Contoh soal hukum Archimedes

6 Contoh Soal Hukum Archimedes

1. Berapa volume batu yang dimasukkan ke dalam air laut jika berat air laut yang dipindahkan batu adalah 2 Newton ? Massa jenis air laut = 1025 kg/m3.
Pembahasan

Contoh soal hukum Archimedes - 1Jawab :
Hukum Archimedes menyatakan bahwa berat air yang tumpah (air yang dipindahkan oleh besi) sama dengan besar gaya apung yang dikerjakan air pada besi.

Contoh soal hukum Archimedes - 2

Volume air yang dipindahkan = volume batu yang dimasukkan ke dalam air laut = 199,1 cm3.

2. Sebuah wadah penuh terisi air. Sepotong besi 2 cm3 ditenggelamkan ke dalam wadah sehingga sebagian air tumpah. Berapa massa air yang tumpah ?
Pembahasan 

Contoh soal hukum Archimedes - 3contoh soal hukum Archimedes - 4

3. Massa benda di udara 15 kg dan massa benda di dalam air 13,7 kg. Apakah benda terbuat dari emas murni ?
Pembahasan
Diketahui :
m = 15 kg
m’ = 13,7 kg
Ditanya : apakah benda terbuat dari emas murni ?
Jawab :
Gravitasi khusus emas murni = 19,3 atau massa jenis emas murni = 19300 kg/m3. Apabila massa jenis benda sama dengan massa jenis emas murni maka benda terbuat dari emas murni.
Berapa massa jenis benda ?
Gaya apung (FA) sama dengan berat benda di udara (w) dikurangi berat benda di dalam air (w’).

Contoh soal hukum Archimedes - 5

Masukan nilai massa benda di udara dan massa benda di dalam air :
Contoh soal hukum Archimedes - 6Perbandingan antara massa jenis benda terhadap massa jenis air (/) = gravitasi khusus benda. Jadi gravitasi khusus benda = 11,3.
Masssa jenis benda = gravitasi khusus dikalikan dengan massa jenis air = (11,3)(1000 kg/m3) = 11.300 kg/m3.
Gravitasi khusus emas murni 19,3 dan massa jenis emas 19.300 kg/m3 karenanya benda tidak terbuat dari emas murni.

BACA JUGA  Rumus Dinamika Rotasi

4. Sebuah kapal evakuasi sedang berusaha mengangkat kotak peti kemas bermassa total 4500 kg yang jatuh ke laut. Kotak tersebut berukuran panjang 2 meter, lebar 1,5 meter dan tinggi 1 meter. Massa jenis air laut saat itu 1025 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka besar gaya minimal yang dibutuhkan untuk mengangkat benda dari dasar laut ke permukaan adalah…

Pembahasan

Diketahui:

Massa kotak (m) = 4500 kg

Volume kotak (V) = 2 m x 1,5 m x 1 m = 3 m3

Massa jenis air laut (ρ) = 1025 kg/m3

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2

Ditanya: Besar gaya minimal yang dibutuhkan untuk mengangkat benda dari dasar laut ke permukaan

Jawab:

Berat benda di udara = m g = (4500 kg)(10 m/s2) = 45000 N

Untuk mengangkat benda di darat, besar gaya minimal adalah 45000 N.

Besar gaya apung:

BACA JUGA  Hukum Hooke

FA = ρF g V = (1025)(10)(3) = 30750 N

Berat benda di dalam air laut = 45000 N – 30750 N = 14250 N

Untuk mengangkat benda di laut, besar gaya minimal adalah 14250 N.

5. Sebuah benda terapung pada zat cair yang massa jenisnya 800 kg/m3. Jika ¼ bagian benda tidak tercelup dalam zat cair tersebut maka massa jenis benda adalah…
A. 600 kg/m3
B. 900 kg/m3
C. 1000 kg/m3
D. 1200 kg/m3
E. 1300 kg/m3

Hukum Acrhimedes 1Pembahasan :
Diketahui :
Massa Jenis zat cair = 800 kg/m3
Volume benda yang tidak tercelup dalam zat cair = ¼
Volume benda yang tercelup dalam zat cair = ¾
Volume benda secara keseluruhan = 1
Ditanya :
Massa Jenis benda ?
Jawab :
Rumus hubungan antara massa jenis benda, massa jenis zat cair dan bagian benda yang tercelup dan tidak tercelup dalam zat cair, dibahas di artikel mengapa benda padat terapung :

Hukum Archimedes - 2
Jawaban yang benar adalah A.

6. Berat sebuah benda di udara 5 N. Apabila benda ditimbang di dalam air (massa jenis air = 1000 kg/m3) beratnya menjadi 3,2 N. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2 maka massa jenis benda adalah…
A. 800 kg/m3
B. 1000 kg/m3
C. 1500 kg/m3
D. 2500 kg/m3
E. 2780 kg/m3
Pembahasan :
Diketahui :
Berat benda di udara = Berat benda (w) = 5 Newton
Berat benda di dalam air = 3,2 Newton
Massa Jenis air = 1000 kg/m3
Percepatan Gravitasi = 10 m/s2
Massa benda : w = m g —> m = w : g = 5 N : 10 m/s2 = 0,5 kg
Ditanya :
Massa Jenis benda ?
Jawab :
Berat benda di dalam air lebih kecil karena adanya Gaya Apung.
Gaya Apung = Berat benda di udara – Berat benda di dalam zat cair
Gaya Apung = 5 Newton – 3,2 Newton = 1,8 Newton

BACA JUGA  Dielektrik

Prinsip Archimedes 3

Massa jenis Benda :
Massa Jenis = Massa : Volume = 0,5 kg : 0,00018 m3 = 2780 kg/m3
Jawaban yang benar adalah E.

Soal hukum Archimedes

1. Berapa volume batu yang dimasukkan ke dalam air jika berat air yang dipindahkan batu adalah 5 Newton ? Massa jenis air = 1000 kg/m3     (501 cm3)
2. Sebuah wadah penuh terisi bensin. Sepotong kayu 1,2 dm3 ditenggelamkan ke dalam wadah sehingga sebagian bensin tumpah. Berapa massa bensin yang tumpah ? (816 gram)
3. Massa sebuah logam di udara 13 kg dan massa logam di dalam air 12,3 kg. Apakah logam terbuat dari emas murni ?  (Tidak, karena gravitasi khusus logam = 18,6. Gravitasi khusus emas = 19,3)

Print Friendly, PDF & Email