Archimedes, Penemu Tuas dan Gaya Apung

Tuas dan gaya apung yang ditemukan oleh Archimedes merupakan dua prinsip fundamental yang mendasari seluruh keahlian teknik dan ilmu fisika. Archimedes menemukan tuas dan gaya apung ini pada tahun 260 SM.
Konsep daya apung dan tuas adalah dasar seluruh dasar ilmu pengetahuan kuantitatif dan keahlian teknik. Keduanya adalah terobosan awal manusia dalam memahami relasi dunia fisik di sekitarnya dan cara matematis untuk menjelaskan fenomena tersebut. Penemuan itu mendukung banyak kemajuan teknis dan ilmiah hingga sekarang.
Penemuan Tuas dan Gaya Apung
Pada tahun 260 SM, Archimedes, pemuda 26 tahun, mempelajari astronomi dan geometri di Syracuse, Sisilia. Suatu hari Archimedes dibuat bingung oleh empat anak lelaki yang bermain di pantai dengan sebuah papan pelampung. Mereka mengimbangkan papan itu di atas batu setinggi pinggang. Salah satu anak menunggang di ujung papan dengan kaki mengangkang, sementara tiga temannya melompat naik di atas yang lain. Seorang anak dilempar ke udara.
Archimedes kagum. Dia memutuskan untuk memahami prinsip-prinsip yang membuat dengan begitu mudahnya bobot yang kecil (satu anak) mengangkat berat yang lebih besar (tiga anak).
Archimedes menggunakan sepotong kayu dan balok kayu kecil untuk meniru anak-anak itu. Dia membuat balok segitiga untuk meniru batu mereka. Dengan menghitung ketika ia mengimbangkan kombinasi berat yang berbeda dari masing-masing ujung tuas. Tuas berasal dari kata Latin yang artinya “mengangkat”), Archimedes menyadari bahwa tuas adalah contoh dari salah satu kerja ukuran Euclid. Kekuatan yang menekan ke bawah pada masing-masing sisi tuas harus sebanding dengan panjang papan pada masing-masing sisi diukur dari titik keseimbangannya. Dia telah menemukan konsep matematis tuas, sistem pengangkat paling umum dan mendasar yang pernah ditemukan.
Lima belas tahun kemudian, pada 145 S.M, Archimedes diperintah Raja Heiron untuk menyelidiki apakah pandai emas telah menipu raja itu. Heiron telah memberi tukang itu emas dengan bobot tertentu dan menyuruhnya membuat mahkota dari emas murni. Meskipun mahkota itu beratnya sama persis dengan emas semula, raja menduga bahwa pandai emas itu membungkus logam yang lebih murah dengan lapisan-lapisan tipis emas. Archimedes diperintahkan untuk mengetahui apakah mahkota tersebut adalah emas murni tanpa merusak mahkota itusendiri.
Hal itu terlihat seperti tugas yang mustahil. Di dalam sebuah bak mandi umum, Archimedes memperhatikan lengannya yang mengapung di atas permukaan air. Sebuah gagasan samar-samar mulai terbentuk dalam pikirannya. Dia menarik lengannya dengan sepenuhnya ke bawah permukaan air. Kemudian ia kendurkan dan lengan itu mengapung kembali.
Ia berdiri di dalam bak mandi. Permukaan air itu turun di sekeliling sisi bak mandi. Ia kembali duduk. Permukaan air naik.
Ia mengambang di atas air. Air itu naik lebih tinggi, dan ia menyadari bahwa ia merasa lebih ringan. Ia berdiri. Permukaan air itu surut dan ia merasa lebih berat. Air harus menekan tubuhnya yang terendam air ke atas untuk membuat tubuhnya terasa lebih ringan.
Ia membawa sebuah batu dan balok kayu berukuran hampir sama ke dalam bak dan menenggelamkan keduanya. Batu itu tenggelam, tapi terasa lebih ringan. Ia harus menekan kayu tersebut untuk menenggelamkannya. Itu artinya, air tersebut menekan ke atas dengan kekuatan yang berkaitan dengan ukuran air ditempati benda tersebut (ukuran benda) daripada berat benda itu. Seberapa terasa berat benda itu di dalam air berkaitan dengan kepadatan benda itu (seberapa banyak satuan volume beratnya).
Hal itu memperlihatkan kepada Archimedes bagaimana menjawab pertanyaan sang raja. Ia kembali menghadap raja. Kuncinya adalah kepadatan. Jika mahkota itu terbuat dari beberapa logam selain emas, berat mahkota itu mungkin bisa sama tetapi akan mempunyai kepadatan yang berbeda dan dengan demikian menempati volume yang berbeda.
Mahkota itu dan sebongkah emas berbobot dimasukkan ke dalam semangkuk air. Mahkota tersebut menempati ruang di air lebih banyak dan hal tersebut memperlihatkan adanya penipuan.
Yang lebih penting, Archimedes menemukan prinsip gaya apung: air menekan sebuah benda ke atas dengan kekuatan yang sebanding dengan banyaknya air yang ditempati benda tersebut.
Fakta Lucu
Pada saat Archimedes menemukan konsep gaya apung, ia melompat dari bak mandi dan meneriakkan kata yang membuatnya terkenal: “Eureka!” yang berarti “Saya telah menemukannya!” Kata itu menjadi semboyan negara bagian California setelah pertama kali para penambang emas berteriak bahwa mereka telah menemukan emas.


Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2216017-archimedes-penemu-tuas-dan-gaya/#ixzz1ZtpnYFyc