Meskipun sudah umum selama berabad-abad di lautan di seluruh dunia, kapal-kapal besar masih menjadi misteri bagi sebagian orang. Dihadapkan dengan konstruksi yang begitu megah, satu pertanyaan yang masih tersisa: mengapa kapal bisa mengapung?

Jawabannya lebih sederhana dari yang terlihat dan telah diungkap berabad-abad yang lalu oleh para pelaut dan insinyur yang membutuhkan solusi untuk eksplorasi maritim. Singkatnya, pertanyaan ini dapat dijawab dengan bantuan dua konsep.

Jadi, mari kita pahami lebih jauh mengenai massa jenis dan Prinsip Archimedes, untuk menghilangkan keraguan.

Kepadatan

Densitas adalah konstanta yang ditentukan dari rasio massa per satuan volume zat apa pun. Dengan demikian, agar sebuah benda dapat mengapung, seperti kapal, massanya harus didistribusikan pada volume yang besar.

Hal ini dikarenakan semakin banyak distribusi massa, maka semakin tidak padat objek tersebut. Dengan kata lain, secara sederhana jawaban dari pertanyaan "mengapa kapal bisa mengapung?" adalah: karena kerapatan rata-ratanya lebih kecil daripada kerapatan air.

Karena sebagian besar interior kapal terdiri dari udara, meskipun memiliki senyawa baja yang berat, kapal ini masih dapat mengapung.

Prinsip yang sama dapat dilihat apabila membandingkan paku dengan papan styrofoam, misalnya, meskipun paku lebih ringan, namun paku akan tenggelam karena kepadatannya yang tinggi dibandingkan dengan kepadatan styrofoam yang rendah.

Prinsip Archimedes

Archimedes adalah seorang matematikawan, insinyur, fisikawan, penemu, dan astronom Yunani yang hidup pada abad ke-3 SM. Di antara penelitiannya, ia mengemukakan sebuah prinsip yang dapat digambarkan sebagai:

"Setiap benda yang terbenam di dalam fluida mengalami aksi gaya (dorong) vertikal ke atas, yang intensitasnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut."

Dengan kata lain, berat kapal yang menggeser air selama pergerakannya menyebabkan gaya reaksi air terhadap kapal. Dalam hal ini, jawaban atas pertanyaan "mengapa kapal mengapung?" adalah: karena air mendorong kapal ke atas.

Sebuah kapal berbobot 1.000 ton, misalnya, menyebabkan gaya yang setara dengan 1.000 ton air pada lambung kapal, untuk memastikan penopangnya.

Mengapa kapal bisa mengapung bahkan di perairan yang keras?

Sebuah kapal dirancang sedemikian rupa sehingga, bahkan dengan guncangan yang disebabkan oleh ombak, kapal akan tetap mengapung. Hal ini karena pusat gravitasinya terletak di bawah pusat dorongnya, sehingga menjamin keseimbangan kapal.

Ketika sebuah benda mengambang, benda tersebut tunduk pada aksi kedua gaya ini. Ketika kedua pusat gaya bertepatan, keseimbangannya tidak berubah. Oleh karena itu, dalam kasus ini, benda tersebut tetap berada pada posisi di mana benda tersebut ditempatkan pada awalnya. Akan tetapi, kasus ini lebih sering terjadi pada benda yang benar-benar terbenam.

Di sisi lain, ketika perendaman sebagian, seperti pada kapal, kemiringan menyebabkan volume bagian air yang bergerak mengubah pusat gaya dorong. Daya apung dijamin ketika keseimbangan stabil, yaitu memungkinkan tubuh untuk kembali ke posisi awal.

Sumber Azeheb, Sekolah Brasil, EBC, Museum Weg

Gambar : CPAQV, Guru Kentucky, Kapal Pesiar Dunia, Sekolah Brasil