Seringkali kita dihadapkan dengan permasalahan fisika yang cenderung abstrak dan membutuhkan pemahaman konsep yang mendalam. Salah satunya ialah tentang fenomena sebuah objek yang dimasukkan ke dalam air, dan mengalami perubahan dalam bobotnya. Kasus ini kita akan kaji lebih lanjut dengan contoh sepotong besi bermassa 4 kg dan massa jenisnya 8 gr/cm³ yang dimasukkan ke dalam air, dan pengaruhnya terhadap berat atau bobot besi tersebut.
Pada dasarnya, perubahan bobot yang dialami oleh suatu benda saat di dalam fluida (dalam hal ini air) disebabkan oleh keberadaan gaya apiung atau yang lebih dikenal dengan gaya arkimedes. Gaya ini dapat dihitung dengan formula F = ρ f gV, dimana:
- F adalah gaya apung (dalam Newton)
- ρf adalah massa jenis fluida (dalam gr/cm³ atau kg/m³)
- g adalah gravitasi (dalam m/s²)
- V adalah volume (dalam cm³ atau m³)
Massa jenis air adalah 1 gr/cm³, dan nilai gravitasi bumi adalah sekitar 9,8 m/s².
Untuk mengetahui volume dari besi, kita bisa mengecek dengan rumus massa jenis dimana ρ = m/V. Maka, V = m/ρ, dengan m adalah massa dan ρ adalah massa jenis besi. Dengan massa besi adalah 4 kg (atau 4000 gr) dan massa jenis besi adalah 8 gr/cm³, volume besi tersebut adalah 500 cm³ (atau 0,0005 m³).
Menggunakan nilai-nilai ini, kita dapat menghitung gaya apung yang akan dialami oleh besi tersebut. F = (1 gr/cm³) * 9,8 m/s² * 500 cm³ = 4900 gr*m/s² atau 4.9 N.
Jadi, berat besi akan terasa seolah-olah berkurang sebesar 4.9 N saat dimasukkan ke dalam air.
Jadi, Jawabannya Apa?
Jika sebuah sepotong besi bermassa 4 kg dan massa jenisnya 8 gr/cm³ dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1 gr/cm³, berat besi tersebut akan terasa seolah-olah berkurang sebesar 4.9 N. Data ini merupakan contoh nyata dari Hukum Arhimedes yang menentukan gaya apung yang bekerja pada suatu objek saat di dalam fluida.
