Sebuah balok kayu terapung di permukaan air dalam bejana. Siketahui massa jenis kayu 1/3 kali massa jenis air. Jika bejana beserta air dan balok kayu tersebut berada dalam lift yang bergerak ke atas dengan percepatan 1/3 kali percepatan gravitasi bumi, maka volume balok kayu yang berada di atas permukaan air adalah.… a. 1/9 bagian b. 1/3 bagian c. 4/9 bagian d. 5/9 bagian

Dalam situasi ini, kita memiliki sebuah balok kayu yang terapung di permukaan air dalam sebuah bejana. Balok kayu tersebut akan mengalami gaya apung yang menyebabkannya tetap terapung di permukaan air. Diketahui bahwa massa jenis kayu (ρkayu) adalah 1/3 dari massa jenis air (ρair). Ini dapat ditulis sebagai: ρkayu = (1/3) × ρair Gaya apung (Fapung) yang bekerja pada balok kayu adalah ρair × g × Vair, di mana g adalah percepatan gravitasi bumi dan Vair adalah volume balok kayu yang terendam dalam air. Sementara itu, berat balok kayu (Berat) adalah massa balok kayu (mkayu) dikali dengan percepatan gravitasi bumi: Berat = mkayu × g Masa balok kayu (mkayu) dapat dihitung dengan mengalikan massa jenis kayu (ρkayu) dengan volume balok kayu (Vbalok): mkayu = ρkayu × Vbalok Karena balok kayu terapung, berat balok kayu (Berat) haruslah sama dengan gaya apung (Fapung): Berat = Fapung mkayu × g = ρair × g × Vair Substitusi nilai mkayu dengan ρkayu × Vbalok: ρkayu × Vbalok × g = ρair × g × Vair Kita tahu bahwa ρkayu = (1/3) × ρair, jadi kita bisa substitusi nilai ini: (1/3) × ρair × Vbalok × g = ρair × g × Vair Kemudian kita bisa membagi kedua sisi persamaan dengan ρair × g untuk mendapatkan hubungan antara volume balok kayu (Vbalok) dan volume air yang dipindahkan oleh balok kayu (Vair): (1/3) × Vbalok = Vair Ini berarti volume balok kayu (Vbalok) yang berada di atas permukaan air sama dengan 1/3 dari volume air yang dipindahkan oleh balok kayu (Vair). Sebagai jawaban akhir, volume balok kayu yang berada di atas permukaan air adalah 1/3 bagian dari volume air yang dipindahkan oleh balok kayu. Jadi, jawaban yang benar adalah: b. 1/3 bagian