Roboguru

Sebuah balok kayu kecil dengan massa jenis 0,4×103m/s3 ditenggelamkan ke dalam air pada kedalaman 2,7 m. Tentukan percepatan balok menuju permukaan air ketika balok dilepaskan!

Pertanyaan

Sebuah balok kayu kecil dengan massa jenis 0,4×103m/s3 ditenggelamkan ke dalam air pada kedalaman 2,7 m. Tentukan percepatan balok menuju permukaan air ketika balok dilepaskan!

Pembahasan Soal:

Diketahui :
ρb=0,4×103kg/m3=400kg/m3ρf=1000kg/m3(massajenisair)h=2,7m

Ditanya :
a=?

Penyelesaian :

Ketika sebuah benda dicelupkan ke dalam fluida, maka fluida tersebut akan memberikan gaya ke atas kepada benda. Jika gaya ke atas yang dilakukan fluida lebih besar daripada gaya berat benda, saat benda dilepaskan di dalam fluida, maka benda akan terangkat kembali ke permukaan dengan percepatan tertentu. Karena benda bergerak, berlaku hukum II Newton.
ΣFFAwρfVfgρbVbg===mamaρbVba

Karena benda tercelup semua ke dalam fluida, maka volume yang dipindahkan fluida dan volume benda bernilai sama, atau Vf=Vb=V
table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell rho subscript f V g minus rho subscript b V g end cell equals cell rho subscript b V a end cell row cell open parentheses rho subscript f minus rho subscript b close parentheses V g end cell equals cell rho subscript b V a end cell row a equals cell fraction numerator open parentheses rho subscript f minus rho subscript b close parentheses V g over denominator rho subscript b V end fraction end cell row a equals cell fraction numerator open parentheses rho subscript f minus rho subscript b close parentheses g over denominator rho subscript b end fraction end cell row a equals cell fraction numerator open parentheses 1000 minus 400 close parentheses left parenthesis 10 right parenthesis over denominator 400 end fraction end cell row a equals cell 15 blank straight m divided by straight s squared end cell end table

Jadi, percepatan balok menuju permukaan air ketika balok dilepaskan adalah 15m/s2
 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

Y. Maghfirah

Terakhir diupdate 13 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Sebuah beban bermassa 200 g diletakkan diatas kubus yang terbuat dari kayu sehingga kubus tepat melayang didalam air. Jika beban diangkat, kubus akan terapung dengan bagian atas kubus berada 2 cm diat...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Sisi kubus = h, Volume = begin mathsize 14px style h cubed end style 

Massa jenis.air = 1 begin mathsize 14px style bevelled gr over cm cubed end style 

Saat kubus melayang, berarti:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell W subscript b e b a n end subscript plus W subscript k a y u end subscript end cell equals cell F subscript A end cell row cell m subscript b e b a n end subscript g plus rho subscript k a y u end subscript g V end cell equals cell rho subscript a i r end subscript g V subscript t c end subscript end cell row cell rho subscript k a y u end subscript V end cell equals cell rho subscript a i r end subscript V subscript t c end subscript minus m subscript b e b a n end subscript end cell row cell rho subscript k a y u end subscript V end cell equals cell left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis h cubed right parenthesis minus 200 end cell row cell rho subscript k a y u end subscript V end cell equals cell h cubed minus 200 space... space left parenthesis 1 right parenthesis end cell end table 

Saat terapung, berarti:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell W subscript k a y u end subscript minus F subscript A end cell equals 0 row cell rho subscript k a y u end subscript g V end cell equals cell rho subscript a i r end subscript g V subscript t c end subscript end cell row cell rho subscript k a y u end subscript V end cell equals cell rho subscript a i r end subscript V subscript t c end subscript end cell row cell rho subscript k a y u end subscript V end cell equals cell left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis h squared right parenthesis left parenthesis h minus 2 right parenthesis end cell row cell rho subscript k a y u end subscript V end cell equals cell h cubed minus 2 h squared space... space left parenthesis 2 right parenthesis end cell end table 

Substitusi pers (1) dan (2):

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell h cubed minus 200 end cell equals cell h cubed minus 2 h squared end cell row cell h squared end cell equals 100 row h equals cell 10 space cm end cell end table 

Jadi, panjang sisi kubus = h = 10 cm.undefined 

Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Sebuah bejana diisi air setinggi 10 cm dengan massa jenis air 1 g/cm3. Setelah itu, bejana diisi minyak setinggi 10 cm dengan massa jenis minyak 0,6 g/cm3. Selanjutnya, s...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

s=10cmρm=0,6g/cm3ρa=1g/cm3mk=800g

Ditanya: tinggi kayu dalam minyak (tm)?

