PERCOBAAN TENTANG HUKUM ARCHIMEDES

I. Tujuan

Memahami hukum Archimedes melalui percobaan

II. Alat dan Bahan

1) Beban 3 buah

2) Gelas ukur

3) Neraca pegas

4) Air

III. Teori Dasar

Menurut Archimedes, jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair maka benda tersebut akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Dengan demikian, jika berat benda pada saat berada dalam zat cair diukur maka berat tersebut akan lebih kecil dibandingkan dengan pada saat benda tersebut ditimbang di udara.

IV. Cara Kerja

1. Siapkan tiga beban yang massanya 100g, 200g, dan 300g, sebuah neraca pegas, gelas ukur, dan air secukupnya.

2. Masukkan air ke dalam gelas ukur dan catat volumenya (V₀).

3. Timbang beban 1 di udara dengan neraca pegas dan catat beratnya (W₁).

4. Beban 1 yang masih tergantung pada neraca pegas dicelupkan ke dalam gelas ukur sampai terendam seluruhnya. Catat volume air (V₁) dan berat beban dalam air (W₂). Hitung perbedaan berat beban 1 saat ditimbang di udara dengan saat ditimbang di dalam air serta hitung pula besarnya volume air yang dipindahkan (V₁-V₀).

5. Ulangi langkah 3 dan 4 untuk beban 2 dan 3.

6. Tampilkan data hasil perhitungan dalam satu tabel.

V. Tabel Hasil pengamatan

Massa	W1	W2	W1-W2	V0	V1	V1-V0
100 g	1000 g atau 1 N	800 g atau 0.8 N	0.2 N	40 x 10-5 N	42 x 10-5 N	2 x 10-5 N
200 g	2000 g atau 2 N	1700 g atau 1.7 N	0.3 N	40 x 10-5 N	43 x 10-5 N	3 x 10-5 N
300 g	300 g atau 3 N	2500 g atau 2.5 N	0.5 N	40 x 10-5 N	45 x 10-5 N	5 x 10-5 N

VI. Hasil Perhitungan

Fa = W₁-W₂

Fa = ρ_fluida . g . V

ρ_fluida = 1000 Kg/m³

g = 10 m/s²

keterangan :

Fa = gaya ke atas (N)

ρ_fluida = massa jenis fluida (Kg/m³)

W₁ = berat benda di udara

W₂ = berat benda di air

g = percepatan gravitasi

V = volume air (fluida) yang dipindahkan

Beban 1

Fa = W₁-W₂

Fa = 0.2 N

0.2 N = ρ_fluida . g . V

0.2 N = 1000 Kg/m³ . 10 m/s² . 2 x 10^-5 N

0.2 N = 0.2 N

Beban 2

Fa = W₁-W₂

Fa = 0.3 N

0.3 N = ρ_fluida . g . V

0.3 N = 1000 Kg/m³ . 10 m/s² . 3 x 10^-5 N

0.3 N = 0.3 N

Beban 3

Fa = W₁-W₂

Fa = 0.5 N

0.5 N = ρ_fluida . g . V

0.5 N = 1000 Kg/m³ . 10 m/s² . 5 x 10^-5 N

0.5 N = 0.5 N

VII. Analisis Data

· Berat beban yang ditimbang di udara lebih besar daripada berat beban yang ditimbang di dalam air karena beban di dalam air mendapat gaya ke atas yang sama dengan zat cair yang dipindahkan.

· Dari hasil percobaan tersebut kita dapat memahami bahwa berat benda di udara lebih besar daripada saat berada pada zat cair dan sesuai dengan hukum Archimedes bahwa benda dalam air mendapat gaya ke atas yang sama dengan zat cair yang dipindahkan.

VII. Pertanyaan dan Jawaban

Pertanyaan:

1. Mengapa berat benda saat diukur di udara dan dalam air memberikan hasil yang berbeda?

2. Berapa besar gaya ke atas yang dalam percobaan ini?

Jawaban:

1. Karena menurut tekanan Hidrostatis, tekanan pada permukaan atas dan bawah benda yang berada pada zat cair berbeda, akibatnya terdapat selisih gaya yang bekerja. Selisih gaya ini berperan sebagai gaya ke atas sehingga dapat disimpulkan bahwa besarnya gaya ke atas sama dengan berat zat cair yang dipindahkan.

2. Beban 1

Fa = ρ_fluida . g . V

Fa = 1000 Kg/m³ . 10 m/s² . 2 x 10^-5 N

0.2 N = 0.2 N

Jadi, besar gaya ke atas beban 1 adalah 0.2 N

Beban 2

Fa = ρ_fluida . g . V

0.3 N = 1000 Kg/m³ . 10 m/s² . 3 x 10^-5 N

0.3 N = 0.3 N

Jadi, besar gaya ke atas beban 2 adalah 0.3 N

Beban 3

Fa = ρ_fluida . g . V

0.5 N = 1000 Kg/m³ . 10 m/s² . 5 x 10^-5 N

0.5 N = 0.5 N

Jadi, besar gaya ke atas beban 3 adalah 0.5 N

VIII. Kesimpulan

Dari percobaan di atas, berat benda di udara lebih besar daripada saat berada pada zat cair. Menurut tekanan hidrostatis, tekanan pada permukaan atas dan bawah benda yang berada pada zat cair berbeda, akibatnya terdapat selisih gaya yang bekerja. Selisih gaya ini berperan sebagai gaya ke atas sehingga dapat disimpulkan bahwa besarnya gaya ke atas sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Konsep inilah yang dikenal sebagai hokum Archimedes.