Contoh Soal Aturan Archimedes Disertai Pembahasan

Contoh Soal Hukum Archimedes – Berikut ini yakni kumpulan teladan soal-soal aturan archimedes lengkap dengan tanggapan dan pembahasannya. Sebelum masuk ke teladan soal, alangkah baiknya kita mengetahui terlebih dahulu suara aturan archimedes dan rumus aturan archimedes. Hal ini dilakukan untuk memudahkan kita dalam menuntaskan soal-soal aturan archimedes.

Daftar isi

A. Bunyi Hukum Archimedes
B. Rumus Hukum Archimedes
C. Benda Dalam Hukum Archimedes
D. Contoh Soal Hukum Archimedes dan Pembahasannya

A. Bunyi Hukum Archimedes

Hukum Archimedes Berbunyi:

Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan memperoleh gaya yang disebut gaya apung (gaya ke atas) sebesar berat zat cair yang dipindahkannya

B. Rumus Hukum Archimedes

Simbol benda dalam air atau berat semu yakni (Ws), kekerabatan antara berat benda di udara (W), dan gaya ke atas (Fa). Maka formula ini sanggup ditulis:

$W_s=W-F_a$

Keterangan:

Ws = Berat benda dalam zat cair (Kg.m/s²)
W = Berat benda bekerjsama (Kg.m/s²)
Fa = Gaya apung Archimedes (N)

Maka formula untuk besar gaya apung (Fa) sanggup dituliskan:

$F_a=\rho _{cair}V_b g$

Keterangan:

Fa = Gaya apung archimedes
⍴cair = massa jenis zat cair (Kg/m³)
Vb = Volume benda yang tercelup (m³)
g = Percepatan gravitasi (m/s²)

C. Benda Dalam Hukum Archimedes

Ada 3 kemungkinan yang akan terjadi kalau benda dicelupkan ke dalam zat cair yaitu tenggelam, melayang, dan terapung.

1. Benda Tenggelam

Berikut ini yakni kumpulan teladan soal Contoh Soal Hukum Archimedes Disertai Pembahasan

Benda akan disebut karam dalam zat cair kalau posisi benda selalu terletak pada dasar daerah zat cair berada. Ketika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis zat cair maka benda akan karam dan berada di dasar bejana. Maka berlaku rumus:

$F_a=W_u-W_c$

Keterangan:

Fa = gaya apung (N)
Wu = berat benda di udara / berat bekerjsama (N)
Wc = berat benda dalam zat cair
g = gravitasi (m/s²) Wu > Wc

Karena berat benda yakni hasil kali massa dengan gravitasi, maka berlaku formula:

$\rho _c.V_b=mu-mc$

Keterangan:

⍴c = massa jenis zat cair (Kg/m³)
mu = massa benda di udara (Kg)
mc = massa semu benda dalam zat cair (kg)
Vb = volume benda (m³)

2. Benda Melayang

Benda akan disebut melayang apabila posisi benda di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar daerah zat cair berada (pertengahan). Dalam bahasa fisika nya benda melayang apabila massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair.

Apabila massa jenis benda dan zat cair sama, maka berlaku formula berikut:

$F_a=\rho _c.V_b.g=\rho _b.V_b.g$

Keterangan:

Fa = gaya apung
⍴c = massa jenis zat cair (Kg/m³)
⍴b = massa jenis benda (Kg/m³)
Vb = volume benda (m³)
g = gravitasi (m/s²)

3. Benda Terapung

Benda akan dikatakan merapung apabila massa jenis benda lebih kecil dibanding massa jenis zat cair (⍴b < ⍴c). Ketika benda terapung maka hanya setengah volume benda yang tercelup kedalam zat cair, sedangkan setengah lagi dalam keadaan mengapung.

Karena volume total benda sejumlah dari volume benda tercelup ditambah dengan volume benda yang mengapung, maka berlaku:

$V_b=V'+V''F_a=\rho _c.V''g$

Keterangan:

V’ = volume benda yang terapung (m³)
V’’ = volume benda yang tercelup (m³)
Vb = volume benda keseluruhan (m³)
Fa = gaya apung
⍴c = massa jenis zat cair (Kg/m³)
g = gravitasi (m/s²)

Jika benda dalam keadaan setimbang, maka berlaku formula:

$F_a=W$

$\rho _c.V''.g=\rho _b.V_b.g\rho _c.V''=\rho _b.V_b$

Keterangan:

⍴b = massa jenis benda (Kg/m³).

