Sebuah benda berukuran 7cmx7cmx7cm bermassa 700g ketika ditimbang di udara. Ketika dimasukkan ke dalam cairan tertentu, massanya menjadi 500g. Tentukan massa jenis cairan tersebut!
Sebuah benda berukuran 7cmx7cmx7cm bermassa 700g ketika ditimbang di udara. Ketika dimasukkan ke dalam cairan tertentu, massanya menjadi 500g. Tentukan massa jenis cairan tersebut!
Solusi:
Soal ini merupakan tipe soal dengan materi fluida statis. Berdasarkan informasi yang diberikan pada soal di atas maka kita dapat menentukan massa jenis dari benda tersebut yakni :
pada soal diberikan informasi tentang massa benda yakni 700g atau 0.7kg dan volum benda yakni 3.4 x 10ˉ⁴m³. Sehingga massa jenis benda adalah 2040kg/m³.
Informasi lain yang dapat diperoleh adalah gaya angkat ke atas yang disebabkan oleh fluida. Gaya angkat oleh fluida inilah yang menyebabkan benda tersebut mengalami pengurangan massa ketika benda berada di dalam fluida/zat cair. Sehingga, besar gaya angkat ke atas merupakan selisih antara berat benda di udara dan berat benda di dalam zat cair. Dengan mengambil nilai percepatan gravitasi g = 9.8m/s², maka besar gaya angkat ke atas oleh fluida/zat cair adalah :
Gaya angkat ke atas inilah yang besarnya 1.9N yang membuat benda mengalami pengurangan berat ketika benda ditimbang di dalam zat cair tersebut. Sekarang, dalam soal dikatakan bahwa benda dicelupkan sehingga semua benda masuk ke dalam air. Olehnya, berdasarkan prinsip Archimedes maka volum zat cair yang dipindahkan tak lain merupakan volum benda tersebut. Sehingga, dengan menggunakan persamaan gaya angkat ke atas yakni :
sehingga, dari persamaan ini besar nilai dari massa jenis fluida / cairan dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan :
kemudian dengan memasukkan besaran-besaran seperti gaya angkat ke atas, volum fluida dan percepatan gravitasi maka diperoleh nilai massa jenis fluida tersebut adalah 570kg/m³.
Demikian informasi mengenai bagaimana cara menentukan massa jenis cairan menggunakan konsep Archimedes. Semoga bermanfat!
Post a Comment for "Sebuah benda berukuran 7cmx7cmx7cm bermassa 700g ketika ditimbang di udara. Ketika dimasukkan ke dalam cairan tertentu, massanya menjadi 500g. Tentukan massa jenis cairan tersebut! "