Iklan

Iklan

Pertanyaan

Berat sebuah benda di udara 52 N. Jika ditimbang dalam minyak tanah, beratnya menjadi 46 N. a. Hitung besar gaya apung yang dialami benda jika tercelup dalam minyak tanah: (i) 3 2 ​ bagian; (ii) 2 1 ​ bagian. b. Hitung berat benda ketika tercelup dalam minyak tanah: (i) 3 2 ​ bagian; (ii) 2 1 ​ bagian.

Berat sebuah benda di udara 52 N. Jika ditimbang dalam minyak tanah, beratnya menjadi 46 N.

a. Hitung besar gaya apung yang dialami benda jika tercelup dalam minyak tanah:

(i)  bagian; (ii)  bagian.

b. Hitung berat benda ketika tercelup dalam minyak tanah:

(i)  bagian; (ii)  bagian.space

Iklan

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Iklan

Pembahasan

Diketahui : W b u ​ W s b − min y ak ​ ​ = = ​ 52 N ( berat benda di udara ) 46 N ( berat semu benda dalam minyak ) ​ Ditanya : a. F A = ....? ketika V b f ​ = 3 2 ​ V b ​ ; F A = ....? ketika V b f ​ = 2 1 ​ V b ​ . b. W sb = ....? ketika V b f ​ = 3 2 ​ V b ​ ; W sb = ....? ketika V b f ​ = 2 1 ​ V b ​ . Catatan : V bf = volume benda yang tercelup di dalam fluida, W sb = berat semu benda ketika dicelupkan ke dalam fluida. Jawab : Konsep : Hukum Archimedes , yang berbunyi "suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya dalam suatu zat cair akan mengalami gaya tekan ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan (didesak) oleh benda tersebut". Dirumuskan : F A ​ = ρ f l u i d a ​ g V b f ​ Gaya apung atau gaya tekan ke atas disebabkan oleh tekanan hidrostatis pada bagian bawah benda. Langkah-langkah pengerjaan : Langkah 1 , analisis soal. Kita bisa lihat bahwa berat benda ketika ditimbang di udara ( W bu ) lebih berat dibandingkan ketika ditimbang di dalam minyak ( W sb-minyak ).Hal ini karena ketika benda dicelupkan ke dalam cairan minyak, benda mengalami gaya apung/gaya angkat ( F A ) yang arahnya ke atas. Kita dapat rumuskan : W b u ​ F A ​ ​ = = ​ F A ​ + W s b − min y ak ​ W b u ​ − W s b − min y ak ​ ​ Langkah 2 , menghitung gaya apung benda di dalam minyak. F A ​ ​ = = = ​ W b u ​ − W s b − min y ak ​ 52 − 46 6 N ​ Dengan demikian, gaya apung/gaya angkat yang dialami benda sebesar 6 N. Langkah 3 , analisis ketika benda mengalami gaya apung 6 N. Ketika benda mengalami gaya apung 6 N, keadaan benda adalah tercelup seluruh bagian bendanya ke dalam air. Dalam kondisi ini benda mengalami gaya apung/gaya angkat maksmimum ( F A-max ). (volum benda yang tercelup dalam fluida sama dengan volum benda keseluruhan ( V bf = V b ). F A ​ F A − ma x ​ ​ = = ​ ρ f l u i d a ​ g V b f ​ ρ f l u i d a ​ g V b ​ ​ Langkah 4 , menghitung gaya apung pada pertanyaan a. (kita gunakan perbandingan) Pertanyaan a pertama F A = ....? ketika V b f ​ = 3 2 ​ V b ​ F A ​ F A − ma x ​ ​ F A ​ F A − ma x ​ ​ F A ​ 6 ​ F A ​ 6 ​ 6 × 3 2 ​ 4 F A ​ ​ = = = = = = = ​ ρ f l u i d a ​ g V b f ​ ρ f l u i d a ​ g V b ​ ​ V b f ​ V b ​ ​ 3 2 ​ V b ​ V b ​ ​ 3 2 ​ 1 ​ 1 × F A ​ F A ​ 4 N ​ Pertanyaan a kedua F A = ....? ketika V b f ​ = 2 1 ​ V b ​ F A ​ F A − ma x ​ ​ F A ​ F A − ma x ​ ​ F A ​ 6 ​ F A ​ 6 ​ 6 × 2 1 ​ 3 F A ​ ​ = = = = = = = ​ ρ f l u i d a ​ g V b f ​ ρ f l u i d a ​ g V b ​ ​ V b f ​ V b ​ ​ 2 1 ​ V b ​ V b ​ ​ 2 1 ​ 1 ​ 1 × F A ​ F A ​ 3 N ​ Langkah 5 ,menghitung berat semu untuk pertanyaan b. Pertanyaan b pertama W sb = ....? ketika V b f ​ = 3 2 ​ V b ​ Pada langkah 4 kita sudah tau gaya apung ( F A ) yang dialami benda ketika V b f ​ = 3 2 ​ V b ​ adalah 4 N. W b u ​ 52 W s b ​ W s b ​ ​ = = = = ​ F A ​ + W s b ​ 4 + W s b ​ 52 − 4 48 N ​ Pertanyaan b kedua W sb = ....? ketika V b f ​ = 2 1 ​ V b ​ Pada langkah 4 kita sudah tau gaya apung ( F A ) yang dialami benda ketika V b f ​ = 2 1 ​ V b ​ adalah 3 N. W b u ​ 52 W s b ​ W s b ​ ​ = = = = ​ F A ​ + W s b ​ 3 + W s b ​ 52 − 3 49 N ​ Dengan demikian, kesimpulannya : a. gaya apung yang dialami benda ketika benda tercelup 3 2 ​ bagian dan 2 1 ​ bagian berturut-turut adalah 4 N dan 3 N. b. berat benda atau berat semu benda ketika benda tercelup 3 2 ​ bagian dan 2 1 ​ bagian berturut-turut adalah 48 N dan 49 N.

