Pengaruh Penambahan Es pada Tinggi Permukaan Air dalam Gelas Ukur

Dalam percobaan ini, kita akan melihat pengaruh penambahan es pada tinggi permukaan air dalam gelas ukur. Kita akan menggunakan gelas ukur yang berisi air dengan volume 250 cm^3. Kemudian, kita akan menambahkan sepotong es yang mengapung di atas air. Setelah itu, kita akan melihat perubahan tinggi permukaan air setelah es tersebut mencair. Pertama-tama, mari kita tinjau berat jenis es yang digunakan dalam percobaan ini. Berat jenis es adalah 0,8 g/cm^3. Hal ini berarti bahwa setiap cm^3 es memiliki massa 0,8 gram. Dalam kasus ini, kita tidak perlu memperhatikan massa es, tetapi hanya berat jenisnya. Ketika kita menambahkan es ke dalam gelas ukur yang berisi air, es akan mengapung di atas air karena berat jenisnya lebih kecil dari air. Ketika es mulai mencair, air yang dihasilkan akan menambah volume dalam gelas ukur. Oleh karena itu, tinggi permukaan air akan meningkat. Dalam kasus ini, setelah es mencair, permukaan air menunjukkan angka 300 cm^3. Kita diminta untuk mencari tinggi permukaan air setelah seluruh es mencair. Untuk mencari tinggi permukaan air setelah seluruh es mencair, kita dapat menggunakan prinsip Archimedes. Prinsip ini menyatakan bahwa gaya apung yang dialami oleh benda yang terendam sepenuhnya dalam fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Dalam kasus ini, berat fluida yang dipindahkan oleh es adalah massa es dikalikan dengan percepatan gravitasi. Karena berat jenis es adalah 0,8 g/cm^3, maka massa es yang mengapung adalah 0,8 gram dikalikan dengan volume es yang mengapung. Volume es yang mengapung adalah volume air yang ditambahkan setelah es mencair, yaitu 300 cm^3 - 250 cm^3 = 50 cm^3. Jadi, massa es yang mengapung adalah 0,8 gram/cm^3 dikalikan dengan 50 cm^3, yang sama dengan 40 gram. Kemudian, kita dapat menghitung berat fluida yang dipindahkan oleh es dengan menggunakan rumus berat jenis air dikalikan dengan volume air yang dipindahkan. Berat jenis air adalah 1 g/cm^3, dan volume air yang dipindahkan adalah 40 cm^3. Jadi, berat fluida yang dipindahkan oleh es adalah 1 gram/cm^3 dikalikan dengan 40 cm^3, yang sama dengan 40 gram. Karena berat fluida yang dipindahkan oleh es sama dengan gaya apung yang dialami oleh es, maka tinggi permukaan air setelah seluruh es mencair adalah 300 cm + 40 gram / (1 gram/cm^3) = 340 cm. Jadi, jawaban yang benar adalah e. 340 cm. Dalam percobaan ini, kita dapat melihat bahwa penambahan es pada air dapat meningkatkan tinggi permukaan air dalam gelas ukur. Hal ini disebabkan oleh prinsip Archimedes yang menyatakan bahwa gaya apung yang dialami oleh benda yang terendam sepenuhnya dalam fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.