MENGAPA KAPAL LAUT BISA TERAPUNG DI LAUT

Kapal adalah kendaraan pengangkut penumpang dan barang di laut seperti halnya sampan atau perahu yang lebih kecil. Kapal biasanya cukup besar untuk membawa perahu kecil seperti sekoci. Baca selengkapnya.

Setiap benda memiliki massa jenis (kadang disebut juga Berat Jenis), yaitu perbandingan antara massa dengan volume benda tersebut. Sebagai contoh Massa Jenis Air adalah 1 gr/cm3 (= 1000 kg/m3), artinya air yang memiliki ukuran kubus dengan sisi masing-masing 1 cm, akan memiliki berat 1 gram.

Kamu sudah tahu bahwa sebuah benda akan terapung, melayang, tenggelam di dalam sebuah cairan, adalah karena massa jenis benda itu dibandingkan dengan massa jenis cairan tempat benda itu dicelupkan. Jadi benda akan terapung jika massa jenis benda itu lebih kecil dari massa jenis cairan. Benda akan melayang jika massa jenis benda dan cairannya sama. Benda akan tenggelam jika massa jenis benda lebih besar dari massa jenis cairan.

Lantas apa yang mempengaruhi massa jenis? Seperti yang sudah di jelaskan di atas, massa jenis adalah perbandingan antara massa benda dengan volumenya. Artinya semakin kecil massa benda (semakin ringan), dan semakin besar volume benda tersebut, maka semakin kecil-lah massa jenisnya.

Kembali ke masalah jarum dan kapal laut. Katakanlah keduanya dicelupkan kedalam cairan yang sama (yang tentu memiliki massa jenis yang sama). Jarum akan tenggelam karena massa jenis jarum lebih besar dari pada massa jenis air, dan juga masih lebih besar dari massa jenis kapal. Kenapa massa jenis kapal bisa lebih kecil dari massa jenis jarum? Penyebabnya adalah kapal laut memiliki ”ruangan” yang demikian luas beserta rongga berisi udara, yang menjadikan ”volume” kapal laut menjadi sedemikian besar dan mengakibatkan massa jenisnya jadi lebih kecil. Bingung?, begini : massa jenis adalah Massa dibagi volumenya, nah jika volumenya semakin besar sementara massanya tetap, maka hasil pembagiannya tentu jadi lebih kecil.

Coba  (8 ÷ 2 = 4) Sementara  (8 ÷ 4 = 2) Jadinya lebih kecil.

Massa jenis juga bergantung pada jenis bahan, sebuah kubus pejal berukuran sama yang  terbuat dari kayu tentu akan memiliki massa jenis lebih kecil daripada kubus yang terbuat dari logam.

Pada Prinsip Archimedes pada kapal Laut

Kita tentunya sering melihat kapal yang berlayar di laut, benda-benda yang terapung di permukaan air, atau batu yang tenggelam di dasar sungai. Konsep terapung, melayang, atau tenggelamnya suatu benda di dalam fluida, kali pertama diteliti oleh Archimedes.

Hubungan mengapung, melayang, tenggelam:

1.        Massa jenis benda < Massa jenis air => MENGAPUNG

2.        Massa jenis benda > Massa jenis air => TENGGELAM

3.        Massa jenis benda = Massa jenis air => MELAYANG

Kapal laut dapat terapung karena kansep :

1.  Konsep Gaya Apung

2.  Konsep Terapung

Gaya Apung

Menurut Archimedes, benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas (gaya apung). Besar gaya ke atas tersebut besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda. Secara matematis, Hukum Archimedes dituliskan sebagai berikut. 

Dimana : 

FA = gaya ke atas / gaya apung (N),

ρ_f  = massa jenis fluida (kg/m³),

V_f  = volume fluida yang dipindahkan / volume benda tercelup (m³),

G  = percepatan gravitasi (m/s²).

 

“Gaya apung yang bekerja  pada benda yang dimasukkan dalam fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkannya” 

Badan kapal yang terbuat dari baja berongga, ini menyebabkan volume air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi sangat besar. Gaya apung sebanding dengan volume air yang dipindahkan, sehingga gaya apung menjadi sangat besar . Gaya apung ini mampu mengatasi berat total sehingga kapal laut mengapung di permukaan laut.

Terapung

Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan terapung jika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis fluida (ρ_b < ρ_f). Massa jenis benda yang terapung dalam fluida memenuhi persamaan berikut.

Dalam benak kita tentu masih ada pertanyaan yaitu kapal laut yang terbuat dari baja (massa jenis baja = 7800 kg/m³) tentu memiliki massa jenis lebih besar dari massa jenis air laut (massa jenis air laut = 1025 kg/m³) tetapi masih dapat mengapung. 

Hal ini karena dalam pembuatan kapal laut mempunyai rongga udara (hollow) yang hanya berisi udara (massa jenis udara = 1,2 kg/m³). Karena mempunyai rongga besar di lambung kapal, maka volume (ukuran) kapal menjadi besar sedangkan massa kapal tidak banyak bertambah. Maka massa jenis rata-rata kapal laut merupakan total massa dibagi dengan total volumenya, sehingga massa jenis rata-rata kapal lebih kecil jika dibandingkan massa jenis air laut   (ρ_b < ρ_f).

Share this post