Hukum Archimedes menjelaskan hubungan gaya berat dan gaya angkat ke atas pada suatu benda jika dimasukkan ke dalam air. Gaya angkat ke atas (gaya apung), benda di dalam zat cair mengakibatkan beratnya akan berkurang, sehingga benda yang diangkat dalam air akan terasa lebih ringan dibandingkan ketika diangkat di udara.
Soal DAN PENYELESAIAN HUKUM ARCHIMEDES
Soal 1:Sebuah bongkahan batu bermassa 2 kg dan massa jenis 3200 kg.m3 dan g = 10 m.s-2. Berapakah hasil bacaan neraca pegas ketika bongkahan batu tercelup seluruhnya dalam air...
Penyelesaian Fisika:
Berat bongkahan batu: \begin{align*} W&=mg\\W&=2\times 10=20N\end{align*}Volume bongkahan batu: \begin{align*} \rho &=\frac{m}{V}\\V &=\frac{m}{\rho }=\frac{2}{3200 }\\V&=\frac{1}{1600 }\frac{kg}{m^3}\end{align*}Gaya angkat Archimedes: \begin{align*} F_A &=\rho_c.g.V'\\\textrm{tenggelam:}& V'=V_b\, \\\textrm{maka:}F_A &=\rho_c.g.V'\\F_A &=1000.10.\frac {1}{1600}\\F_A &=\frac {100}{16}=6,25N\end{align*}Berat bongkahan batu dalam air: \begin{align*} W'&=W-F_A\\W'&=20-6,25\\W'&=13,75N\end{align*}
Soal 2: Balok kayu yang terapung di permukaan air dan volume bagian balok yang muncul di atas air sebesar 100 cm3. Jika massa jenis balok kayu = 0,8 gr.cm-3 dan massa jenis air = 1 gr.cm-3, maka hitunglah massa balok kayu itu.
Penyelesaian Fisika: Volume yang muncul di atas permukaan air V": \begin{align*} v"&=\left ( 1-\frac{\rho_b}{\rho_c} \right )V\\100&=\left ( 1-\frac{0,8}{1} \right )V\\100&= ( 0,2 )V\\V&=500\textrm{ cm}^{3}\end{align*} Massa balok:\begin{align*} m&=\rho\times V\\m&=0,8\times 500\\m&=400\textrm{ gram}\end{align*}
Soal 3: Balok logam yang memiliki volume 0,2 m3 dan massa jenis 8x103 kg/m3 digantung dengan tali ringan dan selurunya tercelup dalam tangki berisi air. Tentukan tegangan tali penggantung balok tersebut?
Soal DAN PENYELESAIAN HUKUM ARCHIMEDES
Soal 1:Sebuah bongkahan batu bermassa 2 kg dan massa jenis 3200 kg.m3 dan g = 10 m.s-2. Berapakah hasil bacaan neraca pegas ketika bongkahan batu tercelup seluruhnya dalam air...
Penyelesaian Fisika:
Berat bongkahan batu: \begin{align*} W&=mg\\W&=2\times 10=20N\end{align*}Volume bongkahan batu: \begin{align*} \rho &=\frac{m}{V}\\V &=\frac{m}{\rho }=\frac{2}{3200 }\\V&=\frac{1}{1600 }\frac{kg}{m^3}\end{align*}Gaya angkat Archimedes: \begin{align*} F_A &=\rho_c.g.V'\\\textrm{tenggelam:}& V'=V_b\, \\\textrm{maka:}F_A &=\rho_c.g.V'\\F_A &=1000.10.\frac {1}{1600}\\F_A &=\frac {100}{16}=6,25N\end{align*}Berat bongkahan batu dalam air: \begin{align*} W'&=W-F_A\\W'&=20-6,25\\W'&=13,75N\end{align*}
Soal 2: Balok kayu yang terapung di permukaan air dan volume bagian balok yang muncul di atas air sebesar 100 cm3. Jika massa jenis balok kayu = 0,8 gr.cm-3 dan massa jenis air = 1 gr.cm-3, maka hitunglah massa balok kayu itu.
Penyelesaian Fisika: Volume yang muncul di atas permukaan air V": \begin{align*} v"&=\left ( 1-\frac{\rho_b}{\rho_c} \right )V\\100&=\left ( 1-\frac{0,8}{1} \right )V\\100&= ( 0,2 )V\\V&=500\textrm{ cm}^{3}\end{align*} Massa balok:\begin{align*} m&=\rho\times V\\m&=0,8\times 500\\m&=400\textrm{ gram}\end{align*}
Soal 3: Balok logam yang memiliki volume 0,2 m3 dan massa jenis 8x103 kg/m3 digantung dengan tali ringan dan selurunya tercelup dalam tangki berisi air. Tentukan tegangan tali penggantung balok tersebut?
Penyelesaian Fisika:\begin{align*}T&=W-F_A\\T&=\rho_b.V_b.g-\rho_A.V_A.g\\T&=8000(0,2)(10)-1000(0,2)(10)\\T&=14000N\end{align*}
Soal 4: Drum yang terapung di air digunakan untuk membuat jembatan pnton. Setiap drum diisi udara sehingga secara keseluruhan memiliki massa 13 kg dan volume rata-rata 0,25 m3. Berapakah gaya topang tiap drum apabila bagian yang tenggelam hanya setengahnya?
