Jawaban:

Penjelasan:

Untuk menentukan tinggi permukaan air di atas bidang batas, kita dapat menggunakan hukum Archimedes yang menyatakan bahwa gaya apung (upthrust) yang diberikan pada benda di dalam fluida sama dengan berat fluida yang digantikan oleh benda tersebut.

Diketahui bahwa tinggi permukaan minyak di atas bidang batas adalah 20 cm dan massa jenis minyak adalah 0,8 gr/cm³.

Jadi, gaya apung pada minyak = massa jenis minyak x volume minyak x gravitasi

= 0,8 gr/cm³ x 20 cm x 10 m/s² = 1600 N

Kita juga tahu bahwa massa jenis air = 1 gr/cm³.

Jadi, gaya apung pada air = massa jenis air x volume air x gravitasi

= 1 gr/cm³ x volume air x 10 m/s²

Karena gaya apung pada minyak dan air sama, maka:

1600 N = 1 gr/cm³ x volume air x 10 m/s²

Volume air = 1600 N / (1 gr/cm³ x 10 m/s²)

Volume air = 160 cm³

Untuk menentukan tinggi permukaan air di atas bidang batas, kita dapat menggunakan rumus:

Volume air = luas alas x tinggi permukaan air

160 cm³ = luas alas x tinggi permukaan air

Tinggi permukaan air = Volume air / luas alas

Tinggi permukaan air = 160 cm³ / luas alas

Jadi tinggi permukaan air diatas bidang batas adalah 16 cm.