Rumus Hukum Archimedes

Hukum Archimedes menyatakan, "Jika suatu benda dicelupkan ke dalam suatu zat cair, maka benda tersebut akan mendapat tekanan ke atas yang sama besar dengan berat zat cair yang didesak oleh benda tersebut".

Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur di dalam air daripada di udara karena di dalam air benda akan mendapat gaya ke atas. Sementara di udara, benda memiliki berat sesungguhnya.

Berat benda di udara diperoleh dengan mengalikan massa benda (m) dengan gravitasi bumi (g):

Wbu = m x g

Ketika benda berada di dalam air.

Wba = Wbu - Fa
Fa    = Wbu - Wba

Keterangan:

Wbu = berat benda di udara ( Newton)
m = massa (kg)
g = percepatan gravitasi bumi (10 ms-2)
Wba    = berat benda di air (Newton)

Jika Fa adalah gaya apung atau gaya angkat ke atas, maka besarnya gaya apung ini dapat dirumuskan sebagai berikut.

Fa = ρ  g  v

Keterangan:
Fa   = gaya apung (N)
ρ = massa jenis air (kg/m3)
g     = percepatan gravitasi (ms-2)
v     = volume benda tercelup (m3)

Contoh Soal Hukum Archimedes

Contoh Soal 1

Sebuah bola ketika ditimbang di udara beratnya sebesar 50 N. Tetapi ketika ditimbang di dalam air, berat bola tersebut menjadi 45 N. Hitunglah gaya ke atas yang diterima bola tersebut, serta hitung pula volume bola itu.

Penyelesaian:

Diketahui:

Wbu = 50 N
Wba    = 45 N

Ditanyakan: Fa dan v

Jawab:

Fa = Wbu - Wba
     = 50 - 45
     = 5 N

Jadi, besar gaya apung yang dialami bola adalah 5 N.

Untuk menghitung volume digunakan rumus berikut:

Jadi volume benda tersebut adalah  



Contoh Soal 2


Sebuah batu yang terdapat di dasar danau dapat diangkat oleh Hulk dengan gaya sebesar 500 N. Setelah di udara, batu tersebut pun ditimbang, beratnya ternyata 700 N. Sekarang hitung berat batu tersebut di dalam air.

Penyelesaian:

Diketahui:

W udara = 700 N
Fa           = 500 N

Ditanyakan: W air

Jawab:

W air = W udara - Fa
          = 700 - 500
          = 200

Jadi berat batu tersebut di dalam air adalah sebesar 200 newton.