Balon udara terbang dengan memanfaatkan prinsip hukum apa?

Banyak alat-alat yang sering kita jumpai bahkan kita gunakan yang menerapkan prinsip Hukum Archimedes. Hukum Archimedes diterapkan dalam berbagai peralatan dari yang sederhana sampai yang canggih, contoh alat yang menerapkan prinsip hukum archimedes antara lain hidrometer, kapal laut, kapal selam, galangan kapal, balon udara, dan jembatan ponton.

1. Hidrometer

Hidrometer merupakan alat untuk mengukur berat jenis atau massa jenis zat cair. Jika hidrometer dicelupkan ke dalam zat cair, sebagian alat tersebut akan tenggelam. Makin besar massa jenis zat cair, Makin sedikit bagian hidrometer yang tenggelam.

Hidrometer terbuat dari tabung kaca. Supaya tabung kaca terapung tegak dalam zat cair, bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbal. Diameter bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat cair yang dipindahkan hidrometer lebih besar. Dengan demikian, dihasilkan gaya ke atas yang lebih besar dan hidrometer dapat mengapung di dalam zat cair.

Tangkai tabung kaca hidrometer didesain supaya perubahan kecil dalam berat benda yang dipindahkan (sama artinya dengan perubahan kecil dalam massa jenis zat cair) menghasilkan perubahan besar pada kedalaman tangki yang tercelup di dalam zat cair. Artinya perbedaan bacaan pada skala untuk berbagai jenis zat cair menjadi lebih jelas.

2. Balon Udara

Balon udara juga merupakan alat yang memanfaatkan prinsip hukum archimedes. Balon udara dapat terangkat jika massa jenis dari keseluruhan balon udara tersebut lebih kecil daripada massa jenis udara. 

Volume gas dalam balon udara harus diperbesar atau dengan menggunakan gas yang massa jenisnya lebih kecil daripada massa jenis udara luar agar balon tersebut dapat terangkat. Ketinggian balon udara ketika terbang dapat diatur dengan menambahkan gas ke dalam balon udara. Untuk menghitung massa beban yang dapat diangkat oleh balon udara dapat menggunakan rumus:

Dengan:

m = massa benda (kg)

VB = volume benda (m3)

ru= massa jenis udara (kg/m3)

rg= massa jenis gas (kg/m3)

3. Kapal Laut

Jika sepotong besi dimasukan ke air , besi akan tenggelam tetapi  mengapa kapal laut yang massanya sangat besar tidak tenggelam? Peristiwa tersebut dapat dijelaskan dengan konsep fisika

Supaya kapal laut tidak tenggelam maka badan kapal harus dibuat berongga. Tujuan pembuatan rongga pada badan kapal agar volume air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi lebih besar. Berdasarkan persamaan besarnya gaya apung sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan, sehingga gaya apungnya menjadi sangat besar. Gaya apung inilah yang mampu melawan berat kapal, sehingga kapal tetap dapat mengapung di permukaan laut.

4. Jembatan Ponton

Jembatan ponton adalah kumpulan drum-drum kosong yang berjajar sehingga menyerupai jembatan. Jembatan ponton merupakan jembatan yang dibuat berdasarkan prinsip benda terapung. Drumd-rum tersebut harus tertutup rapat sehingga tidak ada air yang masuk ke dalamnya. Jembatan ponton digunakan untuk keperluan darurat. Apabila air pasang, jembatan naik. Jika air surut, maka jembatan turun. Jadi, tinggi rendahnya jembatan ponton mengikuti pasang surutnya air.

5. Kapal Selam

Ketika kapal selam akan menyelam, maka air laut dimasukkan ke dalam ruang cadangan sehingga berat kapal bertambah. Pengaturan banyak sedikitnya air laut yang dimasukkan, menyebabkan kapal selam dapat menyelam pada kedalaman yang dikehendaki.

 Jika akan mengapung, maka air laut dikeluarkan dari ruang cadangan. Berdasarkan konsep tekanan hidrostastis, kapal selam mempunyai batasan tertentu dalam menyelam. Jika kapal menyelam terlalu dalam, maka kapal bisa hancur karena tekanan hidrostatisnya terlalu besar.

6. Galangan Kapal

Galangan kapal difungsikan untuk memperbaiki kerusakan bagian bawah kapal. Pada dasarnya prinsip kerja galangan kapal sama dengan kapal selam. Ketika ada kapal akan diperbaiki, galangan kapal ditenggelamkan dan kapal dimasukkan. Kemudian setelah kapal yang akan diperbaiki sudah didalam, galangan diapungkan. Galangan ditenggelamkan dan diapungkan dengan cara memasukkan dan mengeluarkan air laut pada ruang cadangan.

Jangan lupa like and share ya jika bermanfaat!