Rumus Mencari Berat Benda

Pengertian
Hukum Archimedes:
Hukum Archimedes menyatakan “bahwa Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya ataupun sebagian dalam suatu fluida, benda itu akan mendapat gaya apung atau Buoyant Force sebesar berat fluida yang dipindahkan”.

Hukum Archimedes mempelajari tentang gaya dorong ke atas (biasa disebut gaya apung) atau Buoyant Forcefulness yang dialami oleh benda apabila berada dalam fluida. Benda- benda yang dimasukkan ke dalam fluida seakan akan mempunyai berat yang lebih kecil dibandingkan saat berada di luar fluida.

Efek yang terasa ketika memindahkan benda di dalam air akan terasa lebih ringan jika dibandingkan dengan memindahkan benda yang sama namun tidak di dalam air (di udara atau darat). Hal ini disebabkan karena adanya tekanan air yang mendorong benda.

Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair mengalami gaya apung atau Buoyant Force yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Gaya apung yang bekerja pada benda tersebut adalah gaya apung atau gaya angkat atau gaya buonyant strength atau gaya Archimedes.

Rumus Hukum Archimedes

Secara matematis Hukum Archimedes dapat diformulasikan dengan rumus sebagai berikut.

F
_A
= ρ_c
V
_c

g
dengan:

F
_A
= gaya ke atas atau apung (North),

ρ_c
=
massa jenis fluida (kg/mⁱⁱⁱ),

V
_c
=
volume fluida yang dipindahkan (gⁱⁱⁱ), Volume Benda yang tercelup/ terendam,

g
= percepatan gravitasi (1000/s^three).

Dengan adanya gaya ke atas Buoyant Force yaitu gaya apung atau gaya Archimedes pada suatu benda yang masuk ke dalam zat cair, akan menyebabkan benda tersebut dapat mengapung, melayang atau tenggelam.

Hukum Archimedes Benda Terapung Dalam Air

Terapung
adalah keadaan seluruh benda tepat berada si atas permukaan zat cair atau hanya sebagian kecil berada di bawah permukaan zar cair. Benda akan terapung ketika massa jenis benda lebiih kecil dari pada massa jenis zat cair ( ρb
< ρc),

Dengan demikian berat benda juga lebih kecil daripada gaya Archimedes (w
<sub>b


<</sub>
F_A). Contoh peristiwa terapaung adalah ketika gabus datau kaya diletakan ditaruh dalam air.

Rumus Hukum Archimedes Benda Terapung Dalam Air

Terapung
terjadi jika w
<sub>b


<</sub>
F_A

Sedangkan W_b
= ρb
 grand Vb

Dan F_A
= ρc
yard V_csehingga

w
<sub>b


<</sub>
F_A

 ρb
 yard Vb < ρc
chiliad V_c

Karena   5_b
< Five_c, maka

 ρb
< ρc

Hukum Archimedes Benda Melayang Dalam Air

Melayang
adalah keadaan benda yang berada di antara permukaan dan dasar dari zat cair. Benda dapat melayang ketika benda tersebut memiki massa jenis sama dengan massa jenis zat cair (ρb
 = ρc).

Hal ini menyebabkan berat benda sama dengan gaya Archimedes (due west
_b

=F_A). Ini artinya berat benda dalam zat cair sama dengan Nol. Contoh peristiwa banda melayang adalah ikan di dalam air.

Rumus Hukum Archimedes Benda Melayang Dalam Air

Melayang
terjadi jika westward
<sub>b


=</sub>
F_A

Sedangkan Due west_b
= ρb
 thou V_b

Dan F_A
= ρc
one thousand V_csehingga

west
<sub>b


=</sub>F_A

 ρb
 g Vb = ρcthousand Fivec

Karena   V_b
= Five_c, maka

ρb
 = ρc

Hukum Archimedes Benda Tenggelam Dalam Air

Tenggelam
adalah peristiwa dimana benda jika berada dalam zat cair akan turun sampai pada dasar zat cair. Benda akan tenggelam jika massa jenis benda lebih besar dari pada massa jenis zat cair (ρb
> ρc),

Dengan demikian berat benda lebih besar dari gaya Archimedes atau w
<sub>b


></sub>
F_A. Contoh peristiwa benda tenggelam adalah batu yang dimasukan ke dalam air.