D. Contoh Soal Hukum Archimedes dan Pembahasannya

Contoh Soal 1

Archimedes memeriksa apakah mahkota raja terbuat dari emas murni. Kemudian ia menimbang mahkota tersebut dan mendapat berat mahkota sebesar 8 N. Selanjutnya mahkota ditimbang sembari dicelupkan kedalam air dan didapatkan berat 7 N. Apakah Mahkota terbuat dari emas murni?

$\rho _c_a_i_r=1000kg/m^3 dan \rho _e_m_a_s=19300kg/m^3$

Solusi:
Pertama kita harus cari tahu besar gaya apung yang diterima mahkota tersebut:

$B=W_b_e_n_d_a-W_a_i_r=8N-7N=1N$

Kemudian, cari massa jenis mahkota tersebut:

$\frac{\rho _{benda}}{\rho _{air}}= \frac{W_{benda}}{B}$
$\rho _{benda}=\frac{W_{benda} \times \rho _{air}}{B}$
$\rho _{benda}=\frac{{8N} \times 1000kg/m^3}{1N}=8000kg/m^3$

Jadi, massa jenis mahkota raja yakni yang dibentuk 8.000kg/m³, kalau mahkota terbuat dari emas murni seharusnya mempunyai massa jenis sebesar 19300kg/m³. Maka sanggup di simpulkan bahwa mahkota raja sudah dicampur perak dan tidak terbuat dari emas murni.

Contoh Soal ke 2

Sebuah benda bervolume 400 cm³ dimasukkan ke dalam air dengan posisi melayang, hitunglah gaya apung yang dialami benda tersebut!

Pembahasan:
Diketahui :
Vb = 4 x 10-4 m3 ; ρc = 103 kg/m³.
FA = ρc.Vb.g
⇒ FA = 103.(4 x 10-4) (10)
⇒ FA = 4 N.

Contoh Soal 3

Berat benda dikala berada di udara 500 N, berat benda dikala berada di dalam air 400 N dan mempunyai massa jenis air 1.000 kg/m³. Hitunglah massa jenis bendanya!

Diketahui:
Wu = 500 N
Wc = 400 N
Ρa = 1000 Kg/m³

Ditanya:
ρb = ...?

Jawaban:
Fa = Wu – Wc
Fa = 500 N – 400 N
Fa = 100 N
Ρb / ρa = Wu / Fa
Ρb / 1000 = 500 / 100
100 ρb = 500.000
Ρb = 500.000 / 100
Ρb = 5.000 kg/m³

Jadi, mass jenis benda yakni 5.000 kg/m³

Contoh Soal ke 4

Massa jenis air maritim 1025 kg/m³ , hitunglah volume watu yang tercelup ke dalam air maritim kalau berat air maritim yang dipindahkan oleh watu sebesar 2 Newton !

Diketahui :
ρ air maritim = 1025 kg/m³
W air maritim = 2 N
g = 9.8 m/s²

ditanya :
V watu . . . ?

Jawab :
Berat air maritim :
W = m.g

Gaya apung :
Fa = ρ . g. V

Karena berat massa jenis air yang tumpah sama dengan gaya apung watu sehingga sanggup ditulis
W = Fa
W = ρ.g.Volume
2 = 1025(9,8) V
2 = 10.045.v
V = 10.045 / 2
V = 1.991 x 10-4 m³ = 199.1 cm³

Baca Juga

Kaprikornus volume watu yang tercelup 199.1 cm³

Contoh Soal ke 5

Tentukan massa jenis gabus kalau 75 % voume gabus tercelup ke dalam air dan massa jenis air 1 gram/cm³ !

Diketahui :
ρa = 1 gr/cm³
Va = 0.75 vg

Ditanya :
ρg . . . ?

jawab :
ρg.Vg = ρa.Va
ρg.Vg = 1 gr/cm³(0.75Vg)
ρg = 0.75 gr/cm³

jadi massa jenis gabus yakni 0.75 gr/cm³

Contoh Soal ke 6

Sebuah balok massa jenisnya 2.500 kg/m3 dan dikala di udara beratnya 25 Newton. Tentukanlah berat balok di dalam air kalau massa jenis air 1000 kg/m³ dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s² !

Diketahui :
ρb = 2.500 kg/m³
Wu = 25 N
ρa = 1000 kg/m³

ditanya :
Wa . . . ?

