MAKALAH SEJARAH FISIKA
MAKALAH SEJARAH FISIKA
ā
ā
SEJARAH PENEMUAN KONSEP HUKUM ARCHIMEDESSEJARAH PENEMUAN KONSEP HUKUM ARCHIMEDESā
ā
disusun oleh: disusun oleh:
KARTINI NURSETīA
KARTINI NURSETīA !A "#$ $# !A "#$ $# %%&'%%&'
MA(
MA(FIRANI SīFIRANI SīAM AM !A !A "#$ $# %"%'"#$ $# %"%'
PRO)RAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA PRO)RAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KE)URUAN DAN ILMU PENDIDIKAN FAKULTAS KE)URUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNI*ERSITAS TADULAKO UNI*ERSITAS TADULAKO PALU PALU "%$& "%$&
SEJARAH PENEMUAN HUKUM ARCHIMEDES
Archimedes, pria bercambang lebat yang dilahirkan di Syracuse, Sisilia, tahun 287 SM. Ia belajar di Kota Aleīandria, Mesir. Ia adalah seorang matematika!an, "isika!an, astronom sekaligus "ilusu". Ia dikenal sangat dekat dengan #iero, $aja Syracuse, ia juga dekat dengan putra raja, %elo. &ibit ilmu!an Archimedes agaknya turun dari sang ayah, 'eidies, seorang astronom yang berhasil menyelidiki ukuran dan jarak antara matahari dan bulan.
(imasa mudanya, Archimedes tinggal di Mesir. Ia belajar dengan murid) murid *uclid di Aleīandria. (i Aleīandria, ia bertemu dengan +onon dan Samos serta *ratosthenes. &ukan ruang lingkup pengalamannya yang mendorong Archimedes banyak menemukan hal)hal baru yang mendorongnya justru keterdesakan, dan bahkan "aktor kebetulan.
īada tahun 2-ī SM, Archimedes diperintahkanĀ Raja HieronĀ untuk mencari tahu apakah ahli emas telah menipu raja. #ieron memberi sebongkah emas kepada ahli emas untuk dijadikan mahkota berbahan emas. /alaupun mahkota ini beratnya sama dengan emas asli, raja curiga jika ahli emas ini melapisi logamĀ yang lebih murah didalamnya dengan emas. Archimedes diperintahkan untuk mencari tahu apakah mahkotaĀ ini murni emas tanpa harus merusak mahkota itu sendiri.
Sepertinya ini merupakan pekerjaan yang mustahil. &erhari)hari Archimedes memutar otak, !aktu itu, belum ada alat untuk menguji, apakah sebuah benda terbuat dari emas murni atau tidak. 0atkala kepalanya terasa mau pecah karena terlalu keras Ā berpikir, Archimedes pergi ke tempat pemandian umum.
Ketika sedang mandi di tempat permandian umum, Ā ArchimedesĀ menyadari lengannya terapung diatas air. Sebuah ide kemudian terbesit di benaknya. (ia menarik tangannya kedalam air dan dia merenggangkan lengannya. 1engannya dengan sendiri mengapung kembali ke atas. Kemudian dia mencoba berdiri dari bak, leīel air menjadi menyusut, kemudian dia duduk kembali, level airĀ Ā meningkat kembali. (ia berbaring, air naik lebih tinggi lagi, dan dia merasa lebih ringan. (ia Ā berdiri, leīel air menurun dan dia merasa dirinya lebih berat. Air harusnya telah
mendorong dia keatas sehingga dia merasa ringan.
Archimedes kemudian melompat ke luar, ia berlari hingga ke rumahnya. Kepada isterinya ia berteriak, 3*ureka4 yang membuat sang isteri bingung melihat tingkah laku sang suami yang tidak biasanya itu, 3*ureka4 yang dimaksud berarti5 aku telah menemukannya.
