);

Contoh soal hukum Archimedes dan pembahasannya + jawaban

Postingan ini membahas contoh soal hukum Archimedes dan pembahasannya + jawaban. Lalu apa itu hukum Archimedes ?. Hukum Archimedes menjelaskan tentang benda yang dicelupkan sebagian atau keseluruhan ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas yang sama besarnya dengan berat zat cair yang dipindahkan benda tersebut. Akibat dari adanya gaya ke atas adalah benda-benda yang dimasukkan ke dalam zat cair seakan-akan mempunyai berat yang lebih kecil daripada saat berada di udara. Contohnya adalah batu terasa lebih ringan ketika berada didalam air dibanding ketika berada diudara. Secara umum rumus hukum Archimedes sebagai berikut.

Hukum Archimedes
Hukum Archimedes

Sedangkan rumus yang berlaku pada benda yang tercelup dalam zat cair atau fluida sebagai berikut.

Benda tercelup dalam zat cair
Rumus benda tercelup dalam zat cair atau fluida

Keterangan:

  • FA = gaya ke atas (N)
  • ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
  • ρb = massa jenis benda (kg/m3)
  • g = percepatan gravitasi (m/s2)
  • V = volume benda tercelup (m3)
  • Vb = volume benda (m3)

Contoh soal hukum Archimedes

Contoh soal 1

Diketahui sebuah benda volume 0,5 m3 tercelup seluruhnya ke dalam zat cair yang massa jenisnya 1500 kg/m3. Jika g = 10 m/s2 maka benda akan mengalami gaya ke atas sebesar…
A. 9.000 N
B. 7.500 N
C. 4.500 N
D. 3.000 N
E. 1.500 N

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita gunakan rumus gaya ke atas sebagai berikut:

→ FA = ρ . g . V
→ FA = 1500 . 10 . 0,5 = 4500 N

Jadi soal ini jawabannya C.


Contoh soal 2

Sebuah benda bermassa jenis 1200 kg/m3 terapung pada zat cair seperti gambar dibawah ini.

Hukum Archimedes
Contoh soal hukum Archimedes

Jika bagian A adalah 1/5 dari benda A maka massa jenis benda tersebut sebesar…
A. 1.500 kg/m3
B. 1.200 kg/m3
C. 1.000 kg/m3
D. 960 kg/m3
E. 600 kg/m3

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • ρ = 1200 kg/m3
  • VA = 1/5 VB

Selanjutnya kita hitung volume benda tercelup sebagai berikut:

→ V = Vb
1
5
Vb =
4
5
Vb
Menghitung massa jenis benda (ρb) dengan rumus:
→ ρ . V = ρb . Vb
→ ρb =
ρ . V
Vb

→ ρb =
1200 x
4
5
Vb
Vb
= 960 kg/m3

Jadi soal ini jawabannya D.


Contoh soal 3

Diketahui balok kayu terapung pada zat cair dengan 2/3 bagian balok tercelup. Jika massa jenis kayu 0,6 gr/cm3 maka massa jenis zat cair sebesar…(kg/m3)
A. 600
B. 900
C. 1.200
D. 1.800
E. 2.000

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

→ V =
2
3
Vb
→ ρb = 0,6 gr/cm3 = 0,6
10-3 kg
10-6 m3
= 600 kg/m3

Selanjutnya kita hitung massa jenis cair dengan cara dibawah ini:

→ ρ . V = ρb . Vb
→ ρ =
ρb . Vb
V

→ ρ =
600 . Vb
2
3
Vb
=
1800
2
= 900 kg/m3

Soal ini jawabannya B.


Contoh soal 4

Diketahui berat sebuah batu kecil diudara = 5 N. Jika batu kecil itu ditimbang didalam minyak beratnya menjadi 3,4 N. Jika massa jenis minyak 0,8 gr/cm3 dan g = 9,8 m/s2 maka massa jenis batu adalah…(kg/m3)
A. 25.000
B. 18.000
C. 15.000
D. 10.000
E. 8.000

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • Wu = 5 N (berat batu diudara)
  • Wm = 3,4 N (berat batu didalam minyak)
  • ρ = 0,8 gr/cm3 = 800 kg/m3
Untuk menjawab soal ini kita hitung terlebih dahulu gaya ke atas (FA):
FA = Wu – Wm = 5 N – 3,4 N = 1,6 N.
Selanjutnya kita menentukan massa jenis batu dengan rumus dibawah ini:
ρ =
w
g
FA
ρ . g
=
w . ρ
FA
=
5 x 800
1,6
= 25.000 kg/m3

Jadi soal ini jawabannya A.


Contoh soal 5

Sebuah benda terapung pada suatu zat cair dengan 1/3 bagian benda itu tercelup. Bila massa jenis benda 600 kg/m3 maka massa jenis zat cair adalah…(kg/m3)
A. 600
B. 900
C. 1.200
D. 1.500
E. 1.800

Pembahasan / penyelesaian soal

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ ρ =
ρb . Vb
V

→ ρ =
600 . Vb
1
3
Vb
= 1800 kg/m3

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 6

Didalam bejana yang berisi air mengapung segumpal es yang massa jenisnya 900 kg/m3. Volume es yang tercelup kedalam air 0,18 m3. Jika massa jenis air 1000 kg/m3 maka volume seluruh es adalah…(m3)
A. 0,50
B. 0,41
C. 0,30
D. 0,25
E. 0,20

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menghitung volume es dengan rumus dibawah ini:

→ ρ . V = ρb . Vb
→ 1000 . 0,18 = 900 . Vb
→ Vb =
1000 x 0,18
900
= 0,2 kg/m3

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 7

Diketahui balok dengan tinggi 30 cm mempunyai massa jenis 750 kg/m3 mengapung diatas zat cair yang massa jenisnya 1200 kg/m3. Tinggi balok yang muncul ke permukaan air adalah…
A. 15 cm
B. 13 cm
C. 11,25 cm
D. 9,75 cm
E. 5,85 cm

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita tentukan berapa bagian balok yang tercelup dengan rumus dibawah ini.

→ ρ . V = ρb . Vb
→ 1200 . V = 750 . Vb
→ V =
750
1200
Vb =
5
8
Vb

Bagian balok yang muncul kepermukaan sebesar:

→ Vp = 1 –
5
8
=
8
8
5
8
=
3
8

Maka tinggi balok yang muncul ke permukaan adalah:
→ Tp = 30 cm x
3
8
= 11,25 cm

Jadi soal ini jawabannya C.


Contoh soal 8

Berat benda diudara adalah 100 N sedangkan bila ditimbang didalam air beratnya 50 N. Jika massa jenis air 1000 kg/m3 maka massa jenis benda adalah… (kg/m3)
A. 19.607
B. 3.150
C. 2.000
D. 1.020
E. 1.000

Pembahasan / penyelesaian soal

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

FA = 100 N – 50 N = 50 N
ρb =
w . ρair
FA
=
100 x 1000
50
= 2000 kg/m3

Jadi soal ini jawabannya C.

You cannot copy content of this page