Pertanyaan
1. Bila diketahui rapat massa dari raksa 13.600kg/m^3 berapakah volume dari 300 g raksa? 2. Berat jenis besi cor adalah 7,2. Berapakah rapat massa besi cor dinyatakan dalam kg/m^3, dan berapa pula massa besi cor sebanyak 60cm^3 ? 3. Piknometer kosong massanya 25 g, bila berisi air massanya 75 g, dan bila berisi gliserin massanya 88 g. Tentukan massa jenis dari gliserin ! 4. Berapa massa kubus aluminium pejal besisi 2 cm, bila rapat massa aluminium adalah 2.700 kg/m^3 5. Batang silinder pejal terbuat dari baja panjangnya 4 m dengan diameter 9 cm. Batang dipasang vertikal dan ujung atasnya diletakkan beban 80.000 kg. Bila Y-baja adalah 1,9times 10^11N/m^2 tentukan banyaknya batang itu akan memendek ! 6. Kawat memiliki ketentuan sebagai berikut : panjang 5 m, luas penampang 0,0088cm^2 dan modulus Young 2times 10^11N/m^2 Benda 2 kg digantungkan pada ujung kawat menyebabkan kawat agak memanjang. Bila benda ditarik sedikit dan kemudian dilepaskan, maka dia akan melakukan gerak harminis sederhana (GHS). Tentukan perioda dari GHS tersebut !
Solusi
Jawaban
Berikut penyelesaian soal-soal fisika yang Anda berikan:**1. Volume Raksa*** **Diketahui:** * Rapat massa raksa (ρ) = 13.600 kg/m³ * Massa raksa (m) = 300 g = 0.3 kg (konversi gram ke kilogram)* **Ditanya:** Volume raksa (V)* **Rumus:** ρ = m/V => V = m/ρ* **Penyelesaian:** V = 0.3 kg / 13.600 kg/m³ V ≈ 2.21 x 10⁻⁵ m³* **Jawaban:** Volume 300 g raksa adalah sekitar 2.21 x 10⁻⁵ m³.**2. Rapat Massa dan Massa Besi Cor*** **Diketahui:** * Berat jenis besi cor = 7.2 (satuannya tidak disebutkan, diasumsikan g/cm³) * Volume besi cor = 60 cm³* **Ditanya:** * Rapat massa besi cor dalam kg/m³ * Massa besi cor* **Penyelesaian:** * **Rapat Massa:** Berat jenis merupakan perbandingan antara berat suatu zat dengan berat air yang volumenya sama. Karena berat sebanding dengan massa, maka berat jenis ≈ rapat massa (jika percepatan gravitasi dianggap sama). Untuk mengkonversi dari g/cm³ ke kg/m³, kita kalikan dengan 1000: Rapat massa = 7.2 g/cm³ * (1000 kg/m³)/(1000 g/m³) = 7200 kg/m³ * **Massa Besi Cor:** ρ = m/V => m = ρV m = 7200 kg/m³ * 60 cm³ * (1 m/100 cm)³ = 0.432 kg* **Jawaban:** Rapat massa besi cor adalah 7200 kg/m³, dan massa 60 cm³ besi cor adalah 0.432 kg.**3. Massa Jenis Gliserin*** **Diketahui:** * Massa piknometer kosong = 25 g * Massa piknometer + air = 75 g * Massa piknometer + gliserin = 88 g* **Ditanya:** Massa jenis gliserin* **Penyelesaian:** * Massa air = 75 g - 25 g = 50 g * Massa gliserin = 88 g - 25 g = 63 g * Karena volume air dan gliserin sama (sama-sama mengisi piknometer), maka: Massa jenis gliserin = (Massa gliserin / Massa air) * Massa jenis air Asumsikan massa jenis air = 1 g/cm³. Maka: Massa jenis gliserin = (63 g / 50 g) * 1 g/cm³ = 1.26 g/cm³ Untuk mengkonversi ke kg/m³, kita kalikan dengan 1000: Massa jenis gliserin = 1260 kg/m³* **Jawaban:** Massa jenis gliserin adalah 1.26 g/cm³ atau 1260 kg/m³.**4. Massa Kubus Aluminium*** **Diketahui:** * Sisi kubus (s) = 2 cm = 0.02 m * Rapat massa aluminium (ρ) = 2700 kg/m³* **Ditanya:** Massa kubus aluminium (m)* **Rumus:** ρ = m/V => m = ρV. Volume kubus V = s³* **Penyelesaian:** V = (0.02 m)³ = 8 x 10⁻⁶ m³ m = 2700 kg/m³ * 8 x 10⁻⁶ m³ = 0.0216 kg* **Jawaban:** Massa kubus aluminium adalah 0.0216 kg atau 21.6 gram.**5. Perpendekan Batang Baja*** **Diketahui:** * Panjang batang (L) = 4 m * Diameter batang (d) = 9 cm = 0.09 m * Beban (F) = 80.000 kg * 9.8 m/s² = 784.000 N (konversi kg ke N) * Modulus Young (Y) = 1.9 x 10¹¹ N/m² * Luas penampang (A) = π(d/2)² = π(0.09 m / 2)² ≈ 0.00636 m²* **Ditanya:** Perpendekan batang (ΔL)* **Rumus:** ΔL = (F * L) / (Y * A)* **Penyelesaian:** ΔL = (784000 N * 4 m) / (1.9 x 10¹¹ N/m² * 0.00636 m²) ≈ 2.6 x 10⁻⁵ m* **Jawaban:** Batang baja akan memendek sekitar 2.6 x 10⁻⁵ m atau 0.026 mm.**6. Perioda GHS Kawat*** **Diketahui:** * Panjang kawat (L) = 5 m * Luas penampang (A) = 0.0088 cm² = 8.8 x 10⁻⁷ m² * Modulus Young (Y) = 2 x 10¹¹ N/m² * Massa beban (m) = 2 kg* **Ditanya:** Perioda GHS (T)* **Rumus:** Perioda GHS pada sistem massa-pegas T = 2π√(m/k), dimana k adalah konstanta pegas. Untuk kawat, k = (Y * A) / L* **Penyelesaian:** k = (2 x 10¹¹ N/m² * 8.8 x 10⁻⁷ m²) / 5 m = 3.52 x 10⁴ N/m T = 2π√(2 kg / 3.52 x 10⁴ N/m) ≈ 0.047 s* **Jawaban:** Perioda gerak harmonis sederhana kawat adalah sekitar 0.047 detik.Semoga penjelasan dan penyelesaian di atas membantu! Ingatlah untuk selalu memperhatikan satuan dan konversi satuan yang tepat dalam perhitungan fisika.