Kata-kata “fenomena gunung es” sering kita dengar dan kita baca di media massa. Dalam arti kiasan, fenomena gunung es diartikan sebagai jauh lebih banyaknya data yang tidak diketahui dibandingkan dengan data yang diketahui. Misalnya, seorang pengamat berkata, “kasus korupsi adalah fenomena gunung es.” Artinya, kasus korupsi yang ketahuan dan diusut oleh KPK jumlahnya hanya sedikit, sedangkan kasus yang belum terungkap jauh lebih banyak dan masih tersembunyi. Makna seperti ini memang sesuai dengan gunung es yang sebenarnya. Perhatikan kembali gambar gunung es di atas. Volume total es tersebut sebenarnya sangat besar, namun hanya sedikit yang tampak di atas permukaan laut sebagai gunung, sisanya tak nampak, terendam di bawah permukaan laut.

Pada kesempatan ini kita akan membahas fenomena gunung es dari kacamata fisika. Nanti kita akan hitung berapa persen es yang mengapung sebagai gunung dan berapa persen es yang terendam di dalam air. Fenomena gunung es berhubungan dengan proses mengapung, yang dalam ilmu fisika dipelajari dalam topik Fluida Statis.

Telah familiar di otak kita bahwa proses mengapung terjadi ketika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis air. Ketika benda telah mengapung, selalu ada bagian benda yang muncul di atas permukaan air dan bagian sisanya terendam di dalam air. Selalu seperti itu. Tidak pernah ada benda mengapung dengan kondisi 100% berada di permukaan air. Persentase benda yang terendam di dalam air tergantung dari perbandingan massa jenis benda tersebut dengan massa jenis air. Semakin besar massa jenis benda, maka semakin besar pula persentase bagian benda itu yang terendam di dalam air.

Kita ambil contoh kayu. Massa jenis kayu lebih kecil daripada massa jenis air, sehingga kayu terapung di air. Akan tetapi, massa jenis kayu tidak terlalu jauh berbeda dengan massa jenis air sehingga ketika kayu mengapung, banyak bagiannya yang terendam di dalam air. Lain halnya dengan gabus (styrofoam) yang bermassa jenis sangat kecil. Ketika styrofoam mengapung, hampir semua bagiannya muncul di atas permukaan air.    

Kayu mengapung: Banyak bagian yang terendam

Gabus mengapung: Hanya sedikit bagian yang terendam

Kita tahu bahwa ketika suatu benda dicelupkan ke dalam air di sebuah wadah, maka permukaan air itu akan naik. Hal ini terjadi karena sebagian dari volume air digantikan oleh volume benda. Jadi, volume air yang naik sama dengan volume benda yang tercelup.

Permukaan air naik jika ada benda yang dicelupkan ke dalamnya
 
Sekarang mari kita telaah proses pengapungan lebih dalam. Setiap benda memiliki gaya berat yang arahnya selalu ke bawah (pusat bumi). Ketika benda terapung dan diam di permukaan air, gaya berat tetap bekerja pada benda sehingga seharusnya benda bergerak turun ke dasar air akibat dari gaya berat ini. Karena pada kenyataannya benda tersebut tetap diam terapung di permukaan air, maka PASTI ada gaya lain yang bekerja pada benda tersebut. Gaya lain ini PASTI mengarah ke atas untuk mengimbangi gaya berat benda, dan gaya lain tersebut PASTI dikerjakan oleh air.

Benda stabil mengapung: Gaya apung = berat benda

Jadi, air selalu mengerjakan suatu gaya yang arahnya ke atas terhadap semua benda yang dicelupkan ke dalam air tersebut. Selain disebut sebagai Gaya Apung, gaya ini juga sering disebut sebagai Gaya Archimedes karena pertama kali diformulasikan oleh Archimedes, seorang ilmuwan Yunani kuno yang hidup tahun 287 – 212 SM.

Archimedes

Dari hasil analisisnya, Archimedes menyatakan bahwa besar gaya apung yang diterima oleh suatu benda sama dengan berat air yang naik akibat tercelupnya benda tersebut. Dengan mengacu pada teori fundamental ini, mari sekarang kita simak formulasi besar gaya apung tersebut.

 
Nah, setelah kita dapat persamaan Gaya Apung, sekarang kita hubungkan dengan benda yang telah mengapung dan diam di permukaan air. ketika hal ini terjadi, gaya apung = gaya berat benda, sehingga


Persamaan terakhir di atas itu menggambarkan bahwa perbandingan antara volume benda yang terendam dan volume benda seluruhnya dapat diketahui dari perbandingan antara massa jenis benda dan massa jenis air. Gunung es umumnya ditemukan di laut. Dari data yang ada, diketahui bahwa massa jenis es adalah 920 kg/m3sedangkan massa jenis air laut adalah 1.026 kg/m3. Berdasarkan data ini, kita dapat mengetahui berapa persen es yang terendam di dalam air laut.

 
Perhitungan di atas memberikan hasil 0,9. Berarti, es yang terendam di dalam laut adalah sebesar 90% dan yang tampak di atas permukaan laut sebagai gunung es hanya sebesar 10%.


*******
Ditulis Oleh Doni Aris Yudono
http://www.detektif-fisika-doni.blogspot.com

REFERENSI DATA:
http://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenis
http://fridaisraininasution.blogspot.com/2012/07/massa-jenis-air-laut-lebih-besar-dari.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Archimedes

SUMBER GAMBAR:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgKo91CjipyKG8GbYz_TAbTVw2gmWUNsdCvsu8Dy_kHjoS7jSKSNNxAuqC1xAwpVvMkfMdHaL4xW4WbNIiAQ5iAuwaykaoOI_btmFzR32lJiK-hr3GskaVrgO45MYXbMBwJftGkDT_UFqiv/s1600/fenomena-gunung-es.jpg
http://www.drsfostersmith.com/images/Categoryimages/larger/lg_22639_FS30418P.jpg
http://duniafisikaasyik.files.wordpress.com/2012/06/preview_html_6c971b30.jpg
http://www.instructables.com/files/deriv/F5L/6ZSJ/GN77VY0A/F5L6ZSJGN77VY0A.LARGE.jpg
http://www.proprofs.com/quiz-school/upload/yuiupload/813430331.jpg
http://img4.wikia.nocookie.net/__cb20130708083653/olympians/images/2/20/Archy.jpg