Mengapa Berat Benda di Dalam Air Menjadi Lebih Ringan ?

Pernah tidak kita mencoba mengangkat benda sesuatu(contoh balok) yang massanya cukup berat di permukaan tanah, tapi begitu di masukkan ke dalam permukaan air, bendanya terasa jadi lebih ringan di angkat?

Sebenarnya, ada beberapa alasan mengapa benda terasa lebih ringan jika di dalam air dibanding di luar(katakan saja di udara). Beberapa diantaranya adalah karena massa air lebih besar daripada massa di udara, tekanan gravitasi terhalang partikel-partikel air sehingga air massa benda jauh lebih kecil daripada di luar air(udara), selain itu ada istilah buoyancy atau gaya apung pada benda yang di dalam zat cair.

Salah satu faktornya adalah buoyansi. Apa itu buoyansi? Menurut wikipedia, Gaya apung atau Buoyancy, adalah gaya ke atas yang dikerjakan oleh fluida yang melawan berat dari benda yang direndam. Pada sebuah kolom fluida, tekanan meningkat seiring dengan bertambahnya  kedalaman sebagai hasil dari akumulasi berat air di atasnya. Sehingga benda yang tenggelam ke dalam fluida akan mengalami tekanan yang besar di dasar kolom fluida dibandingkan dengan ketika berada di dekat permukaan. Perbedaan tekanan ini merupakan gaya resultan yang cenderung mempercepat pergerakan benda ke atas atau menjadikan percepatan ke bawah dari suatu benda berkurang hingga nol dan mencapai kelajuan terminal. Besarnya gaya apung sebanding dengan besarnya beda tekanan antara permukaan dan dasar kolom, dan setara dengan berat fluida yang terpindahkan(displacement) yang seharusnya mengisi ruang yang ditempati oleh benda. Sehingga benda yang memiliki massa jenis lebih besar dari fluida akan tenggelam, dan benda yang memiliki massa jenis rendah dari fluida akan mengapung.

Gaya Archimedes tentang benda yang mengapung maupun tenggelam di permukaan/dalam fluida, “Setiap objek, keseluruhan atau sebagian tenggelam di dalam fluida, akan selalu terangkat oleh gaya yang setara dengan gaya fluida yang dipindahkan akibat keberadaan objek tersebut” -Archimedes.

 Pada buoyansi. Berat benda dalam fluida setara dengan beratnya di ruang hampa dikurangi dengan berat fluida yang dipindahkannya. Prinsipnya sama dengan mengangkat benda pada salah satu lengan neraca, sedang pada lengan lain juga terdapat beban dengan berat jenis fluida tadi dikalikan dengan volume benda tersebut.

ILUSTRASI GAYA APUNG:

Ketika ada benda di dalam zat cair. Zat cair itu akan menekan ke segala arah, tidak seperti di udara. Dan tekanan zat cair itu akan terus mendesak dan menekan benda tersebut dari segala arah hingga “mencuat” menuju permukaan hingga mengapung, gaya ini melawan gaya gravitasi benda.

Lebih lengkapnya bisa dilihat di sini videonya: