Segumpal es dalam keadaan terapung dilaut. Volume seluruhnya adalahSegumpal es dalam keadaan terapung dilaut. Volume seluruhnya adalah 5.150 dm³ , jika massa jenis es = 0,9 kg/dm³ , massa jenis air lau = 1,03 kg/dm³ , maka volume es yg menonjol dipermukaan air laut adalah….
Segumpal es dalam keadaan terapung dilaut. Volume seluruhnya adalah 5.150 dm³, jika massa jenis es = 0,9 kg/dm³, massa jenis air laut = 1,03 kg/dm³, maka volume es yg menonjol dipermukaan air laut adalah….
Jawaban
Pendahuluan
GAYA PADA FLUIDA STATIS
HUKUM ARCHIMEDES
Menurut Archimedes, benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas.
Besar gaya ke atas tersebut sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda.
Secara matematis dituliskan sebagai :
Fa = ρ. g . Vtc
Dimana :
Fa = gaya Archimedes apung ke atas (N)
ρ = massa jenis fluida (kg/m³)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s²)
Vtc = Volume benda tercelup di fluida (m³)
TIGA KEMUNGKINAN BENDA DI DALAM FLUIDA
1. TERAPUNG
Benda-benda akan terapung di atas permukaan fluida, jika massa jenis benda lebih kecil dibandingkan massa jenis fluida tersebut. Pada kondisi ini menunjukkan bahwa berat benda sama dengan gaya Archimedes, sehingga berlaku persamaan :
⇒ ρ benda < ρ fluida dan
⇒ w = Fa
m.g = ρ. g. Vtc
(ρb.Vb).g = ρ. g. Vtc
ρb.Vb = ρ. Vtc
maka :
Vtc = (ρb/ρ).Vb
Dimana :
Vtc = Volume benda tercelup
ρb = massa jenis benda
ρ = massa jenis fluida
Vb = Volume benda
2. MELAYANG
Benda-benda akan melayang di dalam fluida, jika massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida tersebut. Pada kondisi ini menunjukkan bahwa berat benda sama dengan gaya Archimedes, sehingga berlaku persamaan :
⇒ ρ benda = ρ fluida
dan
⇒ w = Fa
3. TENGGELAM
Benda-benda akan tenggelam di dalam fluida, jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis fluida tersebut. Pada kondisi ini menunjukkan bahwa berat benda lebih kecil atau lebih ringan dari pada berat benda di udara. Nah selisih berat benda di udara (Berat Real) ini dengan berat benda di fluida (berat semu) ini sama dengan gaya Archimedesnya, sehingga berlaku persamaan :
⇒ ρ benda > ρ fluida
dan
⇒ W udara – W fluida = Fa
⇒ W udara – W fluida = ρ.g.Vb ……. Pers (1)
dan karena berat benda di uadara adalah
⇒ W udara = m.g
⇒ W udara = (ρb.Vb).g ………… Pers (2)
maka bandingkan pers (1) dan (2) menjadi :
(W udara – W fluida) / W udara = ρ.g.Vb / (ρb.Vb).g . [g dan Vb dicoret]
dan akhirnya diperoleh rumus :
(W udara – W fluida) / W udara = ρ / ρb
dimana :
W fluida = berat benda di fluida
W udara = berat benda di udara
ρ = massa jenis fluida
ρb = massa jenis benda
Pembahasan
Diketahui :
volume total es, V es = 5150 dm³
massa jenis es, ρ es = 0,9 kg/dm³
massa jenis air laut, ρ air laut = 1,03 kg/dm³
Tanya :
Volume es yang menonjol di atas permukaan air laut, V' = __?
Jawab :
Step 1
Cari volume es yang tercelup di dalam permukaan air laut, Vtc = __?
Gunakan rumus :
Vtc = (ρ es / ρ air laut) . V es
Vtc = (0,9 / 1,03) . 5150
Vtc = (0,8738) . 5150
Vtc = 4500,07 dm³
Step 2
maka volume es yang menonjol di atas permukaan air laut adalah
V' = V es – Vtc
V' = 5150 – 4500,07
V' = 649,93 dm³
Kesimpulan
Jadi volume es yg menonjol di atas permukaan air laut adalah 649,93 dm³
Pelajari lebih lanjut
1. Materi tentang menghitung massa jenis diketahui tabung ukur
2. Materi tentang menghitung massa jenis dari berat benda di udara dan di air
3. Materi tentang menghitung berat benda di air
—————————–
Detil Jawaban
Kelas : 11 SMA
Mapel : Fisika
Bab : Fluida Statis
Kode : 11.6.3
Kata Kunci : massa jenis air laut, massa jenis air, Volume es yang tercelup, volume es yang menonjol di atas permukaan