Jawab :
ρb / ρa = Wu / Fa
(2500 kg/m³) / (1000 kg/m³) = 25 N/ Fa
2.5 Fa = 25 N
Fa = 25 / 2.5
Fa = 10 N
Fa = Wu – Wa
10 N = 25 N – Wa
Wa = 25 N- 10 N
Wa = 15 N

Kaprikornus berat balok di dalam air 15 Newton.

Contoh Soal ke 7

Apabila sebuah benda mempunyai massa jenis 0,6 g/cm³ dimasukkan ke dalam air dan mempunyai volume benda yang terapung 40 cm³. Berapakah volume benda tersebut?

Pembahasan:
Diketahui:
V’ = 40 cm³
⍴c = 1 g/cm³
⍴b = 0,6 g/cm³

Ditanya:
Vb =...?

Jawaban:
Pada keadaan setimbang maka berlaku formula:
⍴c.V’’ = ⍴b.Vb
1 (V’’) = 0,6(40+V’’)
V’’ = 24 + 0,6 V’’
0,4 V’’ = 24
V’’ = 60 cm3
Vb = 40+60 = 100 cm³

Jadi, volume benda tersebut yakni 100 cm³.

Contoh Soal Hukum Archimedes ke 8

Hitunglah gaya apung yang dialami oleh benda bervolume 400 cm³ yang dimasukkan ke dalam air dan berada di posisi melayang.

Pembahasan:
Diketahui:
Vb = 4 x 10-4 m³
⍴c = 103 kg/m³

Ditanya:
Fa = ...?

Jawaban:
Fa = ⍴c.Vb.g
Fa = 103.(4x10-4)(10)
Fa = 4 N

Jadi, gaya apung yang dialami oleh benda yakni 4 N.

Contoh Soal ke 9

Sebuah balok mempunyai massa jenis 0,6 g/cm³ terapung di atas minyak dengan massa jenis 0,8 g/cm³. Jika tinggi balok yang mengapung adalaj 4 cm, berapakah tinggi keseluruhan balok tersebut?

Pembahasan:
h = h’ + h’’ = 4 + h”

⍴c.V’’ = ⍴b.Vb
⍴c.A.h’’ = ⍴b.A.h
⍴c.h’’ = ⍴b.h
⍴c.h’’ = ⍴b.(h’+h’’)
0,8 h” = 0,6 (4+h”)
0,8 h” = 2,4 + 0,6 h”
0,2 h” = 2,4
h” = 1,2 cm

jadi, h = h” = 4+1,2 = 5,2 cm

Contoh Soal ke 10

Sebuah gabus terapung di atas air dengan bab gabus yang berada di dalam air sebesar 40% dari volumenya. Kemudian di atas air dituangkan minyak dengan massa jenis 0,8 g/cm³ sehingga 30% dari volume benda terendam minyak. Hitunglah berapa massa jenis benda tersebut?

Pembahasan:
Vm = 30% Vb = 0,3
Va = 40% Vb = 0,4

Fa + Fm = W
⍴a.Va.g+⍴m.Vm.g = ⍴b.Vb.g
1 (0,4) + 0,8 (0,3) = ⍴b.Vb
0,4 + 0,24 = ⍴b.Vb
(0,4+0,24) = ⍴b.Vb
⍴b = 0,64 g/cm³

Demikianlah teladan soal-soal aturan archimedes lengkap dengan pembahasannya. Semoga artikel ini sanggup membantu kau dalam mengerjakan soal-soal yang berkaitan dengan aturan archimedes.

Referensi:
https://lokermanfaat.blogspot.com/search?q=contoh-soal-hukum-archimedes-disertai
https://lokermanfaat.blogspot.com/search?q=contoh-soal-hukum-archimedes-disertai
https://www.studiobelajar.com/hukum-archimedes/

Sumber https://bacacoding.blogspot.com/

Loker Manfaat

Contoh Soal Aturan Archimedes Disertai Pembahasan

Daftar isi

A. Bunyi Hukum Archimedes

B. Rumus Hukum Archimedes

C. Benda Dalam Hukum Archimedes

1. Benda Tenggelam

2. Benda Melayang

3. Benda Terapung

D. Contoh Soal Hukum Archimedes dan Pembahasannya

Contoh Soal 1

Contoh Soal ke 2

Contoh Soal 3

Contoh Soal ke 4

Contoh Soal ke 5

Contoh Soal ke 6

Contoh Soal ke 7

Contoh Soal Hukum Archimedes ke 8

Contoh Soal ke 9

Contoh Soal ke 10

Menu Halaman Statis