Diketahui :

  

Ditanya :

a. FA = ....? ketika FA = ....? ketika .

b. Wsb = ....? ketika Wsb = ....? ketika .

Catatan : Vbf = volume benda yang tercelup di dalam fluida, Wsb = berat semu benda ketika dicelupkan ke dalam fluida.

Jawab :

Konsep :

Hukum Archimedes, yang berbunyi "suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya dalam suatu zat cair akan mengalami gaya tekan ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan (didesak) oleh benda tersebut". Dirumuskan :

 

Gaya apung atau gaya tekan ke atas disebabkan oleh tekanan hidrostatis pada bagian bawah benda.

Langkah-langkah pengerjaan :

Langkah 1, analisis soal.

Kita bisa lihat bahwa berat benda ketika ditimbang di udara (Wbu) lebih berat dibandingkan ketika ditimbang di dalam minyak (Wsb-minyak). Hal ini karena ketika benda dicelupkan ke dalam cairan minyak, benda mengalami gaya apung/gaya angkat (FA) yang arahnya ke atas. Kita dapat rumuskan :

 

Langkah 2, menghitung gaya apung benda di dalam minyak.

 

Dengan demikian, gaya apung/gaya angkat yang dialami benda sebesar 6 N.

Langkah 3, analisis ketika benda mengalami gaya apung 6 N.

Ketika benda mengalami gaya apung 6 N, keadaan benda adalah tercelup seluruh bagian bendanya ke dalam air. Dalam kondisi ini benda mengalami gaya apung/gaya angkat maksmimum (FA-max). (volum benda yang tercelup dalam fluida sama dengan volum benda keseluruhan (VbfVb).

 

Langkah 4, menghitung gaya apung pada pertanyaan a. (kita gunakan perbandingan)

Pertanyaan a pertama

FA = ....? ketika 

 

Pertanyaan a kedua

FA = ....? ketika 

 

Langkah 5,menghitung berat semu untuk pertanyaan b.

Pertanyaan b pertama

Wsb = ....? ketika 

Pada langkah 4 kita sudah tau gaya apung (FA) yang dialami benda ketika  adalah 4 N.

 

Pertanyaan b kedua

Wsb = ....? ketika 

Pada langkah 4 kita sudah tau gaya apung (FA) yang dialami benda ketika  adalah 3 N. 

Dengan demikian, kesimpulannya :

a. gaya apung yang dialami benda ketika benda tercelup  bagian dan  bagian berturut-turut adalah 4 N dan 3 N.

b. berat benda atau berat semu benda ketika benda tercelup  bagian dan  bagian berturut-turut adalah 48 N dan 49 N.

Latihan Bab

Tekanan Zat Padat

Tekanan Zat Cair

Tekanan Zat Gas

Hukum Pascal

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

597

Iklan

Iklan

Pertanyaan serupa

Gambar di samping menunjukkan sebuah balok logam M bermassa 1,2 kg yang tergantung pada kait neraca pegas. Bacaan pada skala neraca adalah 12 N.Balok kemudian diturunkan ke dalam bejana berpancuran ya...

276

0.0

Jawaban terverifikasi

Iklan

Iklan

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Fitur Roboguru

Topik Roboguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

081578200000

Email info@ruangguru.com

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2023 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia