IX. Hukum Archimedes - Tanggal 30 September 2025

 

Hukum Archimedes

 

Nama Guru         : Anita Wulandari, S.Pd.

Mata Pelajaran   : Ilmu Pengetahuan Alam

Kelas                    : IX

Elemen                 : Pemahaman IPA

Pertemuan           : 21

Jam ke                  :  1 dan 2

 

Capaian Pembelajaran

Tujuan Pembelajaran 

Pemahaman Bermakna

Materi                           : Hukum Archimedes

Metode                          : 

Model pembelajaran   : cooperative learning

Mode pembelajaran    : tatap muka

Strategi                         : Diskusi & Tanya Jawab

Sarana dan Prasarana   :

Langkah-langkah Pembelajaran :

Uraian Materi

b. Hukum Archimedes

Hukum Archimedes ditemukan oleh ilmuan Yunani yang bernama Archimedes. Hukum ini menjelaskan hubungan gaya berat dan gaya ke atas pada suatu benda jika dimasukkan ke dalam air. Akibat adanya gaya angkat ke atas (gaya apung), benda yang ada didalam zat cair beratnya akan berkurang. Sehingga benda yang diangkat dalam air akan terasa lebih ringan dibandingankan ketika diangkat di darat.

Hukum Archimedes berbunyi: "Sebuah benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian dalam zat cair, akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut".

Jenis Benda di dalam Air

Dengan hukum Archimedes, kita bisa mengelompokkan benda menjadi 3 jenis. Benda-benda tersebut di antaranya adalah benda tenggelam, terapung, dan melayang.  Benda bisa tenggelam jika gaya angkat air lebih kecil dari gaya berat benda tersebut.  Sedangkan benda melayang terjadi jika gaya angkat air dan gaya berat benda sama. Untuk benda yang bisa mengapung terjadi saat gaya angkat air lebih besar dibandingkan dengan gaya berat benda.

1. Benda Tenggelam

Benda disebut tenggelam dalam zat cair apabila posisi benda selalu terletak pada dasar tempat zat cair berada.

 

Dalam keadaan seimbang maka w = N + F_a  sehingga:

w > F_a

m g > ρ_f g V

ρ_b g V > ρ_f g V

     ρ_b   >  ρ_f

 

2. Benda Melayang

Benda melayang dalam zat cair apabila posisi benda di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar tempat zat cair berada.

 

Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu :F_a dan w. Dalam keadaan seimbang maka:

w = F_a

m g = ρ_f g V

ρ_b g V = ρ_f g V

     ρ_b   =  ρ_f

3. Benda Terapung

Benda terapung dalam zat cair apabila posisi benda sebagian muncul di permukaan zat cair dan sebagian terbenam dalam zat cair.

 

Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu :F_a dan w. Dalam keadaan seimbang maka:

w = F_a

m g = ρ_f g V

ρ_b g V₁ = ρ_f g V₂

   V₁ < V₂    

 ρ_b   <  ρ_f

 

Hukum Archimedes adalah prinsip fisika yang menyatakan bahwa suatu benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian ke dalam fluida (cairan atau gas) akan mengalami gaya apung ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Gaya apung inilah yang menyebabkan benda terasa lebih ringan saat berada di dalam fluida dan menentukan apakah benda tersebut akan mengapung, tenggelam, atau melayang. 

 

Penjelasan Hukum Archimedes:

• Gaya Apung (Buoyancy): Ketika sebuah benda dimasukkan ke dalam fluida, fluida akan memberikan gaya ke atas pada benda tersebut. Gaya ini disebut gaya apung.  

Tiga Keadaan Benda dalam Fluida Berdasarkan Hukum Archimedes:

1. Benda Mengapung: Benda akan mengapung jika berat total benda tersebut lebih kecil atau sama dengan berat fluida yang dipindahkan.
2. Benda Tenggelam: Benda akan tenggelam jika berat total benda lebih besar daripada berat fluida yang dipindahkan.
3. Benda Melayang: Benda akan melayang jika berat total benda sama dengan berat fluida yang dipindahkan, sehingga tidak naik atau turun. 

Penerapan dalam Kehidupan Sehari-hari:

Desain Kapal: Kapal dapat terapung karena bentuknya dirancang untuk memindahkan volume air yang sangat besar, sehingga berat air yang dipindahkan cukup untuk menopang berat kapal. 

Penyelaman: Kapal selam mengatur jumlah air yang masuk ke dalam tangkinya untuk menambah atau mengurangi berat total, sehingga bisa menyelam atau mengapung pada kedalaman yang diinginkan 

Balon Udara: Prinsip yang sama juga berlaku pada balon udara, di mana udara panas di dalam balon lebih ringan daripada udara dingin di sekitarnya, menciptakan daya apung yang mengangkat balon

Silahkan untuk menyimak video pembelajaran lebih lanjut tentang HHukum Archimedes dibawah ini....

