Sepotong aluminium dengan massa jenis 2,7 g/cm³ dan massa 774 g dicelupkan

Diketahui:

• Massa jenis aluminium ($\rho_\text{Al}$) = 2,7 g/cm³

• Massa aluminium ($m_\text{Al}$) = 774 g

• Massa jenis minyak ($\rho_\text{minyak}$) = 0,6 g/cm³

Ditanya:

• Hasil bacaan neraca pegas (massa semu)

Jawab:

Bacaan pada neraca pegas saat benda dicelupkan ke dalam fluida merupakan berat semu benda tersebut. Dalam satuan massa, nilai ini dapat dihitung dengan mengurangi massa asli benda dengan massa fluida yang dipindahkan akibat gaya apung (Hukum Archimedes).

1. Mencari volume benda ($V_\text{Al}$):

   $$V_\text{Al} = \frac{m_\text{Al}}{\rho_\text{Al}}$$
   $$V_\text{Al} = \frac{774}{2,7}$$
   $$V_\text{Al} = \frac{7740}{27} = \frac{860}{3} \text{ cm}^3$$

2. Mencari massa fluida yang dipindahkan ($m_\text{minyak}$):

   Karena aluminium dicelupkan seluruhnya ke dalam wadah, volume bagian yang tercelup sama dengan volume total benda tersebut ($V_\text{tercelup} = V_\text{Al}$).

   $$m_\text{minyak} = \rho_\text{minyak} \cdot V_\text{tercelup}$$
   $$m_\text{minyak} = 0,6 \cdot \left(\frac{860}{3}\right)$$
   $$m_\text{minyak} = \frac{6}{10} \cdot \left(\frac{860}{3}\right)$$
   $$m_\text{minyak} = 2 \cdot 86$$
   $$m_\text{minyak} = 172 \text{ g}$$

3. Menghitung bacaan neraca pegas (massa semu):

   $$m_\text{semu} = m_\text{Al} - m_\text{minyak}$$
   $$m_\text{semu} = 774 - 172$$
   $$m_\text{semu} = 602 \text{ g}$$

Hasil bacaan yang ditunjukkan oleh neraca pegas adalah 602 g. Jawaban yang tepat adalah D.