Jawaban :

1. Berat gaya ke atas pada benda yang tercelup seluruhnya di dalam air sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut, yaitu:

Berat gaya ke atas = Berat fluida yang dipindahkan = ρVg

dengan ρ = berat jenis fluida, V = volume fluida yang dipindahkan, dan g = percepatan gravitasi bumi.

Karena benda berbentuk kubus, maka volume benda tersebut adalah V = s³ = (20 cm)³ = 8000 cm³.

Substitusi nilai ρ, V, dan g diperoleh:

Berat gaya ke atas = ρVg = (1000 N/m²) x (8000 cm³/10⁶ cm³) x (9,8 m/s²) = 78,4 N

Jadi, berat gaya ke atas pada benda tersebut adalah 78,4 N.

2. Besar gaya ke atas yang dialami oleh benda ketika terendam di dalam minyak adalah selisih antara berat benda di udara dan berat benda dalam minyak, yaitu:

Gaya ke atas = Berat benda di udara - Berat benda dalam minyak = 8,7 N - 8,25 N = 0,45 N

Jadi, besar gaya ke atas yang dialami oleh benda tersebut adalah 0,45 N.

3. Hukum Boyle menyatakan bahwa pada suhu tetap, tekanan dan volume gas berbanding terbalik. Oleh karena itu, jika tekanan gas diperbesar menjadi 4 kali, maka volume gas akan menjadi 1/4 dari volume semula, yaitu:

Volume gas akhir = 1/4 x Volume gas awal = 1/4 x 2 cm³ = 0,5 cm³

Jadi, volume gas dalam ruang tertutup akan menjadi 0,5 cm³.