39. Perhatikan gambar berikut. X Y (0) X Y (ii) Gambar (i) menunjukkan sebuah perahu yang mengapung dengan garis air pada XY. Ketika dua orang masuk ke dalam perahu, garis air berubah menjadi XY, seperti ditunjukkan pada Gambar (ii). Mengapa garis air berubah? Jelaskan. 

Halo pahamifren, bagi kalian yang tinggal di daerah pesisir pasti sering melihat perahu bermuatan. Semakin banyak barang atau orang yang di muat maka lambung kapal akan semakin terendam ke dalam air laut. Nah, jika kalian belajar fisika, kalian akan mempelajari hukum Archimedes yang dapat menjelaskan hal tersebut.

Identifikasi Konsep

Oke pahamifren Archimedes menyatakan bahwa <b>“Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda itu akan mendapat gaya ke atas yang sama besar dengan berat zat cair yang dipindahkan.”</b> Secara matematis, hukum Archimedes tersebut bisa dituliskan :
	\[{F_A} = {\rho _a}g{V_T}\]
Dengan :
\({F_A}\) = Gaya ke atas atau gaya Archimedes (N)
\({\rho _a}\) = Massa jenis zat cair (\({\rm{kg/}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\))
\(g\) = Percepatan gravitasi (\({\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\))
\({V_T}\) = Volume benda yang tercelup atau volume zat cair yang dipindahkan (\({m^3}\))

Oke pahamifren, lambung kapal di desain sedemikian rupa sehingga dapat memindahkan air dengan volume yang banyak sehingga kapal mendapatkan gaya Archimedes yang relatif besar. Perahu punya gaya berat yang arahnya ke bawah sedangkan gaya Arcimedes arahnya ke atas. Perahu akan mengambang di atas air jika besar gaya beratnya sama dengan gaya Archimedes.

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-659/LessonId-1588/ModuleId-1/QuestionCode-21ICHEGGAG4/perahu bermuatan.jpg" /> 

	\[\begin{array}{rl}{F_A} &= mg\\{\rho _a} \cdot g \cdot {V_T} &= mg\\{\rho _a} \cdot {V_T} &= m\end{array}\]
Dengan \(m\) adalah massa keseluruhan perahu. Dari persamaan tersebut kita ketahui bahwa volume benda yang tercelup ke dalam air sebanding dengan massa benda. Oleh karena itu, karena perahu (ii) pada soal di atas di tumpangi oleh dua orang sementara perahu (i) tidak berpenumpang, maka massa total perahu (ii) (\(m'\)) menjadi lebih besar daripada massa total perahu (i) (\(m\)) sehingga volume perahu (ii) yang tercelup ke dalam air menjadi lebih banyak daripada perahu (i).


Pembahasan

Jadi pada soal di atas ketika dua orang masuk ke dalam perahu, garis berubah menjadi \(X'Y'\) yang menunjukkan semakin banyak volume perahu yang masuk ke dalam air karena massa total perahu tersebut menjadi semakin besar. Jika massa total perahu semakin besar, maka volume perahu yang tercelup ke dalam zat cair juga semakin besar.