Rumus Hukum Archimedes Benda Tenggelam Dalam Air

Tenggelam
terjadi jika westward
<sub>b


></sub>
F_A

Sedangkan W_b
=  ρb
 g V_b

Dan F_A
=ρc

g Five_csehingga

due west
<sub>b


></sub>
F_A

ρb
g 5_b
> ρc

g V_c

Karena   V_b
= V_c, maka

ρb
> ρc

ane). Conton Soal Perhitungan Hukum Archimedes Menentukan Gaya Apung

Sebuah benda memiliki berat xxx N Jika ditimbang di udara. Jika benda tersebut ditimbang di dalam air beratnya = 21 N. Jika massa jenis air adalah ane k/cm3, tentukanlah:

1. gaya ke atas Buoyant Strength yang diterima benda,
2. volume benda, dan
3. massa jenis benda tersebut.

Jawab

Diketahui:

W_b
= thirty N,

w
_bf
=  berat benda dalam air

w
_bf
= 21 N, dan

ρ_c
= one 1000/cm^three
= 1000kg/1000³

m = due west yard = (30 North)/(10m/s²)

k = 3kg massa benda ditimbang di udara.

Rumus Menghitung Gaya Archimedes Buoyant Forcefulness Benda Dalam Air

Gaya Archimedes yang dialami oleh benda dalam air dapat  dihitung dengan rumus berikut:

w_bf
= w_b
– F_A

21N = 30 N – F_A

F_A
= nine N

Rumus Menentukan Book Benda Yang Tenggelam Dalam Air

Book benda yang tenggelam dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

F_A
= ρ_c
V_b
g

9N = (1000 kg/m^three) (V_b
) (10 k/s²)

V_b
= 9 x x^-iv
grand³

Rumus Cara Mencari Massa Jenis Benda Dalam Air

Massa jenis benda yang berada dalam air dapat dihitung dengan rumus seperti berikut:

ρb
= m/V = (3kg)/(nine ten 10^-four
yardⁱⁱⁱ)

 ρb
 = three,333 kg/one thousand³

Contoh Contoh Soal Lainnya Dan Pembahasan di Akhir Artikel

Contoh Penerapan Penggunaan atau Aplikasi Hukum Archimedes

Penerapan Hukum Archimedes Pada Hidrometer.

Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis cairan. Nilai massa jenis dapat dilihat pada skala yang terdapat pada hidrometer.

Prinsip dan Cara Kerja Hidrometer

Prinsip kerjanya menggunakan Hukum Archimedes, yang menyatakan bahwa benda yang tercelup ke dalam fluida mengalami gaya ke atas sesuai berat fluida yang dipindahkan.

Hidrometer akan mengapung bila dimasukkan pada suatu cairan. Banyaknya bagian yang mengapung tergantung pada massa jenis cairan.

Cara kerjanya hydrometer adalah ketika hidrometer dicelupkan ke dalam fluida, maka fluida akan memberikan gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat hydrometer.

Gaya ke atas kemudian dikonversikan menjadi massa jenis zat cair. Di dalam hidrometer terdapat zat cair yang massa jenisnya sudah diketahui dan tertuang dalam skala yang tertera pada hidrometer.

Penerapan Hukum Archimedes Pada Kapal Laut

Kapal laut terbuat dari besi dan baja yang memiliki massa jenis yang tinggi, lebih tinggi dari massa jenis air laut, namun demikian kapal laut tidak tenggelam. Kapal dibuat berbentuk sedemikan sehingga memiliki volume yang besar.

Bagian dalam kapal memiliki rongga sehingga tidak menyumbang massa tetapi memperbesar book. Jadi, kerapatan kapal lebih kecil daripada kerapatan air laut. Disini seakan – akan massa jenis kapal laut lebih rendah dari massa air laut.

Penerapan Hukum Archimedes Kapal Selam

Kapal selam dapat mengapung tetapi juga dapat tenggelam. Kapal selam memiliki tangki-tangki pemberat di antara lambung sebelah dalam dan lambung sebelah luar. Kapal selam dapat mengubah kerapatannya dengan cara mengisi atau membuang air dalam tangki pemberat.

Saat kapal akan terapung ketika tangki dikosongkan. Agar kapal dapat tenggelam maka kapal diperberat dengan cara memasukkan air laut ke dalam tangki pemberat.

Agar kapal dapat melayang dalam air maka berat kapal harus sama dengan gaya apung pada kapal.

Apabila kapal diinginkan terapung kembali maka air laut yang berada ditangki pemberat dikeluarkan sehingga kapal menjadi lebih ringan dan dapat naik ke atas.

2). Contoh Soal Menentukan Gaya Apung Hukum Archimedes

Sebuah logam bervolume 0,1 m³ tercelup seluruhnya di dalam air. Jika massa jenis air 1 x10³ kg/one thousand³, maka hitunglah gaya ke atas Buoyant Forcefulness yang dialami logam tersebut!

