Uraian tentang Hukum Archimedes dan Hukum Pascal

KALI ini kita mencoba memahami Hukum Archimedes dan Hukum Pascal terkait tekanan dalam air. Archimedes ialah ahli matematika dan fisika di zaman Yunani kuno yang hidup sekitar 287 SM-212 SM. Blaise Pascal hidup antara 1623-1662. Ia merupakan ahli matematika dari Prancis.

Bagaimana lebih jelasnya tentang Hukum Archimedes dan Hukum Pascal? Berikut penjabarannya sebagaimana dilansir dari buku Ilmu Pengetahuan Alam Untuk SMP/MTs Kelas VIII Semester 2 dengan kontributor naskah ialah Siti Zubaidah, Susriyati Mahanal, Lia Yuliati, dan Darsono Sigit.

Hukum Archimedes

Ketika pada suatu benda dimasukkan ke air, beratnya seolah-olah berkurang. Peristiwa ini bukan berarti ada massa benda yang hilang. 

Baca juga: Mengenal Organ-Organ Pernapasan Manusia dalam Sistem Respirasi

Berat benda berkurang saat dimasukkan ke air yang disebabkan oleh suatu gaya yang mendorong benda yang arahnya berlawanan dengan arah berat benda. Fenomena ini dipelajari oleh Archimedes yang kemudian dinyatakan sebagai Hukum Archimedes.

Hukum Archimedes menyatakan bahwa jika suatu benda dicelupkan ke dalam suatu zat cair, benda itu akan mendapat tekanan ke atas yang sama besarnya dengan beratnya zat cair yang didesak oleh benda tersebut. Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur dalam air daripada di udara karena di dalam air benda mendapat gaya ke atas. Sementara ketika di udara, benda memiliki berat yang sesungguhnya.

Baca juga: Mempelajari Sistem Transportasi pada Tubuh Manusia

Berat benda di udara dapat dihitung dengan mengalikan massa benda (m) dan 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)

Baca juga: Belajar Sistem Transportasi pada Tumbuhan

Dalam persamaan di atas, Fa melambangkan gaya apung atau gaya angkat ke atas. Besarnya gaya apung ini dapat dirumuskan sebagai berikut.

Fa = ρ x g x v

Keterangan:

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

Hukum Pascal

Blaise Pascal (1623-1662) mengemukakan suatu hukum yang berlaku untuk zat cair yang berada di dalam ruangan tertutup. Hukum tersebut menyatakan bahwa tekanan yang diberikan kepada zat cair di dalam ruangan tertutup diteruskan ke segala arah dan sama besar. Hukum tersebut dikenal dengan Hukum Pascal. 

Alat-alat yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari yang bekerja berdasarkan hukum Pascal di antaranya dongkrak hidrolik, mesin hidrolik pengangkat mobil, dan rem hidrolik. 

Berikut prinsip kerja dongkrak hidrolik. Jika pada penampang dengan luas A1 diberi gaya F1, tekanannya (P1) dapat dirumuskan sebagai berikut.

P1 = F1/A1

Tekanan (P1) tersebut diteruskan ke segala arah dengan sama besar, termasuk ke luas penampang A2. 

P1 = F2/A2

Secara matematis, hukum Pascal dapat dituliskan sebagai berikut.

F1/A1 = F2/A2 atau P1 = P2 = P

Keterangan:

P, P1, dan P2 = tekanan (N/m2)
F1 dan F2 = gaya yang diberikan (Newton)
A1 dan A2 = luas penampang (m2)

Tekanan yang terdapat pada pembuluh darah memiliki prinsip kerja seperti hukum Pascal. Hal inilah yang menjadi alasan apabila bagian tubuh kita terluka darah akan mengalir keluar dari tubuh.

Jantung adalah organ yang memberikan tekanan pada darah sehingga darah dapat mengalir ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah. Tekanan diberikan pada saat jantung memompa darah ke pembuluh arteri. 

Itulah uraian tentang Hukum Archimedes dan Hukum Pascal. Semoga mudah dipahami. (Z-2)