EKSPERIMEN

GAYA ARCHIMEDES

a. Tujuan : Membuktikan persamaan gaya Archimedes

b. Dasar Teori : Setiap benda yang dicelupkan ke dalam zat cair maka benda itu akan mendapatkan gaya tekan ke atas. Gaya inilah yang dinamakan gaya Archimedes. Gaya Archimedes besarnya dipengaruhi oleh berat jenis dan volume benda tercelup, yaitu memenuhi persamaan berikut : F A=s .V Ts adalah berat jenis benda dan memenuhi : s= ρgMelalui eksperimen, persamaan di atas dapat dibuktikan dengan dimulai dari pembuktian hubungan antara F A dengan V T (volume tercelup). Kemudian konstanta perbandingannya adalah berat jenis s. Pembuktian secara eksperimen ini dapat dirancang dengan menggunakan alat seperti pada Gambar 4.1. Sebuah balok ditimbang dengan neraca pegas. Saat di udara sebesar w dan setelah dimasukkan ke dalam zat cair yang ada dalam gas menjadi w 'maka F A memenuhi :

F A=w−w ' Volume benda tercelup (V T ) sama dengan volume zat cair yang dipindahkan, yaitu kenaikan volume pada gelas beaker saat balok tercelup. Variabel – variabel :

Variabel Bebas : Volume tercelup (V T ) Variabel Terikat : Gaya Archimedes F A Variabel Kontrol : Jenis zat cair ( s ), tempat (gelas )

c. Alat dan Bahan : Neraca Pegas Gelas Beaker Balok Air

d. Kegiatan : (1) Masukkan air ke dalam gelas beaker dengan volume tertentu seperti pada Gambar 4.1 (a),

misalnya V 0 .

(2) Ukurlah berat balok saat diudara dengan neraca pegas, misalnya w0 . (3) Masukkan balok ke dalam air dengan volume balok tercelup sesuai keinginan seperti pada

Gambar 4.2 (b), misalnya air pada gelas beaker menjadi V sehingga volume balok tercelup memenuhi : V T=V−V 0 .

(4) Amati berat balok saat tercelup, yaitu sama dengan penunjukan neraca pegasnya dan hitung gaya tekan ke atas yang bekerja pada balok. Misalnya berat balok menjadi w ' maka gaya ke atasnya memenuhi : F A=w−w ' .

(5) Ulangi langkah (3) dan (4) dengan mengubah volume balok yang tercelup. Caranya dengan memasukkan balok lebih dalam atau lebih dangkal (pegas masih menunjukkan nilai tertentu), tetapi zat cairnya tetap.

(6) Catat semua data pada tabel 3.4.

e. Data dan Analisa : Data

No.

w w’ V0 V’

1. 1 N 0,85 N 150 ml 154 ml

2. 1 N 0,85 N 150 ml 153 ml

3. 1 N 0,8 N 150 ml 152 ml

4. 1 N 0,8 N 150 ml 152 ml

5. 1 N 0,9 N 150 ml 151 ml

Analisa

No.

VT (ml) = V’ – V0 FA = w – w’

1. (154 – 150) ml = 4 ml (1 – 0,80) N = 0,20 N

2. (153 – 150) ml = 3 ml (1 – 0,80) N = 0,20 N

3. (152 – 150) ml = 2 ml (1 – 0,85) N = 0,15 N

4. (152 – 150) ml = 2 ml (1 – 0,85) N = 0,15 N

5. (151 – 150) ml = 1 ml (1 – 0,90) N = 0,10 N

f. Kesimpulan :

1. Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair, sesungguhnya berat benda itu tidak berkurang. Gaya tarik bumi kepada benda itu besarnya tetap. Akan tetapi, zat cair mengadakan gaya yang arahnya ke atas kepada setiap benda yang tecelup didalamnya. Ini menyebabkan berat benda seakan-akan berkurang.

2. Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya kedalam zat cair akan mendapat gaya keatas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda yang dicelupkan tersebut. Jika seluruh benda tercelup kedalam zat cair, maka volume cairan yang dipindahkan sama dengan volume benda.

3. Lakukan pengamatan dengan meminimalisirkan kesalahan.