Suatu balok yang terbuat dari kayu berukuran 0,5 m × 0,2 m. Tebal balok tersebut adalah 6 cm. Balok dimasukkan ke dalam air dan terapung. Balok tersebut memiliki kerapatan 0,65 g/cm³. Persentase balok yang muncul di atas permukaan air sebesar 35%. Lalu, selembar aluminium diletakkan di atas balok kayu. Ukuran aluminium sama dengan balok kayu, tetapi ketebalannya berbeda, yaitu 0,5 cm. Kerapatan aluminium adalah 2,7×10³ kg/m³​. Dengan kondisi baru, persentase balok yang muncul di atas permukaan air sebesar 12,5%. Persentase-persentase tersebut diperoleh dengan menerapkan Hukum Archimedes.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Diketahui:

p balok = 0,5 m

l balok = 0,2 m

t balok = 6 cm

ρ balok = 0,65 g/cm³

Ditanya:

a) persentase V balok muncul terhadap V balok

b) persentase V balok muncul terhadap V balok → Aluminium (Al) diletakkan di atas balok, p Al = 0,5 m, l Al = 0,2 m, t Al = 0,5 cm, ρ Al = 2,7×10³ kg/m³​

Jawab:

Untuk poin a:

• Konversi satuan tebal balok dan massa jenis

Perhitungan pada rumus yang akan digunakan pada jawaban ini akan mengikuti sistem Satuan Internasional (SI). Untuk ketebalan, SI-nya adalah meter, sedangkan untuk massa jenis, SI-nya adalah kg/m³​.

t balok = 6 cm = 6/100 = 0,06 m

ρ balok = 0,65 g/cm³ = 0,65×1000 = 650 kg/m³​

• Asumsi

Umumnya, massa jenis air adalah 1000 kg/m³​ (ρ air = 1000 kg/m³​).

• Persentase balok yang berada di bawah permukaan air

Dengan Hukum Archimedes:

w = F air

ρ balok×V balok×g = ρ air×V balok yang tenggelam×g

ρ balok×V balok = ρ air×(x%×V balok)

650×V balok = 1000×x%×V balok

650 = 1000×x%

x% = 650/1000

x% = 65/100

x% = 65%

• Persentase balok yang berada di atas permukaan air

100%-x% = 100%-65% = 35%

Jadi, bagian balok yang berada di atas permukaan air ada 35%.

Untuk poin b:

• Konversi satuan tebal alumunium

Perhitungan pada rumus yang akan digunakan pada jawaban ini akan mengikuti sistem Satuan Internasional (SI). Untuk ketebalan, SI-nya adalah meter.

t Al = 0,5 cm = 0,5/100 = 0,005 m

• Perbandingan volume aluminium dan volume balok

V Al = p Al×l Al×t Al = 0,5×0,2×0,005

V balok = p balok×l balok×t balok = 0,5×0,2×0,06

Dengan demikian, diperoleh volume aluminium adalah ⅟₁₂ kali volume balok.

• Persentase balok yang berada di bawah permukaan air

Dengan Hukum Archimedes:

w = F air

w Al+w balok = F air

ρ Al×V Al×g+ρ balok×V balok×g = ρ air×V balok yang tenggelam×g

ρ Al×V Al+ρ balok×V balok = ρ air×(x%×V balok)

ρ Al×⅟₁₂×V balok+ρ balok×V balok = ρ air×x%×V balok

ρ Al×⅟₁₂+ρ balok = ρ air×x%

2,7×10³×⅟₁₂+650 = 1000×x%

2700×⅟₁₂+650 = 1000×x%

225+650 = 1000×x%

875 = 1000×x%

x% = 875/1000

x% = 87,5/100

x% = 87,5%

• Persentase balok yang berada di atas permukaan air

100%-x% = 100%-87,5% = 12,5%

Jadi, bagian balok yang berada di atas permukaan air ada 12,5%.

Pelajari lebih lanjut

Materi tentang Menghitung Massa Jenis Balok yang Terapung yomemimo.com/tugas/21748495

#BelajarBersamaBrainly

#SPJ1