Diketahui:

V = 0,1 m³

ρ = 1000 kg/m³

g = 10 m/s²

Rumus Menghitung Gaya Apung Logam Dalam Air

Besar gaya apung atau gaya Archimedes  yang dialami oleh logam dalam air dapat diyatakan dengan persamaan berikut:

Fa = ρ  x V 10 g

Fa = one thousand × ten × 0,i

Fa = thousand N

Jadi, gaya apung Archimedes yang di alami logam adalah sebesar 1000 N.

iii). Contoh Soal Perhitungan Hukum Arcimedes Book Balok Es Terapung

Sebuah balok es bermassa jenis 920 kg/thousand³
mengapung di atas air bermassa jenis grand kg/chiliad³. Hitung berapa bagian es yang tidak tercelup dalam air

Diketahui:

ρ_a
= g kg/m³

ρ_e
= 920 kg/m³

Rumus Mencari Volume Balok Es Yang Tidak Tercelup Dalam Air

Besarnya volume es yang terapung (tidak tenggelam) dapat ditentukan dengan menggunakan rumus berikut:

F_apung
= F_berat

Fa = ρ_a
x V_a
x k

F_b
= ρ_e
x V_e
ten g

ρ_a
10 V_a
10 thousand = ρ_e
x V_e
ten thousand

V_a/5_{due east}
= ρ_e/ ρ_a

V_a/V_eastward
= 920/100

V_a/V_{due east}
= 0,92 atau

V_a
= 0,92 V_east

Volume air yang dipindahakan adalah 0,92 atau 92% bagian volume es, ini artinya book yang tenggelam adalah 92%.

Jadi book es yang terapung adalah 100% – 92 % = 8 %

4). Contoh Soal Perhitungan Gaya Archimedes Buoyant Force Berat Benda Dalam Air

Sebuah benda bermassa 4 kg yang memiliki volume 2 10 10^-iii
m^three
kemudian ditimbang di air yang bermassa jenis ρ_a
= ane gr/cm^three
dan k = 10 m/southⁱⁱ
maka tentukan:

a). gaya Archimedes yang bekerja pada benda,

b). berat benda di air!

Diketahui:

m = iv kg

g = 10 m/due southⁱⁱ

Five = 2 x 10^-3
thou³

ρ_a
= i gr/cm³
atau

ρ_a
= 1000 kg/m³

Rumus Menentukan Gaya Archimedes Benda Dalam Air

Gaya Archimedes yang dialami oleh benda dalam air dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

Fa = ρ_a
x V_a
x g

Fa = chiliad x 2 x 10^-3
ten x

Fa = 20 N

Jadi benda mendapatkan gaya apung ke atas sebesar 20 N

Rumus Cara Menentukan Berat Benda Dalam Air

Berat benda dalam air dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

w_ba
= west_b
– Fa

w_ba
= berat benda dalam air

w_b
= berat benda

w_ba
= thou g − Fa

westward_ba
= 3 x10 − xv

w_ba
= fifteen Northward

Jadi berat benda dalam air adalah 15 Northward

v). Contoh Soal Hukum Archimedes Menghitung Massa Jenis Benda Terapung Di Air

Suatu benda yang massa jenisnya 800 kg/thouⁱⁱⁱ
terapung 1/iv volumeya di atas permukaan zat cair. Berapakah massa jenis zat cair.

Diketahui:

ρ_b
= 800 kg/m³

V_a
= V_b
– one/4V_b
= 3/4V_b

V_a
= volume zat cair yang dipindahkan

V_a
= book benda yang tercelup.

Rumus Menghitung Massa Jenis Zat Cair Hukum Archimedes

Massa jenis zat cair dapat dinyatakan dengan hukum Archimedes seperti berikut:

F_apung
= West_berat

Fa = ρ_a
ten V_a
ten one thousand

Westward_b
= ρ_b
x V_b
x k

ρ_a
x V_a
ten g = ρ_b
ten V_b
10 g

ρ_a
= (ρ_b
x 5_b)/ 5_a

ρ_a
= (800 x V_b)/(three/4V_b)

ρ_a
= 1067 kg/thousand^two

Jadi Massa jenis zat cair adalah 1067 kg/m³

6). Contoh Soal Perhitungan Tegangan Kawat Hukum Archimedes

Sebuah bola logam padat seberat 30 Due north diikatkan pada seutas kawat dan dicelupkan ke dalam minyak (ρ = 0,8 grand/cmⁱⁱⁱ). Jika massa jenis logam 7,viii g/cmⁱⁱⁱ, berapakah tegangan kawat

Diketahui:

