2. Lima jenis benda dimasukkan ke dalam akuarium yang berisi air. Posisi kelima benda tersebut seperti gambar berikut. B. llustrator: Arif Nursahid Urutan massa jenis kelima benda dari yang ter- kecil adalah .... a. A - B - D - E - C b. B – D – A – E – C C - E - D - A - B d. D-B-A-C-E C. 

Pernahkah kamu berpikir bagaimana benda dapat terapung dan tenggelam? Faktor apa yang mempengaruhi sehingga dapat terapung, melayang, ataupun tenggelam seperti pada soal? Nah pertanyaan dan soal ini dapat dijawab menggunakan konsep Hukum Archimedes. Yuk kita bahas dulu konsep Hukum Archimedes.

Identifikasi Konsep

Hukum Archimedes menyatakan "Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda itu mendapat gaya ke atas yang sama besar dengan berat zat cair yang didesak oleh benda tersebut".

Menurut Archimedes, benda akan menjadi lebih ringan jika diukur di dalam air daripada di udara karena benda mendapatkan gaya ke atas oleh air. Besarnya gaya ke atas dapat dirumuskan sebagai:

\(F_a = ρ_cgV_c\)

dimana:
\(F_a\) = gaya apung (N)
\(ρ_c\)= massa jenis zat cair (kg/\(\text m^3\))
\(g\) = percepatan gravitasi (m/\(\text s^2\))
\(V_c\) = volume zat cair yang dipindahkan/ volume benda tercelup (\(\text m^3\))

Nah tahukah kamu bahwa Hukum Archimedes ini digunakan sebagai dasar pembuatan kapal laut atau kapal selam yang akhirnya dapat terapung dan juga tenggelam. 

Suatu benda dapat terapung atau tenggelam tergantung pada besarnya gaya berat \(w\) dan gaya apung 
\(F_a\).

Jika gaya apung maksimum lebih besar daripada gaya berat benda, maka benda akan terapung
\(F_a>w\) benda terapung

Sebaliknya jika gaya apung maksimum lebih kecil dari gaya berat benda maka benda akan tenggelam 
\(F_a < w\) benda tenggelam

Jika gaya apung maksimum sama dengan berat benda, maka benda akan melayang
\(F_a = w\) benda melayang

Gaya apung maksimum di atas adalah gaya apung jika seluruh benda berada di bawah permukaan zat cair ya. 

Sekarang coba kita bandingkan gaya apung dengan berat benda.
\(F_a>w\) 
\(ρ_cgV_c>mg\)

Ingat, \(ρ=\frac{m}{V}\) → \(m=ρV\)
\(ρ_cgV_c>ρ_bV_cg\)
\(ρ_c>ρ_b\)

dengan:
\(ρ_c\) = massa jenis zat cair (kg/\(\text m^3\))
\(ρ_b\) = massa jenis benda (kg/\(\text m^3\))

Jadi kita juga dapat menyimpulkan bahwa:
benda terapung jika \(ρ_c>ρ_b\)
benda melayang jika \(ρ_c=ρ_b\)
benda tenggelam jika \(ρ_c<ρ_b\)

Nah sekarang kita analisis gambar pada soal.
Benda A, B, dan D terapung
Benda E melayang
Benda C tenggelam

Apabila terdapat 3 buah benda terapung, maka semakin banyak volume benda yang tercelup maka semakin besar pula massa jenis bendanya. 
Dari benda A, B, dan D urutan bagian volume benda tercelup dari yang terkecil adalah B, D, dan A

Maka urutan massa jenis benda dari yang terkecil adalah B, D, A, E, C.

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi urutan massa jenis kelima benda dari yang terkecil adalah B – D – A – E – C. Jawabannya adalah B. 