Daya Apung: Apakah Massa Benda Mengambang Mengubah Kedalaman Benda Itu?
1 · Memprediksi
Sebuah gabus mengapung di air. Jika Anda menggunakan gabus yang lebih berat dengan ukuran yang sama, bagaimana gaya apung yang menahannya akan berubah?
- Gaya apung meningkat untuk mengimbangi beban yang lebih berat.
- Gaya apungnya tetap sama berapa pun massanya.
- Gaya apung berkurang karena gabus berada lebih rendah.
2 · Pengaturan
- Buka preset pelampung cairan dan tekan Reset. Sebuah gabus mengapung di permukaan air.
- Aktifkan probe gaya apung pada gabus.
- Tetapkan massa gabus untuk setiap percobaan, biarkan mencapai keseimbangan, dan catat fraksi terendam dan pembacaan gaya apung.
3 · Kumpulkan Data
| Massa gabus m (kg) | Fraksi terendam | Gaya apung F_b (N) |
|---|---|---|
| 1.00 | ||
| 1.50 | ||
| 2.00 |
Plot gaya apung F_b (sumbu y) terhadap massa m (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda. Apa bentuk garisnya?
4 · Analisis
- Untuk setiap percobaan, hitung m·g menggunakan g = 9.8 m/s² dan bandingkan dengan pembacaan gaya apung.
- Jelaskan mengapa gaya apung suatu benda terapung selalu sama dengan beratnya, berapapun banyaknya benda yang terendam.
5 · Perluas
- Jika Anda terus menambah massa pada gabus, pada titik manakah gabus tersebut berhenti mengambang dan malah tenggelam? Apa yang benar mengenai gaya apung pada saat itu?
- Sebuah balok baja tenggelam, tetapi sebuah kapal baja terapung. Dengan menggunakan prinsip Archimedes, jelaskan bagaimana bentuk — bukan materi — yang memungkinkan hal ini.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Prinsip Archimedes
Gaya apung pada benda yang terendam (atau terapung) sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya. Pada keadaan setimbang, gaya apung benda mengambang menyeimbangkan beratnya secara tepat — itulah sebabnya kedua kolom Anda harus sama.