5 Contoh Soal Fluida Statis Benda Terapung, Melayang, dan Tenggelam

Soal No. 1

Sebuah benda dimasukkan ke dalam air. Ternyata 25% dari volume benda terapung di atas permukaan air. Berapakah massa jenis benda tersebut?

Pembahasan:

Diketahui:

Vbenda terapung = 25 %

Vbenda tercelup = 100% – 25% = 75%

ρair = 1 g/cm3

Ditanyakan: ρbenda = …?

Jawaban

w ­benda = FA

m . g = ρair . Vbenda tercelup . g

ρbenda . Vbenda . g = ρair . Vbenda tercelup . g

ρbenda = ρair . Vbenda tercelup / Vbenda

ρbenda = 1 . 75/100 = 0,75 g/cm3

Soal No. 2

Sebuah batu memiliki berat 30 N jika ditimbang di udara. Jika batu tersebut ditimbang di dalam air beratnya sebesar 21 N. Jika massa jenis air adalah 1 g/cm3, tentukanlah:

a. Gaya ke atas yang diterima batu

b. Volume batu

c. Massa jenis batu tersebut

Pembahasan:

Diketahui:

w = 30 N

wbf = 21 N

ρair = 1 g/cm3

Ditanyakan: FA; Vbatu; ρbatu = …?

Jawaban:

Pembahasan Soal Hukum Archimedes

Soal No. 3

Sebongkah batu 50 kg mempunyai volume 0,03 m3 berada di dasar kolam yang berisi air dengan massa jenis 1000 kg/m3. Hitunglah gaya yang diperlukan untuk mengangkat batu tersebut? (g = 10 m/s2)

Pembahasan:

Diketahui:

m = 50 kg

V = 0,03 m3

ρair = 1000 kg/m3

Ditanyakan: T = …?

Jawaban:

w = T + FA

T = w – FA

T = m . g – ρ . g . V

T = (50 . 10) – (1000 . 10 . 0,03)

T = 500 N – 300 N = 200 N

Soal No. 4

Sebuah bola logam padat seberat 20 N diikatkan pada seutas kawat dan dicelupkan ke dalam minyak (ρminyak = 0,8 g/cm3). Jika massa jenis logam 5 g/cm3, berapakah tegangan kawat?

Pembahasan:

Diketahui:

w = 20 N

ρminyak = 0,8 g/cm3 = 800 kg/m3

ρlogam = 5 g/cm3 = 5000 kg/m3

g = 10 m/s2

Ditanyakan: T = …?

Jawaban:

w = m .g

m = 20/10 = 2 kg

T = w – FA

T = w – ρminyak (mbola / ρbola) . g

T = 20 – 800 (2/5000) . 10 = 16,8 N

Soal No. 5

Sebuah benda memiliki volume 20 m3 dan massa jenisnya = 800 kg/m3. Jika benda tersebut dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1.000 kg/m3, tentukanlah volume benda yang berada di atas permukaan air.

Pembahasan:

Diketahui:

Vbenda = 20 m3

ρbenda = 800 kg/m3

ρair = 1000 kg/m3

Ditanyakan: V terapung = …?

Jawaban:

w ­benda = FA

m . g = ρair . Vbenda tercelup . g

ρbenda . Vbenda . g = ρair . Vbenda tercelup . g

Vbenda tercelup = ρbenda . Vbenda / ρair 

Vbenda tercelup = 800 . 20 / 1000 = 16 m3

V terapung = Vbenda – Vbenda tercelup = 20 – 16 = 4 m3

You may also like...