Jawab:

Tinggi kubus kayu

tksta===tm+tatm+ta10tm……………(1)

Hukum Archimedes

Fair+FminyakρagVa+ρmgVmρaVa+ρmVmρa(s2ta)+ρm(s2tm)====Wmgmm……………(2)

Substitusi persamaan (1) ke persamaan (2) untuk mendapatkan nilai ta

ρas2ta+ρms2(10ta)(1)(10)2ta+(0,6)(10)2(10ta)100ta+60060ta40tata=====m8008002005cm

Untuk mendapatkan nilai tm, substitusi nilai ta ke persamaan (1)

tm===10ta1055cm


Jadi, ketinggian kayu dalam minyak adalah 5 cm. 

Roboguru

Apabila sebuah kapal selam menyelam sedalam 100 m maka besar tekanan yang dialami kapal selam tersebut adalah ...( =1,03 g/cm3; g = 10 m/s2).

Pembahasan Soal:

Diketahui : 
h = 100 m
rho subscript a i r l a u t end subscript =1,03 g/cm3 = 1030 kg/m3
g = 10 m/s2

Ditanyakan : Ph ... ?

Jawab

Tekanan Hidrostatis yang dialami kapal tersebut adalah 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript h end cell equals cell space rho space g space h end cell row blank equals cell space left parenthesis 1030 right parenthesis left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 100 right parenthesis end cell row blank equals cell space 1 comma 03 space cross times 10 to the power of 6 space end exponent space straight N divided by straight m squared end cell end table

Sepertinya terdapat kesalahan pada opsi jawaban sehingga tidak ada pilihan jawaban yang benar, seharusnya jawabannya adalah table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell bold 1 bold comma bold 03 bold space bold cross times bold 10 to the power of bold 6 bold space end exponent bold space bold N bold divided by bold m to the power of bold 2 end cell end table.spacespace

Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Sebuah bejana diisi air setinggi 10 cm dengan massa jenis air 1 g/cm3. Setelah itu, bejana diisi minyak setinggi 10 cm dengan massa jenis minyak 0,6 g/cm3. Selanjutnya, s...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

s=10cmρm=0,6g/cm3ρa=1g/cm3mk=800g

Ditanya: tinggi kayu dalam air (ta)?

Jawab:

Tinggi kubus kayu

tk=tm+tas=tm+tata=10tm……………(1)

Hukum Archimedes

Fair+FminyakρagVa+ρmgVmρaVa+ρmVmρa(s2ta)+ρm(s2tm)====Wmgmm……………(2)

Untuk mencari nilai ta, substitusi persamaan (1) ke persamaan (2)

ρas2ta+ρms2(10ta)(1)(10)2ta+(0,6)(10)2(10ta)100ta+60060ta40tata=====m8008002005cm


Jadi, tinggi kayu dalam air adalah 5 cm. 

Roboguru

Sebuah balok kayu kecil dengan massa jenis 0,4×103m/s3 ditenggelamkan ke dalam air pada kedalaman 2,7 m. Tentukan waktu yang diperlukan balok untuk mencapai permukaan!

Pembahasan Soal:

Diketahui :
ρb=0,4×103kg/m3=400kg/m3ρf=1000kg/m3(massajenisair)h=2,7m

Ditanya :
t=?

Penyelesaian :

Ketika sebuah benda dicelupkan ke dalam fluida, maka fluida tersebut akan memberikan gaya ke atas kepada benda. Jika gaya ke atas yang dilakukan fluida lebih besar daripada gaya berat benda, saat benda dilepaskan di dalam fluida, maka benda akan terangkat kembali ke permukaan dengan percepatan tertentu. Karena benda bergerak, berlaku hukum II Newton.
ΣFFAwρfVfgρbVbg===mamaρbVba

Karena benda tercelup semua ke dalam fluida, maka volume yang dipindahkan fluida dan volume benda bernilai sama, atau Vf=Vb=V
table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell rho subscript f V g minus rho subscript b V g end cell equals cell rho subscript b V a end cell row cell open parentheses rho subscript f minus rho subscript b close parentheses V g end cell equals cell rho subscript b V a end cell row a equals cell fraction numerator open parentheses rho subscript f minus rho subscript b close parentheses V g over denominator rho subscript b V end fraction end cell row a equals cell fraction numerator open parentheses rho subscript f minus rho subscript b close parentheses g over denominator rho subscript b end fraction end cell row a equals cell fraction numerator open parentheses 1000 minus 400 close parentheses left parenthesis 10 right parenthesis over denominator 400 end fraction end cell row a equals cell 15 blank straight m divided by straight s squared end cell end table

Benda mengalami percepatan ke atas sebesar 15m/s2. Kita asumsikan kecepatan awal benda adalah 0 m/s saat tepat akan dilepas. Benda berada 2,7 m di bawah permukaan air. Kita dapat menggunakan persamaan GLBB untuk mendapatkan nilai t.
h2,72,7t2t=====vot+21at2(0)t+21(15)t27,5t20,360,6sekon

Jadi, waktu yang diperlukan balok·untuk mencapai permukaan adalah 0,6 sekon
 

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

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

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved