Contoh Soal Hukum Archimedes Benda Mengapung, Melayang dan Tenggelam

Sebelumnya Mafia Online sudah membahas tentang konsep Hukum Archimedes pada benda terapung, melayang dan tenggelam lengkap dengan contoh soalnya. Nah postingan kali ini kembali akan membahas tentang Hukum Archimedes tetapi dalam bentuk soal. Oke, langsung saja pada contoh soal hukum Archimedes benda mengapung, melayang dan tenggelam.

Contoh Soal 1

Sebuah benda dimasukkan ke dalam zat cair yang memiliki massa jenis 630 kg/m³, ternyata benda tersebut terapung di atas permukaan air seperti gambar di bawah ini.

Benda terapung

 

Jika 30% bagian benda muncul ke permukaan zat cair, hitunglah massa jenis benda tersebut?

 

Penyelesian:

ρ_b = 630 kg/m³

V_m = 30% = 0,3

 

Volume benda tercelup merupakan volume benda total dikurangi volume yang muncul, maka:

V_t = V – V_m­­

V_t = 100% – 30%_­­

V_t = 70%

V_t = 0,7

 

Apabila volume benda tercelup dalam zat cair V_f dan volume benda total V_b, berlaku:

ρ_b/ρ_f = V_t/V_b

ρ_f = (V_b/V_t)ρ_b

ρ_f = (1/0,7)(630)

ρ_f = 900 kg/m³

Jadi, massa jenis benda tersebut adalah 900 kg/m³.

 

Contoh Soal 2

Sebuah benda memiliki volume 20 m³ dan massa jenisnya = 800 kg/m³. Jika benda tersebut dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1.000 kg/m³, tentukanlah volume benda yang berada di atas permukaan air.

 

Penyelesaian:

V = 20 m³

ρ_b = 800 kg/m³

ρ_air = 1000 kg/m³

 

Apabila volume benda tercelup dalam air V_air dan volume benda total V_b, berlaku:

ρ_b/ρ_air = V_t/V_b

V_t = (ρ_b/ρ_air)V_b

V_t = (800/1000)20

V_t = 8 m³

 

Volume benda yang ada dipermukaan air merupakan volume benda total dikurangi dengan volume benda yang tercelup, maka:

V_m = V – V_t

V_m = 20 m³ – 8 m³

V_m = 12 m³

Jadi, volume benda yang berada di atas permukaan air adalah 12 m³

 

Contoh Soal 3

Suatu benda yang massa jenisnya 800 kg/m³  terapung di atas permukaan zat cair. Jika 20% volume benda muncul kepermukaan zat cair, hitunglah massa jenis zat cair tersebut!

 

Penyelesaian:

V_b = 100% = 1

V_m = 20% = 0,20

ρ_b = 800 kg/m³

 

Volume benda tercelup yakni:

V_t = V – V_m

V_t = 1 – 0,20

V_t = 0,80

 

Apabila volume benda tercelup dalam zat cair V_f dan volume benda total V_b, berlaku:

ρ_b/ρ_f = V_t/V_b

ρ_f = (V_b/V_t)ρ_b

ρ_f = (1/0,80)(800)

ρ_f = 1000 kg/m³

Jadi, massa jenis zat cair tersebut adalah 1000 kg/m³

 

Contoh Soal 4

Segumpal es terapung di air dan ternyata volume es yang berada di udara 10 cm³ maka jika massa jenis air = 1 gr/m³ dan massa jenis es = 0,9 gr/m³, berapakah volume es keseluruhannya?

 

Penyelesaian:

V_m = 10 cm³

ρ_air = 1 gr/cm³

ρ_es = 0,9 gr/cm³

 

Volume yang tercelup (V_t) merupakan volume benda total (V) dikurangi dengan volume benda yang muncul (V_m), maka:

V_t = V – V_m

V_t = V – 10

 

Apabila volume benda tercelup dalam air V_t dan volume es total V, berlaku:

ρ_es/ρ_air = V_t/V

0,9/1 = (V – 10)/V

0,9V = V – 10

V – 0,9V = 10

0,1V = 10

V = 10/0,1

V = 100 cm³

Jadi, volume es keseluruhannya adalah 100 cm³

 

Contoh Soal 5

Sebongkah es yang memiliki volume 9.000 cm³ dan massa jenis 0,7 g/cm³ dimasukkan ke dalam air. Berapa bagian volume es yang tercelup dan yang muncul di atas permukaan air?

 

Penyelesaian:

V_es = 9.000 cm³

ρ_es = 0,7 g/cm³

ρ_air = 1 gr/cm³

 

Apabila volume benda tercelup dalam air V_t dan volume es total V_es, maka berlaku:

ρ_es/ρ_air = V_t/V_es

V_t = (ρ_es/ρ_air)V_es

V_t = (0,7/1)(9.000)

V_t = 6300 cm³

Jadi, bagian volume es yang tercelup sebesar 6300 cm³

 

Volume es yang muncul di atas permukaan air (V_m) yakni:

V_m = V_es – V_t

V_m = 9000 – 6300

V_m = 2700 cm³

Jadi, bagian volume es yang muncul di atas permukaan air sebesar 2700 cm³.

 

Contoh Soal 6

Sebuah benda dimasukkan ke dalam air. Ternyata, 25% dari volume benda terapung di atas permukaan air. Berapakah massa jenis benda tersebut?

 

Penyelesian:

ρ_air = 1000 kg/m³

V_m = 25% = ¼

 

Volume benda tercelup merupakan volume benda total dikurangi volume yang muncul, maka:

V_t = V – V_m­­

V_t = 100% – 25%_­­

V_t = 75%

V_t = 0,75

 

Apabila volume benda tercelup dalam air V_air dan volume benda total V_b, berlaku:

ρ_b/ρ_air = V_t/V_b

ρ_b = (V_t/V_b)ρ_air

ρ_b = (0,75/1)(1000)

ρ_b = 750 kg/m³

ρ_b = 0,75 g/cm³

Jadi, massa jenis benda tersebut adalah 750 kg/m³ atau 0,75 g/cm³.

 

Demikian artikel Mafia Online tentang contoh soal hukum Archimedes pada benda mengapung, melayang dan tenggelam lengkap dengan cara penyelesaian soalnya. Mohon maaf jika ada kata atau tulisan yang salah.

TOLONG DIBAGIKAN YA :