Berat sebuah benda di udara 5N apabila benda di timbang

Berikut ini adalah pertanyaan dari Rifaell pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama

Berat sebuah benda di udara 5N apabila benda di timbang dalam air (massa) jenis air :1000 kg/m³ beratnya menjadi 3,2N jika percepatan gravitasi 10 m/s² berapakah volume benda tersebut?

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Volume benda yang dipindahkan adalah sebesar 0,000018 m³ atau setara dengan 18 cm³.

Pembahasan :

Gaya Archimedes adalah gaya yang merupakan reaksi oleh adanya volume benda tertentu yang tercelup ke dalam air. Untuk mencari gaya Archimedes dapat digunakan kedua cara sebagai berikut :

Jika Berat Benda di Udara dan Di Air Diketahui

$\boxed {\bold {F_a = w_u - w_a}} \:$

Dengan ketentuan :

Fa = gaya Archimedes (N)
wu = berat benda di udara (N)
wa = berat benda di air (N)

Jika Massa Jenis Zat Cair, Volume Benda Tenggelam, dan Percepatan Gravitasi Diketahui

$\boxed {\bold {F_a = \rho \times g \times V}} \:$

Dengan ketentuan :

ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
V = Volume benda tenggelam (m³)
Fa = gaya angkat air (N)

Langkah Penyelesaian :

Diketahui :

wu = berat benda di udara = 5 N
wa = berat benda di air = 3,2 N
ρ = massa jenis zat cair = 1000 kg/m³
g = percepatan gravitasi = 10 m/s²

Ditanya : V = Volume benda = .... m³

Jawaban :

Cari terlebih dahulu gaya Archimedes (Fa) yang dialami oleh benda.

$F_a = w_u - w_a \\ F_a = 5 - 3.2 = 1.8 \: N$

Cari Volume benda menggunakan rumus persamaan gaya Archimedes.

$F_a = \rho \times g \times V \\ 1.8 = 1000 \times 10 \times V \\ 1.8 = 10000 \times V \\ \frac{1.8}{10000} = V \\ 0.000018 \: m^{3} = V \\ 18 \: {cm}^{3} = V \:$