Cara Kerja Gaya Apung pada Benda yang Mengapung

Ilustrasi gaya apung pada perahu. Foto: Unsplash

Saat suatu benda berada di dalam fluida, sebagian benda dapat mengapung karena adanya gaya apung. Gaya apung merupakan gaya ke atas yang diberikan oleh fluida untuk melawan berat benda, baik yang terendam sebagian maupun seluruhnya. Cara kerja gaya apung pada benda mengapung terjadi akibat perbedaan tekanan antara bagian bagian atas dan bawah suatu objek yang terendam fluida. Tekanan di bagian bawah yang lebih besar dibandingkan bagian atas inilah yang menghasilkan dorongan ke arah atas. Untuk mengetahui penjelasan selengkapnya, simak uraian berikut.

Daftar isi

1. Arah Gaya Apung

Gaya apung selalu bekerja ke arah atas dan berlawanan dengan arah gaya gravitasi. Berdasarkan buku Pengantar Fisika Dasar oleh Eka Cahya Muliawati dkk, hal ini sesuai dengan prinsip Archimedes yang menyatakan bahwa setiap benda yang ditempatkan ke dalam fluida akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.

2. Dipengaruhi oleh Kepadatan Fluida

Kepadatan fluida berperan penting dalam menentukan apakah suatu benda dapat mengapung atau tidak. Mengutip laman Physics Libre Texts, gaya apung berbanding lurus dengan kepadatan fluida tempat objek tersebut terendam. Berikut mekanismenya:

Jika kepadatan rata-rata benda lebih kecil daripada kepadatan fluida, benda tersebut akan mengapung. Semakin tinggi kepadatan fluida, semakin besar gaya apung yang dihasilkan. Contohnya, benda akan lebih mudah mengapung di air asin dibandingkan di air tawar.
Sebaliknya, jika kepadatan rata-rata benda lebih besar daripada kepadatan fluida, benda tersebut akan tenggelam.

3. Tergantung pada Volume Fluida yang Dipindahkan

Selain kepadatan, gaya apung juga bergantung pada volume fluida yang dipindahkan oleh benda. Semakin besar volume fluida yang dipindahkan, semakin besar pula gaya apung yang bekerja pada benda tersebut. Hal inilah yang menjelaskan mengapa benda berukuran besar, cenderung lebih mudah mengapung daripada objek yang lebih kecil dalam fluida yang sama.

4. Dipengaruhi oleh Percepatan Gravitasi

Gaya apung juga dipengaruhi oleh percepatan gravitasi di suatu tempat. Perubahan percepatan gravitasi akan memengaruhi berat benda. Semakin besar percepatan gravitasi, semakin besar berat benda yang harus dilawan oleh gaya apung. Akibatnya, benda akan membutuhkan gaya apung yang lebih besar agar dapat tetap mengapung.

5. Penerapan Gaya Apung dalam Kehidupan Sehari-hari

Merujuk laman Britannica, fenomena gaya apung dapat ditemukan dalam berbagai aspek kehidupan, di antaranya:

Ikan: Ikan mengatur daya apungnya menggunakan kantung renang (swim bladder). Kantung ini dapat mengembang atau mengempis sehingga memungkinkan ikan naik atau turun di dalam air
Kapal Selam: Kapal selam memanfaatkan daya apung yang dapat diubah-ubah dengan mengatur jumlah air di dalam tangki pemberat. Dengan cara ini, kapal selam dapat tenggelam, melayang, atau mengapung sesuai kebutuhan.
Kapal dan Perahu: Kapal dan perahu dapat mengapung karena gaya apung dari air lebih besar dari beratnya.
Balon Udara: Balon udara dapat naik ke udara karena udara panas di dalam balon memiliki kepadatan lebih rendah dibandingkan udara di sekitarnya, sehingga menghasilkan gaya apung yang mendorong balon ke atas.

(SA)