Tanya jawab soal dan jawaban

Musim kemarau panjang membuat sebagian masyarakat mengalami kesulitan mendapatkan air bersih. Akibat kekeringan tersebut masyarakat sekitar pun mengambil air bersih dari sumur yang ada di daerah tersebut. Karena kemarau kondisi air sumur pun mengalami kekeringan sehingga warga harus menunggu waktu berjam-jam agar air sumur terisidan bisa untuk di timba. Warga masyarakat menimba air di sumur dengan menggunakan ember yang jika diukur bersama dengan air beratnya mencapai 80 N. menimba air terasa lebih ringan ketika ember masih tercelup di air. Hal tersebut disebabkan ….

a. massa air dan massa udara sama
b. massa air lebih besar daripada massa udara
c. massa air lebih kecil daripada massa udara
d. massa air jika ditambah massa udara hasilnya adalah 0

Jawaban yang benar adalah berat benda di air lebih kecil daripada berat benda di udara (tidak ada di opsi).

Pembahasan:

Hukum Archimedes berbunyi: Suatu benda yang dicelupkan seluruhnya dalam zat cair selalu menggantikan volume zat cair yang sama dengan volume benda itu sendiri.
Penerapan Hukum Archimades adalah terdapatnya Gaya Apung, dimana gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Secara matematis dinyatakan dengan:

Fa = ρ × g × v

Dimana
Fa = Gaya apung (N)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)
v = volume benda yang tercelup (m³)

Pada saat menimba, ember di dalam air ditopang oleh gaya apung dari air yang mengurangi berat ember, sehingga berat benda di air (ember) akan terasa lebih ringan bila dibandingkan ketika berada berat benda di atas air.

Dalam opsi disebutkan “massa”. Istillah massa dengan berat adalah dua besaran yang berbeda. Massa dinyatakan dalam kg, dan dimanapun benda itu berada, massanya tetap. Sementara berat suatu benda dinyatakan dalam N (Newton) dipengaruhi oleh percepatan gravitasi, sehingga berat benda di udara dapat berbeda dengan berat benda di udara.

Jadi, menimba air terasa lebih ringan ketika ember masih tercelup di air, hal tersebut disebabkan karena berat benda di air lebih kecil daripada berat benda di udara (tidak ada di opsi).