*ureka yang dimaksud adalah penemuan baru. Sebuah benda yang dimasukkan ke dalam 6at cair menerima gaya yang sama besar dengan berat 6at cairĀ yang dipindahkan.
(ia kemudian mengambil sebuah batu dan sebalok kayu yang memiliki ukuran sama ke dalam bak dan merendamkan mereka kedua)duanya. &atu tenggelam tetapi terasa ringan. (ia harus menekan kayu supaya tenggelam. Itu artinya air harus menekan ke atas dengan gaya yang relati" terhadap jumlah air yang tergantikan oleh ukuran objekĀ daripada berat dari objek. Seberat apa objek itu dirasakan di airĀ mempengaruhi kepadatan objek. Ini membuat Archimedes mengerti bagaimana memecahkan masalah raja. (ia kembali ke raja. Kuncinya adalah kepadatan. īika mahkota ini terbuat dari logam bukan emas, dia dapat memiliki berat yang sama tetapi akan memiliki kepadatan yang berbeda sehingga akan menumpahkan jumlah air yang berbeda.
Mahkota dan sebuah emas yang beratnya sama di masukkan ke sebuah mangkok berisi air. Mahkotanya ternyata menumpahkan air lebih banyak sehingga terbukti mahkota itu adalah palsu. 1ebih penting, Archimedes kemudian menemukan Ā prinsip pengapungan5 Air menekan ke atas sebuah objek dengan gaya yang setara
dengan jumlah air yang ditumpahkannya.
#ukum Archimedes adalah sebuah hukum tentang prinsip pengapungan diatas benda cair yang ditemukan oleh Archimedes, seorang ilmu!an ī unani yang Ā juga merupakan penemu pompa spiral untuk menaikan air yang dikenal dengan istilah Sekrup Archimede. #ukum Archimedes berhubungan dengan gaya berat dan gaya ke atas suatu benda jika dimasukan kedalam air. &unyi hukum Archimedes, āSuatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.ā
&erdasarkan bunyi dan rumus hukum Archimede diatas, suatu benda yang akan terapung, tenggelam atau melayang didalam 6at cair tergantung pada gaya berat dan gaya keatas. Maka dari itu, berdasarkan hukum diatas, terciptalah 9 hukum turunan dari #ukum Archimedes ī ang &erbunyi5
īenerapan #ukum Archimedes
:. &enda akan terapung jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air lebih kecil dari massa jenis 6at cairnya
2. &enda akan melayang jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air sama dengan massa jenis 6at cairnya
9. &enda akan tenggelam jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air lebih Ā besar dari pada massa jenis 6at cairnya.
A+li,-si Konse+
Sudah banyak aplikasi teknologi yang meman"aatkan rumusan dari hukum ini diantaranya akan diuraikan sebagai berikut5
$. K-+-l L-u/
&adan kapal laut mempunyai rongga udara. Karena rongga udara ini, īolume air laut yang dipindahkan oleh kapal tersebut cukup besar sehingga sesuai Ā prinsip Archimedes, kapal laut mendapatkan gaya apung yang cukup besar untukĀ
menahan bobot kapal sehingga kapal dapat mengapung di permukaan air. Kapal sangat penting untuk transportasi. Indonesia merupakan salah satu negara kepulauan yang besar. ;leh karena itu, kapal laut memegang peranan penting akan kelancaran transportasi di negara kita.