  

Berikut ini penjelasan tentang penerapan hukum archimedes dalam kehidupan sehari-hari silahkan disimak video nyaa yaa nak....

 

 

Bahan bacaan lainnya

  

 

Penugasan

Soal 1: Menghitung Gaya Apung dan Berat Benda di Air
Sebuah benda memiliki berat 500 N di udara. Jika benda tersebut ditimbang di dalam air dan beratnya menjadi 450 N, berapakah gaya apung yang dialami benda tersebut? 

 

Soal 2: Menentukan Massa Jenis Benda
Sebuah balok kayu memiliki berat di udara 25 N. Ketika balok tersebut dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1000 kg/m³, balok tersebut akan terapung dengan berat 10 N di dalam air. Berapa massa jenis balok tersebut? (Gunakan g = 10 m/s²) 

 

 

Soal 3: Menentukan Volume Benda
Sebuah bola tercelup seluruhnya ke dalam air yang memiliki massa jenis 1000 kg/m³. Jika gaya apung yang dialami bola tersebut adalah 0,2 N, berapakah volume bola tersebut? 

 

 

Soal 4: Benda Terapung
Sebuah benda bermassa jenis 1.200 kg/m³ terapung di dalam zat cair. Jika 1/5 bagian benda muncul di permukaan zat cair, berapakah massa jenis zat cair tersebut? 

Lampiran  

Lampiran 1. LKPD Pertemuan 3

LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK (LKPD)

HUKUM ARCHIMEDES

Tujuan Pembelajaran

● Menganalisis besar gaya Archimedes

● Menyelidiki konsep benda terapung, melayang, dan tenggelam

● Menyelidiki konsep fisika pada pasar apung

Pengantar

Hukum Archimedes merupakan hokum yang menyatakan bahwa setiap benda yang tercelup baik keseluruhan maupun sebagian dalam fluida, maka benda tersebut akan menerima dorongan gaya ke atas (ataupun gaya apung). Hal tersebut dicetuskan oleh Archimedes dan dirumuskan sebagai berikut.

F_A = ρ g V

Karena ada gaya ke atas, maka berat benda di dalam zat cair akan berkurang. Jadi, berat benda dalam zat air sama dengan berat benda di udara dikurangi dengan gaya ke atas. Hal tersebut dapat dirumuskan:

w_z = w_u – F_A

Berikut ini syarat benda terapung, melayang, dan tenggelam.

1. Benda terapung = ρ_fluida > ρ_benda dan w < F_apung

2. Benda melayang = ρ_fluida = ρ_benda dan w = F_apung

3. Benda tenggelam = ρ_fluida < ρ_benda dan w < F_apung

Kegiatan

Menyelidiki Faktor yang Memengaruhi Benda Terapung, Melayang, dan Tenggelam

Alat dan Bahan

1. Gelas

2. Air

3. Garam

4. Telur

5. Sendok

Langkah Kerja

1. Siapkan alat dan bahan.

2. Potonglah bagian atas botol air mineral seperti berbentuk gelas.

3. Isilah botol air mineral dengan air sebanyak 2/3 bagian.

4. Masukkan telur ke dalam botol berisi air tersebut.

5. Amati posisi telur tersebut di dalam botol.

6. Catat hasil pengamatan pada tabel pengamatan.

7. Ambil kembali telur, lalu berilah 3 sendok makan garam ke dalam botol berisi air.

8. Aduk sampai garam di dalam botol larut.

9. Kemudian, masukkan telur ke dalam botol larutan garam. Amatilah posisi telur di dalam botol. Catat hasilnya.

10. Ulangi langkah kerja nomor 7-9 dengan menambahkan garam 5 sendok makan lagi ke dalam larutan garam.

 

11. Catat hasil pengamatan ke dalam tabel.

No.	Komposisi Campuran Air dan Garam	Hasil Percobaan pada Telur			Waktu Reaksi (detik)
		Terapung	Melayang	Tenggelam
1.	Tanpa garam
2.	Garam 2 sendok
3.	Garam 3 sendok

Pertanyaan

1. Berdasarkan hasil percobaan, bagaimana penbgaruh pemberian garam pada air?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. Faktor apa saja yang memengaruhi besaran gaya pada percobaan Hukum Archimedes yang sudah dilakukan?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. Berdasarkan percobaan tersebut, menurutmu mengapa masyarakat dapat melakukan transaksi jual beli di atas perahu (pasar apung) dengan tidak tenggelam meskipun di tengah perairan?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4. Berdasarkan jawaban nomor 4, berikan kesimpulan terkait kearifan lokal pasar apung berdasarkan konsep Hukum Archimeder?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5. Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil percobaan yang sudah dilakukan.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………