ρ_thou
= 0,8 g/cmⁱⁱⁱ
atau

ρ_thou
=800 kg/one thousand³

ρ_b
= 7,viii g/cm³
atau

ρ_b
= 7800 kg/1000³

West_b
= 30 N

g = 10 thousand/s²

maka massa bola adalah

m_b
= W_b/g

m_b
= thirty/10 = iii kg

dan volume bolanya adalah

Five_b
= 1000_b/ ρ_b

V_b
= 3/7800

5_b
= 3,8 ten 10^-four
thousand³

Rumus Menentukan Tegangan Kawat Penggantung Benda Tercelup Zat Cair

Tegangan kawat yang digunakan untuk menggantung benda yang tercelup di zat cair dapat dirumuskan seperti berikut:

Berdasarkan uraian gaya-gaya yang bekerja pada bola, dapat dituliskan persamaan

T + Fa = W_b

T = W_b
– Fa

T = W_b
– ρ₁₀₀₀
V_b
g

T = xxx – (800 x 3,8 x 10^-4
x 10)

T = 30 – 3,04

T = 26,96 N

Jadi tegangan tali yang digunakan untuk menggantung bola logam dalam zat cair adalah 26,96 N.

7). Contoh Soal Ujian Pembahasan Perhitungan Hukum Archimedes Volume Benda Di Atas Air

Sebuah benda memiliki volume 2 m³
dan massa jenisnya = 800 kg/m3. Jika benda tersebut dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya ane.000 kg/m3, tentukanlah book benda yang berada di atas permukaan air.

Diketahui:

Diketahui:

V_b
= two m³,

ρ_b
= 800 kg/m^three, dan

Massa bendanya adalah

m_b
= 2 x 800

m_b
= 1600 kg

ρ_a
= ane.000 kg/mⁱⁱⁱ.

Rumus Menghitung Volume Benda Berada Di Atas Air

Besarnya volume suatu benda yang berada di atas air dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus hukum Archimedes berikut:

Fa = Due west_b

Fa = ρ_a
V k

V = Volume air yang dipindahkan atau

V = volume benda yang tercelup

W_b
= m_b.g

ρ_a
V one thousand = g_b
grand

5 = m_b/ρ_a

V = 1600/1000

V = i,6 yard³

Jadi volume yang tercelup adalah one,6 thousand³

Volume Yang Tidak Tercelup

Five_muncul
= 2,0 – 1,6

5_muncul
= 0,iv thou^three

Jadi book benda yang tidak tercelup adalah 0,4 m³

8).

Contoh Soal Perhitungan Hukum Archimedes Beban Maksimum Balok Terapung,

Balok kayu bermassa 40 kg memiliki volume 0,1 g³. Jika balok dimasukkan dalam air (ρ = m kg/m^three) kemudian diberi beban di atasnya, maka berapakah massa beban maksimum yang dapat ditampung di atas balok itu

Diketahui:

mb = xl kg

Vb = 0,1 grand³

ρ_a
= grand kg/one thousand^three

Rumus Menghitung Beban Masimum Balok Terapung Di Air

Agar balok masih terapung, maka massa beban maksimum dapat dihitung dengan persamaan keseimbangan berikut:

Fa = W + Wb

Wb = berat balok

Wb = mb g

W = beban di atas balok

W = thousand m

Fa = ρ_a
g Vb

sehingga

ρ_a
g Vb  = yard g + mb g

chiliad = ρ_a
Vb  – mb

grand = (1000 x 0,1) – 40

thousand = threescore kg

Jadi Beban maksimum yang dapat diletakan di atas balok adalah 60 kg.

nine). Contoh Soal Perhitungan  Hukum Archimedes Menentukan Jumlah Orang Dalam Perahu

Berat perahu kosong adalah 500 Due north. Perahu akan digunakan untuk kegiatan menyeberang danau. Perahu dapat mengapung dengan aman jika volume perahu yang ada di bawah permukaan air adalah 0,5 chiliad³. Berat rata rata orang beserta bawaannya adalah 562,v N. Massa jenis air danau adalah chiliad kg/mⁱⁱⁱ. Hitung jumlah orang yang dapat ikut dalam perahu.

Diketahui:

Wp = Berat perahu

Wp = 500 N

Va = volume perahu tercelup atau

Va = volume air yang dipindahkan

Va = 0,5 m³

Wo = berat satu orang dan bawaannya

Wo = 562,five N

ρ_a
= 1000 kg/1000³

Rumus Menghitung Gaya Archimedes Pada Perahu

Besar gaya apung yang berkerja pada perahu dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

Fa = ρ_a
Va grand

Fa = g x 0,5 x x

Fa = 5000 N

Jadi gaya Archimedes pada perahu adalah 5000 N

Rumus Menghitung Jumlah Orang Yang Dapat Naik Perahu

Jumlah orang yang dapat menaiki perahu secara aman dapat dirumuskan dengan persamaan berikut:

Fa = Wp + Wo

Fa = Wp + Wo

Wo = Fa – Wp

Wo = 5000 – 500

Wo = 4500 N

Menghitung Jumlah Orang Naik Perahu

n = 4500/562,v

northward = 8 orang

Jadi jumlah orang yang dapat naik perahu adalah 8 orang.

