Jawaban:

Untuk menentukan keadaan kotak, kita perlu menghitung gaya apung (upthrust) yang diterima oleh kotak. Upthrust adalah gaya yang berlawanan dengan gaya gravitasi yang diterima oleh benda yang berada di dalam air. Upthrust dapat ditemukan dengan menggunakan rumus:

F_upthrust = ρ * V * g

dimana:

ρ = Massa Jenis air = 1000 kg/m³

V = volume zat cair yang dipindahkan = 0,4 m³

g = gravitasi bumi = 9.8 m/s²

Jika kita menggantikan nilai-nilai tersebut ke dalam rumus di atas, kita akan mendapatkan:

F_upthrust = 1000 * 0,4 * 9.8 = 3920 N

Sekarang kita dapat menentukan keadaan kotak dengan membandingkan gaya apung dengan gaya berat kotak. Jika gaya apung lebih besar dari gaya berat, kotak akan melayang dan jika gaya apung lebih kecil dari gaya berat, kotak akan tenggelam.

Dalam hal ini, gaya apung = 3920 N dan gaya berat = 3000 N, sehingga gaya apung lebih besar dari gaya berat, maka kotak akan melayang