Page 15 - E-Modul Fluida Statis
P. 15
B. Penurunan Rumus Hukum Archimedes
“Apakah penyebab munculnya gaya apung yang dikerjakan oleh suatu fluida kepada benda
yang tercelup dalam fluida?“
Ternyata gaya apung ini muncul karena selisih antara gaya hidrostatis yang dikerjakan fluida
terhadap permukaan bawah dengan permukaan atas benda.
Gaya apung terjadi karena makin dalam zat cair, makin besar
tekanan hidrostasisnya. Ini menyebabkan tekanan pada bagian bawah
benda lebih besar daripada tekanan bagian atasnya. Sebuah silinder
dengan tinggi h dan luas A yang tercelup seluruhnya di dalam zat cair
dengan massa jenis . Fluida melakukan tekanan hidrostatis P1 = . .
ℎ1 pada bagian atas silinder. Gaya yang berhubungan dengan tekanan ini
adalah F1 = P1A = . . ℎ1A berarah ke bawah Fluida melakukan tekanan
hidrostatis F1 = P2A = . . ℎ2A dengan arah ke atas
Resultan kedua gaya ini adalah gaya apung Fa.
Jadi, Fa = F2 – F1
= . . ℎ2A - . . ℎ1A
= . . (h2-h1)
= . . . ℎ
= . .
Jadi, gaya apung Fa yang dikerjakan fluida pada benda sama dengan berat fluida yang
dipindahkan oleh silinder.
• Hukum Archimedes berlaku untuk semua fluida F a = ρ f . V f . g
(zat cair dan gas)
• Vf adalah volume benda yang tercelup dalam fluida.
• Jika benda tercelup seluruhnya : Vf = volume benda
• Jika benda tercelup sebagian : Vf = volume benda
yang tercelup dalam fluida saja