Batu yang dimasukkan ke dalam air akan tenggelam, tidak seperti beberapa objek lain yang terapung. Fenomena ini berkait rapat dengan sifat fizikal batu dan hukum daya apung yang diperkenalkan oleh Archimedes. Artikel ini akan menerangkan sebab saintifik di sebalik kenapa batu tenggelam dalam air dan bagaimana daya graviti serta daya apung memainkan peranan dalam fenomena ini.
Prinsip Archimedes dan Daya Apung
Untuk memahami kenapa batu tenggelam, kita perlu memahami prinsip Archimedes, yang menyatakan bahawa:
“Sebuah objek yang direndam dalam cecair akan mengalami daya apung yang sama dengan berat cecair yang dipindahkan oleh objek itu.”
Daya apung (buoyancy) bergantung pada isi padu objek dan ketumpatan cecair. Jika daya apung lebih besar daripada daya graviti yang menarik objek ke bawah, objek akan terapung. Sebaliknya, jika daya graviti lebih besar, objek akan tenggelam.
Kenapa Batu Tenggelam?
📚Join Whatsapp Channel Info Pelajar untuk lebih bahan rujukan belajar.
Batu tenggelam dalam air kerana ketumpatannya lebih tinggi daripada ketumpatan air. Berikut adalah faktor-faktor utama:
- Ketumpatan Batu
Ketumpatan adalah ukuran berapa banyak jisim yang terkandung dalam setiap unit isi padu sesuatu objek.- Batu mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi (sekitar 2.5 g/cm³) berbanding air (1 g/cm³).
- Apabila dimasukkan ke dalam air, berat batu lebih besar daripada daya apung yang dihasilkan, menyebabkan batu tenggelam.
- Isi Padu yang Kecil
Walaupun batu bersaiz kecil, ia masih mempunyai berat yang besar. Ini menyebabkan daya graviti yang menarik batu ke bawah mengatasi daya apung. - Daya Graviti
Graviti menarik semua objek ke arah pusat Bumi. Berat batu yang besar menyebabkan daya graviti lebih kuat, sehingga batu tenggelam dalam air.
Kenapa Objek Lain Boleh Terapung?
Sebaliknya, objek tertentu seperti kayu atau pelampung terapung di atas air kerana:
- Ketumpatan Rendah
Ketumpatan kayu, misalnya, lebih rendah daripada air, menyebabkan daya apung cukup kuat untuk menahan objek itu di permukaan. - Isi Padu yang Lebih Besar
Objek seperti pelampung mempunyai isi padu yang besar tetapi berat yang rendah, menyebabkan daya apung lebih tinggi daripada daya graviti. - Kehadiran Udara
Beberapa objek mengandungi ruang udara, yang menurunkan ketumpatan keseluruhan objek, seperti dalam bot atau jaket keselamatan.
Faktor-Faktor Tambahan
Beberapa faktor lain yang mempengaruhi sama ada objek tenggelam atau terapung termasuk:
- Ketumpatan Cecair
Air laut, yang mempunyai kandungan garam lebih tinggi, lebih tumpat daripada air tawar. Dalam air laut, beberapa objek mungkin terapung yang biasanya tenggelam dalam air tawar. - Bentuk Objek
Bentuk objek boleh mempengaruhi bagaimana air dipindahkan. Contohnya, kapal besar yang diperbuat daripada logam boleh terapung kerana reka bentuknya membantu meningkatkan daya apung. - Tekanan
Pada kedalaman tertentu, tekanan air bertambah, tetapi ini biasanya tidak mempengaruhi batu kerana ketumpatannya yang tinggi.
Soalan Lazim
1. Adakah semua batu tenggelam?
Ya, kebanyakan batu tenggelam kerana ketumpatannya lebih tinggi daripada air. Namun, terdapat jenis batu tertentu seperti pumis (batu apung) yang boleh terapung kerana ia mengandungi banyak ruang udara.
2. Adakah berat batu mempengaruhi kemampuannya untuk terapung?
Berat batu berhubung rapat dengan ketumpatannya. Jika ketumpatan batu lebih rendah daripada air, ia boleh terapung, walaupun beratnya besar.
3. Adakah batu boleh terapung dalam air laut?
Dalam air laut yang lebih tumpat daripada air tawar, kemungkinan batu kecil yang ketumpatannya hampir sama dengan air laut mungkin terapung sebentar. Namun, kebanyakan batu tetap tenggelam.
Batu tenggelam dalam air kerana ketumpatannya yang lebih tinggi daripada air, menyebabkan daya graviti mengatasi daya apung. Prinsip ini adalah asas kepada banyak fenomena dalam fizik, dan ia membantu kita memahami bagaimana objek berinteraksi dengan cecair di sekelilingnya.
Artikel lain:
