Sebuah benda berbentuk kubus memiliki sisi 50 cm dimasukkan dalam wadah yang berisi minyak dengan massa jenis minyak . Tentukan besar gaya angkat ke atas yang dialami benda jika bagian yang tidak tercelup !

Pertanyaan

Sebuah benda berbentuk kubus memiliki sisi 50 cm dimasukkan dalam wadah yang berisi minyak dengan massa jenis minyak $begin mathsize 14px style 800 space bevelled kg over straight m cubed end style$ . Tentukan besar gaya angkat ke atas yang dialami benda jika $begin mathsize 14px style bevelled 3 over 5 end style$ bagian yang tidak tercelup ! $begin mathsize 14px style space space end style$

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$rho subscript m space equals space 800 space bevelled kg over straight m cubed Volume space benda space tidak space tercelup space left parenthesis bagian space benda space di space udara right parenthesis V subscript B U end subscript space equals space bevelled 3 over 5 space V subscript B r space equals space 50 space cm space equals space 0 comma 5 space straight m$

Ditanya:

$F subscript A equals... ?$

Pembahasan:

Gaya angkat ke atas (gaya Archimedes) nilainya sebanding dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda. Besarnya gaya tersebut sebanding dengan volume benda yang tercelup dalam fluida.

Volume benda tercelup (bagian benda di minyak)

$V subscript B M end subscript equals V subscript B minus V subscript B U end subscript V subscript B M end subscript equals V subscript B minus 3 over 5 V subscript B V subscript B M end subscript equals 2 over 5 V subscript B V subscript B M end subscript equals 2 over 5 cross times r cubed V subscript B M end subscript equals 2 over 5 cross times 0 comma 5 cubed V subscript B M end subscript equals 0 comma 05 space m cubed$

Untuk menentukan gaya angkat ke atas yang dialami benda, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

$F subscript A space equals space rho subscript M space. space g space. space V subscript B M end subscript F subscript A space equals space 800 space. space 10 space. space 0 comma 05 F subscript A space equals 400 space straight N$

Jadi, gaya angkat ke atas yang dialami benda adalah 400 N. $undefined$

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 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

Sebongkah es terapung di laut terlihat seperti gambar. Jika massa jenis air laut 1,2 gram/cm3 massa jenis sebongkah es 0,9 gram/cm3, maka volume sebongkah es yang tercelup (masuk) dalam air laut s...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

ρ_f= 1,2 gr/cm³

ρ_b= 0,9 gr/cm³

Ditanya: v_t = ?

Pembahasan:

Benda yang berada di dalam fluida akan mendapatkan gaya angkat ke atas oleh fluida, gaya ini dikenal juga sebagai gaya Archimedes. Pada benda yang terapung, gaya archimedes benda akan bernilai sama dengan gaya berat benda, sehingga:

$F_{A} = w ρ_{f} g V_{t} = m g ρ_{f} g V_{t} = (ρ_{B} V) g ρ_{f} V_{t} = ρ_{B} V 1, 2 \cdot V_{t} = 0, 9 \cdot V V_{t} = \frac{0 , 9}{1 , 2} V V_{t} = \frac{3}{4} V$

Maka volume venda yang tidak tercelup atau yang muncul ke permukaan (V_m) adalah:

$V_{m} = V - V_{t} V_{m} = V - \frac{3}{4} V V_{m} = \frac{1}{4} V$

Oleh karena itu:

$\frac{V _{t}}{V _{m}} = \frac{\frac{3}{4} V}{\frac{1}{4} V} \frac{V _{t}}{V _{m}} = \frac{3}{1} V_{t} = 3 V_{m}$

Dengan demikian volume yang tercelup adalah 3 kali volume yang muncul.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Roboguru

Sebuah bola dengan volume 32 cm3 mengapung di permukaan air dengan setengah bagian volumenya berada di bawah permukaan air. Berapakah massa bola?

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$V = 32 cm^{3} V_{t} = 0, 5 V = 16 cm^{3} ρ_{air} = 1 gr / cm^{3}$

Ditanya: m_benda = ?

Pembahasan:

Setiap benda yang berada di dalam fluida akan mendapatkan gaya ke atas yang dikenal dengan gaya Archimedes. Besar gaya Archimedes yang bekerja pada benda dapat dihitung dengan persamaan:

$F_{A} = ρ_{f} g V_{t}$

Pada benda yang terapung gaya angkat yang dialaminya akan bernilai sama dengan berat benda. maka:

$F_{A} = w ρ_{a} g V_{t} = m g ρ_{a} V_{t} = m m = 1 gr / cm^{3} \cdot 16 cm^{3} m = 16 gr$

Jadi, massa benda tersebut adalah 16 gram.

