Ketika kita menimbang objek di dalam air, beratnya akan tampak berkurang. Itu dikarenakan adanya gaya apung yang bekerja ke atas. Baiklah, mari kita bicarakan tentang sebuah kotak kedap air bermassa 4 kg. Saat kotak ini ditimbang dalam keadaan terendam seluruhnya di dalam air, beratnya tercatat menjadi 34 N. Jadi, bagaimana kita bisa menghitung volume kotak tersebut? Mari kita bahas detailnya.
Prinsip Gaya Apung
Sebelum kita menyelesaikan pertanyaan tersebut, penting untuk mengingat beberapa fakta fundamental tentang prinsip Archimedes. Prinsip ini menyatakan bahwa gaya apung yang bekerja pada suatu objek yang tenggelam di dalam suatu fluida adalah sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh objek tersebut. Jadi dalam kasus ini, kita mengacu pada air sebagai fluida.
Menghitung Volume Kotak
Berat sebenarnya dari kotak kedap air adalah 4 kg. Namun, ketika kita menimbangnya di dalam air, beratnya menjadi 34 N. Karena percepatan gravitasi adalah 10 m/s² dan berat adalah hasil antara massa dengan percepatan gravitasi, maka massa yang tampak ketika kotak tersebut ditimbang dalam air adalah 34 N / 10 m/s² = 3.4 kg.
Perbedaan massa dalam dan luar air (4 kg – 3.4 kg = 0.6 kg) ini adalah sebanding dengan massa air yang dipindahkan oleh kotak. Oleh karena itu, volume kotak dapat dihitung dengan membagi massa air yang dipindahkan dengan rapat massa air, yang dalam hal ini adalah 1000 kg/m³.
Jadi, volume kotak adalah 0.6 kg / 1000 kg/m³ = 0.0006 m³ atau 0.6 L.
Kesimpulan
Sebuah kotak kedap air bermassa 4 kg, ketika ditimbang dalam keadaan terendam seluruhnya di dalam air, tercatat beratnya 34 N. Dengan prinsip Archimedes dan penggunaan nilai percepatan gravitasi dan rapat massa air, kita dapat menghitung bahwa volume kotak tersebut adalah 0.6 L. Fakta ini menunjukkan bagaimana fisika dan prinsip-prinsip fundamentalnya membantu kita memahami dan menjelaskan fenomena di dunia nyata.
Jadi, jawabannya apa? Volume kotak kedap air ini adalah 0.6 L.
