Prinsip Archimides menyatakan bahwa jika benda padat terapung atau terendam dalam zat cair, zat cair memberikan gaya ke atas pada benda sebesar gaya gravitasi pada zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Dengan kata lain, jika benda padat dicelupkan ke dalam zat cair, penurunan berat badan yang nyata sama dengan berat cairan dipindahkan.
Jika V adalah volume benda di bawah permukaan cairan, maka penurunan berat yang nyata W diberikan oleh:
W = Vω = Vρg
dimana ω adalah berat jenis (yaitu berat per unit volume) dan ρ adalah densitas atau kepadatan. Dalam beberapa referensi lain, notasi berat jenis biasanya ditulis dalam huruf yunani, gamma.
Contoh Soal
Sebuah benda berbobot 2,760 N di udara dan 1,925 N bila terendam seluruhnya dalam air dengan densitas 1000kg/m3. Hitung
(a) volume benda
(b) massa jenis benda dan
(c) densitas relatif tubuh. Ambil percepatan gravitasi sebesar 9,81 m/s2.
Jawab:
(a) Penurunan berat yang nyata adalah 2,760 N – 1,925 N = 0,835 N. Ini adalah berat air yang dipindahkan, yaitu Vρg, dimana V adalah volume benda dan ρ adalah massa jenis air,
(b) Densitas Benda,
Densitas benda merupakan perbandingan antara massa benda dan volumenya.
(c) Densitas Relatif,
Densitas relatif dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:
Referensi: Mechanical Engineering Principles, John Bird & Carl Ross, Edisi 3
