Balok yang Tingginya 20 cm dan Memiliki Massa Jenis 0,75 gram/cm3 Mengapung di Atas Zat Cair yang Memiliki Massa Jenis 1,5 gram/cm3. Tinggi Balok yang Berada di Permukaan Zat Cair adalah …

Dalam dunia fisika, khususnya mekanika fluida, peristiwa sebuah benda mengapung dalam suatu fluida (baik itu gas atau cairan) sering kali menarik perhatian dan menajadi bahan kajian. Salah satunya adalah fenomena bola dengan tinggi 20 cm yang memiliki massa jenis 0,75 gram/cm3 ini, yang mengapung di atas zat cair yang memiliki massa jenis 1,5 gram/cm3.

Sebelumnya, kita perlu memahami apa itu massa jenis. Massa jenis, secara sederhana, adalah rasio antara massa benda dengan volume benda tersebut. Simbol atau lambang dari massa jenis biasanya adalah p (rho) dan satuan SI-nya adalah kg/m3, meskipun kadang juga menggunakan gram/cm3.

Prinsip Archimedes menyatakan bahwa gaya angkat yang bekerja pada benda yang terendam (total atau sebagian) dalam suatu fluida sama besar dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Jadi, dalam kasus balok ini, karena balok tersebut mengapung, berarti gaya yang dia terima dari zat cair sama dengan berat balok itu sendiri.

Dengan kata lain, bisa dikatakan:

Massa Jenis Balok * Volume Balok * g = Massa Jenis Zat Cair * Volume Zat Cair yang Tersingkir * g

Ketika balok mengapung, volume zat cair yang tersingkir setara dengan volume balok yang tenggelam. Jadi, jika kita ingin menghitung tinggi balok yang di atas permukaan zat cair, kita perlu mencari volume balok yang tenggelam.

Sederhanakan persamaan di atas menjadi:

Massa Jenis Balok / Massa Jenis Zat Cair = Volume Balok yang Tenggelam / Volume Balok

Logika di balik persamaan ini adalah bahwa volume bagian yang tenggelam akan menjadi lebih kecil jika massa jenis balok lebih kecil dari massa jenis zat cair. Dengan kata lain, semakin ringan balok (dalam hal massa jenis), semakin banyak balok tersebut yang akan berada di atas permukaan zat cair.

Jadi, di sini Massa Jenis Balok = 0,75 gram/cm3, Massa Jenis Zat Cair = 1,5 gram/cm3, dan Tinggi Balok = 20 cm. Maka, Volume Balok yang Mengapung / Volume Balok = 0,75 / 1,5 = 0,5. Jadi, bagian yang berada di atas permukaan zat cair adalah (1 – 0,5) * Tinggi Balok = 0,5 * 20 cm = 10 cm.

Jadi, jawabannya adalah 10 cm.