%ambar. Kapal 1aut ". K-+-l Sel-0
īika kapal laut hanya dapat mengapung di permukaan air, maka kapal selam, selain dapat mengapung, dapat juga melayang dan tenggelam di dalam air laut. Karena kemampuannya tersebut, kapal selam sangat cocok digunakan dalam Ā bidang militer dan penelitian. &entuk badan kapal selam dirancang agar dapat mengapung, melayang, dan tenggelam dalam air. Selain itu, dirancang untukĀ dapat menahan tekanan air di kedalaman laut. &agaimana cara kerja kapal selam< īerhatikan %ambar 8.:= ketika kapal selam sedang mengapung, melayang, dan tenggelam> &adan kapal selam mempunyai rongga udara
yang ber"ungsi sebagai tempat masuk dan keluarnya air atau udara. $ongga ini terletak di lambung kapal. $ongga tersebut dilengkapi dengan katup pada bagian atas dan ba!ahnya. Ketika mengapung, rongga terisi dengan udara sehingga īolume air yang dipindahkan sama dengan berat kapal. Sesuai dengan prinsip Archimedes, kapal selam akan mengapung. Ketika rongga katup atas dan katup Ā ba!ah pada rongga kapal selam dibuka, maka udara dalam rongga keluar atau air masuk mengisi rongga tersebut. Akibatnya, kapal mulai tenggelam. Katup akan ditutup jika kapal selam telah mencapai kedalaman yang diinginkan. (alam keadaan ini, kapal selam dalam keadaan melayang. īika katup udara pada rongga dibuka kembali maka īolume air dalam rongga akan bertambah sehingga kapal selam akan tenggelam īika kapal selam akan muncul ke permukaan dari keadaan tenggelam, air dalam rongga dipompa keluar sehingga rongga hanya terisi udara. (engan demikian, kapal selam akan mengalami gaya apung yang dapat menyamai berat kapal selam. Akibatnya, kapal selam akan naik ke Ā permukaan dan mengapung.
%ambar. Kapal Selam
1. Je02-/-n Pon/on
īeristi!a mengapung suatu benda karena memiliki rongga udara diman"aatkan untuk membuat jembatan yang terbuat dari drum)drum berongga
yang dijajarkan melintang aliran sungai. ?olume air yang dipindahkan menghasilkan gaya apung yang mampu menahan berat drum itu sendiri dan benda)benda yang melintas di atasnya. Setiap drum penyusun Ā jembatan ini harus tertutup agar air tidak dapat masuk ke dalamnya.
%ambar. īembatan īonton #. Hid3o0e/e3
#idrometer merupakan alat untuk mengukur berat jenis atau massa jenis6at cair. īika hidrometer dicelupkan ke dalam 6at cair, sebagian alat tersebut akan tenggelam. Makin besar massa jenis 6at cair, Makin sedikit bagian hidrometerĀ yang tenggelam. #idrometer banyak digunakan untuk mengetahui besarĀ kandungan air pada bir atau susu.
#idrometer terbuat dari tabung kaca. Supaya tabung kaca terapung tegakĀ dalam 6at cair, bagian ba!ah tabung dibebani dengan butiran timbal. (iameterĀ Ā bagian ba!ah tabung kaca dibuat lebih besar supaya īolume 6at cair yang
dipindahkan hidrometer lebih besar. (engan demikian, dihasilkan gaya ke atas yang lebih besar dan hidrometer dapat mengapung di dalam 6at cair.
0angkai tabung kaca hidrometer didesain supaya perubahan kecil dalam berat Ā benda yang dipindahkan @sama artinya dengan perubahan kecil dalam massa Ā jenis 6at cairī menghasilkan perubahan besar pada kedalaman tangki yang tercelup di dalam 6at cair. Artinya perbedaan bacaan pada skala untuk berbagai Ā jenis 6at cair menjadi lebih jelas.
Balon udara adalah penerapan prinsip Archimedes di udara. Ā Jadi ternyata aplikasi hukum Archinedes tidak hanya berlaku untuk benda cair tetapi juga benda gas. Untuk dapat terbang melayang di udara, balon udara harus diisi dengan gas yang bermassa jenis lebih kecil dari massa jenis udara atmosfer, sehingga, balon udara dapat terbang karena mendapat gaya keatas, misalnya diisi udara yang dipanaskan. Udara yang dipanaskan memiliki tingkat kerenggangan lebih besar daripada udara biasa. Sehingga masa jenis udara tersebut menjadi ringgan.