10). Contoh Soal Menentukan Massa Jenis Zat Cair Hukum Archimedes

Berat benda dalam zat cair 120 N dan memiliki volume 1x x^four
cm³
dengan berat benda saat di udara adalah 200 N. Apabila percepatan gravitasi 10 m/s^two, hitung massa jenis zat cair tersebut

Diketahui:

Wu = berat benda di udara

Wu = 200 N

Wa = berat benda di zat cair

Wa = 120 N

Vb = book benda

Vb = x.000 cm³
atau

Vb = 1 ten 10^-2
m³

g = x kg/grandⁱⁱⁱ

Rumus Menentukan Gaya Archimedes Pada Benda Oleh Zat Cair

Gaya apung yang dialami oleh benda dalam zat cair dapat dirumuskan seperti berikut:

Fa = Wu – Wa

Fa = 200 – 120

Fa = 80 Northward

Rumus Menentukan Massa Jenis  Zat Benda Hukum Archimedes

Fa = ρ_a
V_b
k

ρ_a
= Fa/(V_b
g)

ρ_a
= 80/(1 ten 10^-2
10 10)

ρ_a
= 800 kg/m³

Jadi massa jenis benda adalah 800 kg/gⁱⁱⁱ

11). Contoh Soal Rumus   Hukum Archimedes Menentukan Massa Jenis Zat Cair

Sebuah benda dimasukkan ke dalam air dan hanya x% dari volume benda yang terapung di atas permukaan air. Berapakah massa jenis benda tersebut

Dikehtahui:

Vu = volume benda yang terapung

Vu = 10 %

Va = volume benda yang tercelup

Va = volume air yan dipindahkan

Va = 100 – ten

Va= 90 % atau

Va = 0,ninety Vb

Vb = volume benda

thou = 10 kg/chiliad^three

ρ_a
= 1000 kg/m³

Rumus Cara Menentukan Massa Jenis Benda Hukum Archimedes

Massa jenis benda yang Sebagian terapung dapat dinyatakan dengan rumus berikur:

Fa = Wb

Fa = ρ_a
Va g

Wb = thou_b
grand

yard_thou
= massa benda

m_g
= ρ_b
Vb  jadi

ρ_a
Va g = ρ_b
Vb chiliad

ρ_b
= (ρ_a
Va)/Vb

ρ_b
= (1000 x0,90 Vb)/Vb

ρ_b
= 900 kg/thousand^three

Jadi massa jenis benda yang tercelup ninety% volumenya adalah 900 kg//gⁱⁱⁱ

• Mikroskop Optik Cahaya
• Getaran Not Mekanis Dan Gelombang Transversal Longitudinal: Pengertian Jenis Contoh Soal Rumus Perhitungan
• Induksi Elektromagnetik
• 14+ Contoh Soal: Hukum 2 Kirchhoff – Rumus Perhitungan Arus Loop 1 + ii – Resistor Jembatan Wheatstone
• Hukum Radiasi Planck
• Momen Gaya dan Inersia: Pengertian Dinamika Gerak Rotasi Contoh Soal Rumus Perhitungan
• Efek Fotolistrik, Teori Kuantum Plank, Hukum Emisi, Fungsi Kerja, Energi Ambang, Contoh Soal Perhitungan
• Hukum Biot Savart, Gaya Lorentz, Induksi Medan Magnetik: Pengertian Rumus Contoh Soal Perhitungan,
• Elastisitas Hukum Hooke: Pengerian Gaya Pemulih Rumus Konstanta Pengganti Susunan Seri Paralel Energi Potensial Pegas Contoh Soal Perhitungan 10,
• Hukum Coulomb: Pengertian Gaya Elektrostatik Energi Usaha Medan Potensial Listrik Contoh Soal Rumus Perhitungan,

• 1
• two
• iii
• 4
• five
• vi
• seven
• >>

Daftar Pustaka:

1. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, 6th Edition. New York, John Wiley & Sons.
2. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
3. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
4. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,
5. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Dki jakarta.
6. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad West. Adi, Jakarta.
7. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Dki jakarta.
8. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,
9. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.