erlangga.

http://www.scribd.com/doc/20100820/Hukum-Archimedes di akses pada tanggal 7 Oktober 2011