Hukum Archimedes

Hukum Archimedes merupakan prinsip hidrostatika klasik yang menjelaskan mekanisme gaya apung (buoyant force) yang bekerja pada benda di dalam zat cair maupun gas. Hukum ini menyatakan bahwa setiap benda yang tercelup sebagian atau seutuhnya ke dalam fluida akan mengalami gaya dorong vertikal ke atas ($F_a$) yang nilainya tepat sama dengan berat fluida yang didesak oleh benda tersebut: $$F_a = \rho_f \cdot V_{bf} \cdot g$$ di mana $\rho_f$ adalah massa jenis fluida, $V_{bf}$ adalah volume bagian benda yang tercelup, dan $g$ adalah percepatan gravitasi.

Perbandingan antara gaya apung ($F_a$) dan berat total benda ($W$) melahirkan tiga kondisi kesetimbangan benda di dalam zat cair:

1. Terapung: Massa jenis rata-rata benda lebih kecil dibanding massa jenis fluida ($\rho_b < \rho_f$).
2. Melayang: Massa jenis rata-rata benda sama persis dengan massa jenis fluida ($\rho_b = \rho_f$).
3. Tenggelam: Massa jenis rata-rata benda lebih besar dibanding massa jenis fluida ($\rho_b > \rho_f$).

Prinsip Archimedes diaplikasikan secara luas pada teknologi transportasi air kapal laut baja (yang berongga udara besar sehingga terapung), kapal selam dengan tangki ballast pengendali daya apung, serta balon udara atmosferik.