Mengapa Besi Tidak Tenggelam dalam Cairan Merkuri?

Ilustrasi/tempo.co

Fenomena besi tidak tenggelam dalam cairan merkuri dapat dijelaskan dengan prinsip dasar fisika dan sifat-sifat materi. Ini terkait dengan konsep hukum Archimedes dan perbedaan kepadatan antara besi dan merkuri.

Hukum Archimedes

Hukum Archimedes menyatakan bahwa benda yang terendam sepenuhnya atau sebagian dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Gaya apung menyebabkan benda tampak lebih ringan saat berada dalam fluida.

Kepadatan

Kepadatan adalah rasio massa suatu benda dengan volume yang ditempatinya. Gaya apung yang dialami oleh benda di dalam fluida tergantung pada perbedaan kepadatan antara benda dan fluida tersebut. 

Jika kepadatan benda lebih besar daripada kepadatan fluida, benda akan tenggelam. Sebaliknya, jika kepadatan benda lebih kecil daripada kepadatan fluida, benda akan mengapung.

Kepadatan besi dan merkuri

Kepadatan besi jauh lebih besar daripada kepadatan merkuri. Kepadatan besi adalah sekitar 7.87 gram per centimeter kubik, sementara kepadatan merkuri hanya sekitar 13.6 gram per centimeter kubik. Karena itu, besi lebih padat atau lebih berat dibandingkan merkuri.

Interaksi kepadatan

Ketika suatu benda seperti besi ditempatkan di dalam merkuri, perbedaan kepadatan menyebabkan besi tidak dapat tenggelam sepenuhnya. Besi mengalami gaya apung yang cukup besar karena perbedaan kepadatan antara besi dan merkuri. Gaya apung ini mencegah besi tenggelam, dan menyebabkannya mengapung di permukaan merkuri.

Karakteristik cairan merkuri

Merkuri, yang merupakan satu-satunya logam berbentuk cair pada suhu kamar, memiliki kekhasan fisik yang unik. Karena merkuri cair, besi tidak tenggelam dalam merkuri seperti yang terjadi pada air. Interaksi antara besi dan merkuri menciptakan kondisi di mana besi "mengapung" di permukaan merkuri, bahkan jika kepadatan besi jauh lebih besar.

Prinsip-prinsip ini menyebabkan besi dapat mengapung di permukaan merkuri meskipun besi adalah logam yang umumnya lebih berat daripada air. Ini menunjukkan bahwa sifat-sifat fisika dari bahan, termasuk kepadatan dan fase fisiknya, sangat mempengaruhi perilaku mereka di dalam fluida.

Hmm... ada yang mau menambahkan?