Roboguru

Bola timah yang kecil volumenya diabaikan dan digantungkan dengan menggunakan seutas tali (massa dan volume diabaikan) kepada balok seberat 100 N bervolume 1 m³. Ternyata 80% volume kayu tenggelam. Be...

Pembahasan Soal:

Diketahui :
$W subscript b a l o k space end subscript equals 100 space N V subscript b a l o k end subscript space equals 1 space m cubed V subscript b t space end subscript equals space 80 percent sign cross times 1 equals 0 comma 8 space m cubed$

Ditanyakan :
$W subscript t i m a h end subscript ?$

Pembahasan

Benda sistem benda terapung berlaku:

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma F end cell equals 0 row cell F subscript straight A minus w subscript timah minus w subscript balok end cell equals 0 row cell w subscript timah end cell equals cell F subscript straight A minus w subscript balok end cell row blank equals cell rho g V subscript bf minus w subscript balok end cell row blank equals cell left parenthesis 1.000 space kg divided by straight m cubed right parenthesis left parenthesis 10 space straight m divided by straight s squared right parenthesis left parenthesis 0 comma 8 space straight m cubed right parenthesis minus 100 space straight N end cell row blank equals cell 8.000 space straight N minus 100 space straight N end cell row blank equals cell 7.900 space straight N end cell end table end style$ $space$

Jadi, berat timah adalah 7.900 N.

Catatan: $begin mathsize 14px style V subscript bf end style$ menyatakan volume benda yang tercelup. Dalam hal ini yang diperhitungkan adalah volume balok mengingat pada soal volume bola timah diabaikan.

Roboguru

Sebuah balok kayu memiliki massa jenis 0,75 g/cm3 dan volume 200 cm3. Jika balok tersebut dimasukkan dalam air, tentukan volume kayu yang terapung.

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$rho subscript k a y u end subscript equals 0 comma 75 space straight g divided by cm cubed V equals 200 space cm cubed rho subscript a i r end subscript equals 1 space straight g divided by cm cubed$

Ditanya: $V subscript t e r a p u n g end subscript equals... ?$

Penyelesaian:

Massa kayu:

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m subscript k a y u end subscript end cell equals cell rho subscript k a y u end subscript. V end cell row blank equals cell 0 comma 75.200 end cell row blank equals cell 150 space straight g end cell end table$

Hukum Archimedes, "Benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian dalam fluida akan mendapat gaya angkat yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan".

$F subscript a n g k a t end subscript equals W rho subscript a i r end subscript g V subscript t e r c e l u p end subscript equals m subscript k a y u end subscript g V subscript t e r c e l u p end subscript equals m subscript k a y u end subscript over rho subscript a i r end subscript V subscript t e r c e l u p end subscript equals 150 over 1 V subscript t e r c e l u p end subscript equals 150 space cm cubed$

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript t e r a p u n g end subscript end cell equals cell V minus V subscript t e r c e l u p end subscript end cell row blank equals cell 200 minus 150 end cell row blank equals cell 50 space cm cubed end cell end table$

Dengan demikian, volume kayu yang terapung adalah 50 cm³.

Roboguru

Sebuah benda memiliki ukuran panjang × lebar × tinggi sebesar 10 cm × 30 cm × 80 cm. Jika 75% bagian benda berada di dalam air, massa total benda sebesar ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$V equals 0 comma 1 cross times 0 comma 3 cross times 0 comma 8 equals 0 comma 024 space straight m cubed V subscript c e l u p end subscript equals 0 comma 75 V$

Ditanyakan :

$m$

Jawab :

Pada kasus ini benda dalam keadaan setimbang (diam), maka $w equals F subscript A$ .

Pada benda berlaku Hukum Archimedes sehingga benda mendapatkan gaya apung $open parentheses F subscript A close parentheses$ , maka

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row w equals cell F subscript A end cell row cell m g end cell equals cell rho subscript fluida g V subscript celup end cell row m equals cell rho subscript fluida V subscript celup end cell row m equals cell 1000 cross times 0 comma 75 cross times 0 comma 024 end cell row bold italic m bold equals cell bold 18 bold space bold kg end cell end table$

Jadi, jawaban yang tepat adalah E

$undefined$

Roboguru