Mengapa Kapal Laut yang Beratnya Ribuan Ton Bisa Tetap Mengapung? Ini Penjelasan Ilmiahnya

Saat melihat kapal laut berukuran raksasa, banyak orang bertanya-tanya bagaimana benda yang beratnya bisa mencapai ribuan bahkan ratusan ribu ton itu dapat mengapung di atas air. Padahal, jika sepotong baja dilempar ke laut, benda tersebut akan langsung tenggelam.

Jawabannya terletak pada prinsip fisika yang dikenal sebagai Prinsip Archimedes.

Prinsip Archimedes: Rahasia Kapal Tetap Mengapung

Prinsip Archimedes menyatakan bahwa suatu benda yang berada di dalam fluida akan menerima gaya ke atas sebesar berat fluida yang dipindahkannya.

FA=ρgVF_A=\rho g VFA​=ρgV

Artinya, selama gaya dorong ke atas dari air mampu menahan berat kapal, kapal akan tetap mengapung.

Bukan Berat yang Menentukan, Tetapi Massa Jenis

Banyak orang mengira benda berat pasti tenggelam. Faktanya, yang lebih penting adalah massa jenis (densitas) benda tersebut.

Meskipun kapal dibuat dari baja, bagian dalam kapal sebagian besar berisi udara. Desain ini membuat massa jenis rata-rata seluruh kapal menjadi lebih rendah dibandingkan massa jenis air.

Karena itulah kapal mampu memindahkan volume air yang sangat besar dan menghasilkan gaya apung yang cukup untuk menopang beratnya.

Bentuk Kapal Juga Sangat Berpengaruh

Kapal dirancang dengan lambung yang lebar dan berongga. Bentuk ini memungkinkan kapal memindahkan lebih banyak air ketika berada di laut.

Semakin besar volume air yang dipindahkan, semakin besar pula gaya apung yang diterima kapal. Inilah alasan mengapa kapal kargo, kapal pesiar, dan tanker raksasa tetap dapat berlayar meskipun membawa muatan yang sangat berat.

Mengapa Paku Besi Tenggelam, Tetapi Kapal Baja Mengapung?

Paku besi memiliki bentuk padat dan volume yang kecil dibandingkan massanya. Akibatnya, paku tidak mampu memindahkan cukup banyak air untuk menghasilkan gaya apung yang dapat menahan beratnya.

Sebaliknya, kapal memiliki ruang kosong yang sangat besar di dalamnya sehingga massa jenis keseluruhan kapal menjadi lebih rendah. Oleh karena itu, kapal dapat mengapung sementara paku tenggelam.

Kapal Bisa Tenggelam Jika...

Meskipun dirancang untuk mengapung, kapal tetap bisa tenggelam apabila:

• Lambung kapal bocor dan terisi air.
• Muatan melebihi kapasitas yang ditentukan.
• Mengalami kerusakan struktural yang parah.
• Kehilangan keseimbangan akibat cuaca ekstrem atau tabrakan.

Ketika terlalu banyak air masuk ke dalam kapal, massa jenis keseluruhan kapal meningkat sehingga gaya apung tidak lagi mampu menopangnya.

Bukti Hebatnya Ilmu Fisika

Kemampuan kapal laut mengapung merupakan salah satu contoh penerapan ilmu fisika dalam kehidupan sehari-hari. Berkat pemahaman tentang gaya apung dan massa jenis, manusia mampu menciptakan kapal-kapal raksasa yang dapat mengangkut ribuan penumpang atau jutaan ton barang melintasi lautan.

Jadi, meskipun berat kapal mencapai ribuan ton, selama desainnya memungkinkan massa jenis rata-ratanya lebih rendah daripada air dan gaya apung tetap lebih besar dari beratnya, kapal akan terus mengapung dengan aman di permukaan laut.