sebuah benda berbentuk balok dicelupkan dalam cairan A yang massa jenisnya 900 kg/m3 ternyata 1/3 bagiannya muncul diatas permukaan. berapakah bagian dari balok

Kelas : XI
Pelajaran : Fisika
kategori : Fluida statis (Hukum Archimedes)
Kata kunci : massa jenis, tercelup, muncul

Pembahasan :
Diketahui:
ρa = 900 kg/m³
1/3 bagian muncul
ρb = 1200 kg/m³

Ditanya :
bagian yang muncul

Pembahasan :
Menurut hukum Archimedes, setiap benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mendapatkan gaya ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkan. Jika dirumuskan adalah:

Fa= ρ.g.Vc

ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)
Vc = volume benda yang tercelup (m³)
g = percepatan gravitasi (10 m/s²)
Fa = gaya ke atas (N)

Pada benda A, 1/3 bagian yang muncul, maka bagian yg tercelup sebesar 2/3 bagian. Pada kasus benda terapung, berlaku :

w = Fa

artinya berat benda sama dengan gaya ke atas. Karena benda yang sama, berat benda tentunya adalah berat benda yang sama ketika dicelupkan ke zat cair 1 maupun zat cair 2, maka gaya ke atas oleh cairan 1 = gaya ke atas oleh cairan 2 sehingga:

Fa₁ = Fa₂
ρ₁.g.Vc₁ = ρ.g.Vc₂          (g coret)
900.2/3 = 1200.Vc₂
600 =1200 Vc₂
Vc₂ = 600/1200
= 1/2 bagian

Volume yang tercelup adalah 1/2 bagian. Sehingga volume yang muncul adalah 1-1/2 = 1/2 bagian juga. 

Semoga dapat membantu