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.

4. Soal UN 2018

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:

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.

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)