Pembahasan Soal Hukum Archimedes

Sebuah benda berbentuk balok berada pada bejana yang berisikan air dan minyak. 50% dari volume benda berada di dalam air, 30% berada dalam minyak seperti terlihat pada gambar berikut.

Tentukan massa jenis balok tersebut, jika diketahui massa jenis air 1 g/cm³ dan massa jenis minyak 0,8 g/cm³!

Pembahasan:

Diketahui:

ρ_air

= 1 g/cm³

V_bc-air

= 50% V_b

ρ_minyak

= 0,8 g/cm³

V_bc-minyak

= 30% V_b

Ditanya:

massa jenis balok (ρ_b) = ... ?

Pada kejadian soal berlaku hukum Archimedes

F_arch

= W

Besarnya gaya Archimedes (F_arch)

F_arch

= F_air + F_minyak

F_arch

= (ρ_a . g . V_bc-a) + (ρ_m . g . V_bc-m)

F_arch

= (1 . g . 50% V_b) + ( 0,8 . g . 30% V_b)

F_arch

= (g . 0,5 V_b) + (g . 0,24 V_b)

F_arch

= 0,74 . g . V_b ... (pers . 1)

Besarnya gaya berat benda (W)

W

= m. g

W

= ρ_b . V_b . g ... (pers. 2)

Maka untuk massa jenis benda (ρ_b) adalah:

F_arch

= W

0,74 . g . V_b

= ρ_b . V_b . g

0,74

= ρ_b

ρ_b

= 0,74 g/cm³

Massa jenis balok tersebut adalah 0,74 g/cm³ atau 740 kg/m³.