Sebuah benda berbentuk kubus dengan rusuk 20 cm dan massa 20 kg terjatuh ke dalam air. Benda tersebut akan diangkat menggunakan pegas yang kuat dengan konstanta 2.000 N/m. Ketika benda masih berada di dalam air, pertambahan panjang yang dialami pegas sebesar .... A. 2 cm D. 10 cm B. 4 cm E. 12 cm C. 6 cm

<p>Jawaban yang benar adalah C. 6 cm.</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>r = 20 cm = 0,2 m</p><p>m = 20 kg</p><p>k = 2.000 N/m</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya: ΔL...?</p><p>&nbsp;</p><p>Penyelesaian:</p><p>Soal ini dapat diselesaikan dengan konsep archimedes dan massa jenis, dimana persamaannya adalah:</p><p>Fa = ρf.gVb</p><p>ρ = m/V</p><p>W = F</p><p>dengan</p><p>Fa = gaya keatas &nbsp;(N)</p><p>ρf = massa jenis zat cair (kg/m³)</p><p>ρ = massa jenis benda (kg/m³)</p><p>g = percepatan gravitasi (m/s²)</p><p>Vb = volume benda yang tercelup &nbsp;(m³)</p><p>m = massa benda</p><p>V = volume benda total (m³)</p><p>W = berat benda di udara (N)</p><p>Serta konsep Hukum Hooke, dimana persamaannya adalah:</p><p>F = kΔL</p><p>dengan:</p><p>F = gaya (N)</p><p>ΔL = perubahan panjang pegas (m)</p><p>k = konstanta pegas(N/m)</p><p>&nbsp;</p><p>Vb = r³ = 0,2³ = 0,008 m³</p><p>&nbsp;</p><p>Fa = ρf.gVb</p><p>Fa = 1000 x 10 x 0,08</p><p>Fa = 80 N</p><p>&nbsp;</p><p>F = mg = 20 x 10 = 200 N</p><p>&nbsp;</p><p>Gaya yang dialami pegas berkurang karena ada gaya keatas dari zat cair. Maka:</p><p>Fa - F = kΔL</p><p>200 - 80 = 2000ΔL</p><p>120 = 2000ΔL</p><p>ΔL = 120/2000</p><p>ΔL = 0,06 m = 6 cm</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi jawaban yang tepat adalah C. 6 cm.</p>