Percobaan Archimedes (Latar Belakang)

Archimedes dikenal sebagai ilmuwan atau ahli matematika dan fisika.Archimedes berasal dari Syracus, Yunani. Archimedes adalah orang yang mendasarkan penemuannya dengan eksperimen sehingga ia dijuluki bapak IPA Eksperimen. Salah satu penemuan termasyhur adalah hukum Archimedes.

Hukum Archimedes berbunyi “suatu benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian ke dalam fluida akan mengalami gaya ke atas yang sama dengan berat fluida yang dipindahkan”. Pada bunyi hukum Archimedes menjelaskan tentang gaya apung. Gaya apung merupakan gaya ke atas yang diberikan oleh fluida pada benda yang tenggelam di dalamnya. Misalnya saat kita menambahkan es batu ke dalam gelas yang berisi air. Es batu mempunyai gaya apung yang diakibatkan oleh air yang berperan sebagai fluida (Nurlaili, 2007).

Berdasarkan hukum Archimedes kita mengenal istilah menggapung, tenggelam dan melayang. Menurut Nurlaili, 2007 “Sebuah benda di katakana terapung dalam zat cair apabila sebagian benda tercelup dan sebagian lagi muncul di udara, dengan kata lain benda akan terapung bila massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis zat cair”. Sehingga secara tidak langsung terjadi hubungan antara gaya ke atas dengan benda yang dipindahkan.

Kita mungkin pernah mengamati bahwa benda yang dimasukkan di dalam air terasa lebih ringan dibandingkan ketika berada di udara. Hal ini sesungguhnya berat benda itu tidak berkurang, tetapi gaya tarik bumi kepada benda tersebut besarnya tetap. Hal apakah yang menyebabkan benda di udara lebih besar di banding pada fluida.

Berdasarkan informasi di atas, maka perlu dilakukan sebuah percobaan yang berjudul “Percobaan Archimedes” untuk mengetahui penyebab berat benda di udara dengan didalam fluida dan hubungan gaya ke atas dengan berat zat cair yang dipindahkan.

Hukum Archimedes menyatakan bahwa sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Ketika sebuah benda dimasukkan ke dalam fluida . Maka akan terdapat perbedaan tekanan fluida pada bagian atas benda dengan fluida bagian bawah benda. Fluida yang terletak pada bagian bawah benda memiliki tekanan yang lebih besar daripada fluida yang berada di bagian atas benda. Hal ini disebabkan karena fluida yang berada di bawah benda. Hal ini disebabkan karena fluida yang berada di bawah benda memiliki kedalaman yang lebih besar dari pada fluida yang berada di atas benda.

Berdasarkan hasil pengamatan, diperoleh untuk 1 buah benda, 2 buah benda dan 3 buah benda dengan berat beban di udara secara berturut-turut 0,5 N, 1 N, dan 1,5 N. sedangkan berat beban di dalam air berturut-turut sebesar 0,4 N, 0,9 N dan 1,3 N. Dengan demikian, berdasarkan data pengamatan dan analisis data tersebut dapat disimpulkan bahwa berat benda di udara berbeda dengan berat benda di dalam fluida. Ketika berat benda berada dalam fluida, berat benda tampak berkurang di bandingkan denganberat benda di udara. Sesungguhnya berat benda yang dicelupkan di dalam fluida tidak berkurang, karena  gaya tarik bumi terhadap benda itu besarnya tetap, tetapi zat cair yang memberikan gaya ke atas kepada benda  yang tercelup di dalamnya. Hal ini dibuktikan pada percobaan ke dua dimana benda yang di udara memiliki berat yang lebih besar dibandingkan benda yang dimasukkan ke dalam fluida. Balok pendukung, benda yang tidak dimasukkan ke dalam zat cair naik dan benda yang di udara turun.

Massa awal air untuk ketiga kondisi benda berturut-turut 0,03968 kg, 0,03849 kg dan 0,04175 kg. dan massa akhir untuk benda 1 buah, 2 buah dan 3 buah berturut-turut 0,0473 kg, 0,0541 kg dan 0,06625 kg. pada analisis data diperoleh gaya ke atas oleh air dari ketiga kondisi benda yaitu 0,1 N, 0,1 N dan 0,2 N. Massa air yang dipindahkan berturut-turut 0,00762 kg, 0,01561 kg dan 0,0245 kg. Serta berat air yang dipindahkan berturut-turut 0,074676 N, 0,152978 N, dan 0,2401 N.

Berdasarkan analisis data tersebut kita dapat membandingkan gaya ke atas oleh air dan berat air yang dipindahkan. Ternyata nilai yang diperoleh dari percobaan yang kami lakukan hampir sama dengan perbedaan masing-masing kondisi benda yaitu 0,025324 N, 0,052978 N dan 0,0401 N. Sehingga dapat dibulatkan atau dianggap sama. Hal ini sangat sesuai dengan bunyi Hukum Archimedes, yaitu “Sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan”.