Hukum Archimedes adalah salah satu konsep dasar dalam fisika yang sering muncul dalam soal ujian sekolah dan latihan online. Prinsip ini menjelaskan bahwa setiap benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan mengalami gaya ke atas atau gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan benda tersebut. Pemahaman hukum ini sangat penting, baik untuk pelajar, mahasiswa, maupun aplikasi sehari-hari seperti perancangan kapal, perahu, dan benda terapung lainnya.
Artikel ini menyajikan 10 contoh soal hukum Archimedes lengkap dengan jawaban dan penjelasan singkat, mirip dengan gaya soal di Brainly. Dengan mempelajari contoh soal ini, kamu bisa memahami konsep hukum Archimedes secara praktis dan mempersiapkan diri menghadapi ujian atau latihan soal.
Baca juga:Meneladani Sang Pencerah Zaman: Panduan Pembelajar
1. Soal Menghitung Gaya Apung
Sebuah balok kayu dengan massa 2 kg dan volume 0,002 m³ dicelupkan ke dalam air dengan massa jenis 1000 kg/m³. Hitung gaya apung yang bekerja pada balok tersebut. Gaya apung dihitung dengan rumus Fa = ρ × g × V. Substitusi nilai menghasilkan Fa = 1000 × 10 × 0,002 = 20 N. Hukum Archimedes menyatakan bahwa gaya apung sama dengan berat fluida yang dipindahkan benda, sehingga jawaban gaya apung balok kayu adalah 20 N. Strategi cepatnya adalah selalu mengamati volume benda dan massa jenis fluida sebelum menghitung.
2. Soal Benda Terapung atau Tenggelam
Sebuah benda bermassa 500 gram dengan volume 400 cm³ dicelupkan ke air. Untuk mengetahui apakah benda terapung atau tenggelam, hitung massa jenis benda: ρ_benda = m / V = 500 / 400 = 1,25 g/cm³. Karena massa jenis benda lebih besar dari massa jenis air, benda akan tenggelam. Prinsipnya, benda dengan massa jenis lebih besar dari fluida akan tenggelam, sedangkan benda dengan massa jenis lebih kecil akan terapung.
3. Soal Menghitung Massa Jenis Benda Terapung Sebagian
Sebuah benda terapung setengah tenggelam di air. Jika massa jenis air 1000 kg/m³, maka massa jenis benda dapat dihitung dengan rumus ρ_benda / ρ_air = V_tercelup / V_benda. Substitusi nilai menghasilkan ρ_benda = 0,5 × 1000 = 500 kg/m³. Benda terapung sebagian tenggelam ketika massa jenis benda lebih kecil dari fluida, dan proporsi tenggelam menunjukkan massa jenis benda tersebut.
4. Soal Menghitung Berat Benda di Air
Sebuah benda bermassa 5 kg dimasukkan ke dalam air dengan volume 0,004 m³. Berat benda di udara = m × g = 5 × 10 = 50 N. Gaya apung = ρ × g × V = 1000 × 10 × 0,004 = 40 N. Berat benda yang dirasakan di air = 50 − 40 = 10 N. Prinsipnya, gaya apung mengurangi berat benda yang dirasakan saat berada di fluida.
5. Soal Menentukan Volume Benda dari Persentase Tenggelam
Sebuah benda terapung di air dengan massa 200 g. Jika benda tenggelam 60% dari volumenya, tentukan volume benda. Rumus ρ_benda / ρ_air = V_tercelup / V_benda menghasilkan V_benda = 200 / 0,6 = 333,33 cm³. Benda terapung sebagian tenggelam sesuai perbandingan massa jenis benda dan fluida.
6. Soal Benda Terapung di Minyak
Sebuah benda dengan volume 0,01 m³ terapung di minyak dengan massa jenis 800 kg/m³. Massa benda 6 kg. Volume benda yang tercelup dapat dihitung dengan ρ × g × V_tercelup = m × g, sehingga V_tercelup = m / ρ = 6 / 800 = 0,0075 m³. Prinsip hukum Archimedes berlaku pada semua fluida, termasuk minyak, dan volume tercelup bergantung pada massa jenis benda dan fluida.
7. Soal Gabungan Berat dan Gaya Apung
Sebuah bola logam bermassa 1 kg dimasukkan ke dalam air dengan volume 0,0008 m³. Berat bola = 1 × 10 = 10 N. Gaya apung = 1000 × 10 × 0,0008 = 8 N. Berat efektif bola di air = 10 − 8 = 2 N. Berat efektif adalah gaya yang benar-benar dirasakan benda di dalam fluida, prinsip ini sering muncul dalam soal ujian.
8. Soal Mengaplikasikan Hukum Archimedes pada Kapal
Sebuah kapal bermassa 20 ton menempati volume 25 m³ air. Berat kapal = 20.000 × 10 = 200.000 N. Gaya apung = ρ × g × V = 1000 × 10 × 25 = 250.000 N. Karena gaya apung lebih besar dari berat kapal, kapal akan terapung. Prinsip ini digunakan dalam desain kapal dan perahu untuk memastikan benda terapung dengan stabil.
9. Soal Massa Jenis Cairan dari Benda Terapung Sebagian
Sebuah benda terapung 40% dari volumenya dalam suatu cairan. Massa benda 2 kg, volume 0,004 m³. Massa jenis cairan dihitung dengan ρ_cairan = m / V_tercelup = 2 / (0,004 × 0,4) = 1250 kg/m³. Benda terapung sebagian tenggelam ketika massa jenis cairan lebih besar dari massa jenis benda, sehingga perhitungan mengikuti Hukum Archimedes.
10. Soal Keseimbangan Benda Terapung
Sebuah balok kayu terapung di air setengah tenggelam. Jika kayu diganti dengan kayu lain yang lebih ringan, volume yang tercelup akan lebih sedikit. Prinsipnya, benda lebih ringan memiliki massa jenis lebih kecil sehingga akan terapung lebih tinggi di permukaan air. Hukum Archimedes menyatakan volume yang tercelup disesuaikan dengan massa jenis benda dan fluida.
Baca juga:Mahasiswa Universitas Teknokrat Indonesia Borong Juara Nasional di ANFEST 2026
Baca juga:Menaklukkan Tantangan Olimpiade Matematika Lewat Contoh Soal IKMC yang Menantang dan Edukatif
Tips Cepat Menguasai Soal Hukum Archimedes
Selalu ingat rumus dasar gaya apung Fa = ρ × g × V_tercelup. Tentukan terlebih dahulu apakah benda akan terapung atau tenggelam untuk menghindari kesalahan. Perhatikan satuan sebelum menghitung agar jawaban akurat. Gunakan konsep massa jenis untuk soal benda yang terapung sebagian. Latihan soal dengan variasi fluida seperti air, minyak, atau air garam akan memperkuat pemahaman konsep.
Memahami Hukum Archimedes dan rutin berlatih soal akan meningkatkan kemampuan menghitung gaya apung, berat efektif, serta volume benda yang tercelup. Sepuluh contoh soal di atas memberikan gambaran praktis yang mirip dengan soal di Brainly dan sangat bermanfaat untuk belajar dan persiapan ujian. Dengan konsistensi latihan dan pemahaman konsep, kamu bisa menguasai Hukum Archimedes dengan lebih mudah dan cepat.
Penulis:Loveytha
Post Comment