3 hours ago
4
Sebuah drum besi dapat mengapung di dalam air disebabkan oleh perbedaan massa jenis. Hal ini berkaitan dengan hukum Archimedes yang menyebutkan bahwa suatu benda akan terapung di air jika massa jenisnya lebih kecil dibandingkan dengan massa jenis zat cair tersebut.
Massa jenis merupakan kerapatan molekul suatu materi. Semakin rapat molekul suatu materi, akan semakin besar massa jenisnya. Semakin renggang kerapatan suatu materi, semakin ringan juga massa jenis materi tersebut.
Lantas apa alasan sebuah drum besi dapat mengapung di dalam air? Simak rangkuman informasinya berikut ini.
Penyebab Drum Besi Bisa Mengapung di Dalam Air
Terdapat sejumlah benda yang bisa mengapung di dalam air. Salah satunya adalah drum besi. Fenomena ini kerap disebutkan dan dipelajari dalam mata pelajaran fisika saat bersekolah.
Kebanyakan orang mungkin akan menganggap bahwa besi memiliki ukuran dan bobot yang besar, sehingga akan tenggelam jika dimasukkan ke dalam air. Namun, hal tersebut dapat berubah jika dipengaruhi oleh sejumlah faktor lain.
1. Massa Jenisnya Lebih Kecil dari Massa Jenis Air
Sebuah drum besi dapat mengapung di dalam air disebabkan oleh massa jenisnya yang lebih kecil dibanding massa jenis air. Menurut The Royal Society of Chemistry, besi mempunyai massa jenis sebesar 7.874 kilogram per meter kubik. Sementara itu, massa jenis air hanya sebesar 997 kilometer per meter kubik.
Angka tersebut tentu menunjukkan bahwa besi memiliki massa jenis yang lebih besar. Namun, drum besi memiliki ruang kosong di dalamnya. Ruang ini diisi oleh udara yang mempunyai massa jenis lebih kecil di air.
Udara tersebut kemudian mendominasi drum besi. Akibatnya, massa jenis drum besi menjadi lebih ringan dari air. Hal inilah yang menyebabkan sebuah drum besi dapat mengapung di dalam air.
2. Dipengaruhi Hukum Archimedes
Alasan lainnya adalah pengaruh dari Hukum Archimedes dan gaya apung. Berdasarkan dari Modul Pembelajaran SMA FISIKA Kelas XI, Hukum Archimedes berbunyi, "Sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida akan mengalami gaya ke atas atau gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkannya".
Gaya apung ini merupakan selisih dari gaya berat benda di udara dengan gaya berat benda di dalam fluida atau air. Dalam hukum Archimedes, kasus drum besi ini dikelompokkan dalam konsep mengapung.
Konsep ini terjadi jika benda dicelupkan ke dalam fluida, kemudian muncul sebagian ke permukaan air. Hal ini disebabkan karena berat benda lebih kecil dari gaya apung (Fa < W). Dalam hukum Archimedes ini, massa jenis adalah faktor penting karena dapat menentukan suatu benda bisa terapung, melayang, atau tenggelam saat masuk ke dalam air.
Suatu benda dikatakan melayang karena memiliki gaya apung dan berat benda yang sama. Sedangkan suatu benda disebutkan tenggelam dalam air apabila gaya apungnya lebih kecil dari berat benda tersebut.
Penerapan konsep hukum Archimedes ini menjadi prinsip utama yang digunakan dalam kapal selam. Kapal selam dapat menyesuaikan massa jenisnya untuk mengatur posisinya di air, baik itu menyelam, melayang, atau mengapung.
Proses ini dilakukan dengan mengatur jumlah air di dalam tangki balasnya. Tangki tersebut akan mengeluarkan air untuk mengurangi massa jenis dan mengapung, atau menambah air untuk meningkatkan massa jenis agar dapat tenggelam.