Penyelesaian Fisika:\begin{align*}F_A&=\rho_c.V'_b.g\\F_A&=\rho_c.(0,5V_b).g\\F_A&=1000.(0,5\times 0,25).10\\F_A&=1250N\end{align*}
Soal 5: Sebuah bola dengan volume 32 cm3 mengapung di permukaan air dengan setangah bagian volumenya berada di bawah permukaan air. Jika massa jenis air adalah 1000 kg/m3 berapakah massa bola?
Soal 4: Drum yang terapung di air digunakan untuk membuat jembatan pnton. Setiap drum diisi udara sehingga secara keseluruhan memiliki massa 13 kg dan volume rata-rata 0,25 m3. Berapakah gaya topang tiap drum apabila bagian yang tenggelam hanya setengahnya?
Penyelesaian Fisika:\begin{align*}F_A&=\rho_c.V'_b.g\\F_A&=\rho_c.(0,5V_b).g\\F_A&=1000.(0,5\times 0,25).10\\F_A&=1250N\end{align*}
Soal 5: Sebuah bola dengan volume 32 cm3 mengapung di permukaan air dengan setangah bagian volumenya berada di bawah permukaan air. Jika massa jenis air adalah 1000 kg/m3 berapakah massa bola?
Penyelesaian Fisika:Massa jenis bola: \begin{align*} v'&=\left (\frac{\rho_b}{\rho_c} \right )V\\0,5V&=\left ( \frac{\rho _b}{1} \right )V\\\rho _b&= 0,5\: gr.cm^{-3}\\\rho _b&=500\: kg.m^{-3}\end{align*} Massa bola:\begin{align*} m&=\rho\times V\\m&=0,5\times 32\\m&=16\textrm{ gram}\end{align*}
Soal 6: Suatu benda terapung di atas permukaan air yang berlapiskan bensin dengan 40% volume benda berada di dalam air, 30% di dalam bensin dan sisanya berada di atas permukaan bensin. Jika massa jenis bensin = 700 kg.m-3 , berapakah massa jenis benda tersebut?
Soal 6: Suatu benda terapung di atas permukaan air yang berlapiskan bensin dengan 40% volume benda berada di dalam air, 30% di dalam bensin dan sisanya berada di atas permukaan bensin. Jika massa jenis bensin = 700 kg.m-3 , berapakah massa jenis benda tersebut?
Penyelesaian Fisika: \begin{align*}W&=F_A+F_B\\\rho.g.V&=\rho _Ag.V_A +\rho _BgV_B\\
\rho.V&=\rho _A.(0,4V)+\rho_B.0,3V) \\\rho&=1000(0,4)+700(0,3) \\\rho&=400+210=610kg.m^{-3}\end{align*}
Soal 7: Gabus berbentuk kubus dengan massa jenis σ (sisi-sisinya h) diikat dengan tali yang lembut dan ringan, lalu dicelupkan ke dalam air, massa jenis air ρ. Tentukan gaya yang dialami oleh pegas!
\rho.V&=\rho _A.(0,4V)+\rho_B.0,3V) \\\rho&=1000(0,4)+700(0,3) \\\rho&=400+210=610kg.m^{-3}\end{align*}
Soal 7: Gabus berbentuk kubus dengan massa jenis σ (sisi-sisinya h) diikat dengan tali yang lembut dan ringan, lalu dicelupkan ke dalam air, massa jenis air ρ. Tentukan gaya yang dialami oleh pegas!
Penyelesaian Fisika:
Pegas yang digantung pada dinding mengalami tarikan yang dikerjakan oleh tali, karena itu gaya yang dialami pegas sama dengan gaya tegangan tali T.
Volume kubus: \begin{align*}V&=h^{3}\end{align*}Gaya Angkat Archimedes:\begin{align*}F_A&=\rho_c .g V=\rho.g.h^3\end{align*}Massa kubus:\begin{align*}m&=\sigma . V=\sigma h^3\end{align*}Gaya pada pegas:\begin{align*}T&=W-F_A\\T&=mg-\rho.g.h^3\\T&=\sigma h^3.g-\rho.g.h^3\\T&=(\sigma -\rho)gh^{3}\end{align*}
Yang kamu cari mungkin ada di sini:
Pegas yang digantung pada dinding mengalami tarikan yang dikerjakan oleh tali, karena itu gaya yang dialami pegas sama dengan gaya tegangan tali T.
Volume kubus: \begin{align*}V&=h^{3}\end{align*}Gaya Angkat Archimedes:\begin{align*}F_A&=\rho_c .g V=\rho.g.h^3\end{align*}Massa kubus:\begin{align*}m&=\sigma . V=\sigma h^3\end{align*}Gaya pada pegas:\begin{align*}T&=W-F_A\\T&=mg-\rho.g.h^3\\T&=\sigma h^3.g-\rho.g.h^3\\T&=(\sigma -\rho)gh^{3}\end{align*}
Yang kamu cari mungkin ada di sini:
