27. Sebuah balok logam ditimbang di udara, dalam air dan dalam parafin, seperti ditunjukkan pada gambar berikut. 23 38 air parafin a. Catat sesuai dengan ketelitian skala terkecil neraca: (i) berat balok, (ii) berat balok ketika tercelup dalam air, (ii) berat balok ketika tercelup dalam parafin. b. Hitung gaya apung ketika balok tercelup dalam (i) air, (ii) parafin. 

Pada soal di atas disajikan permasalahan berupa pengukuran berat balok dengan neraca pegas. Berat balok diukur pada 3 keadaan. Keadaan (1) di udara, keadaan (2) di dalam air, dan keadaan (3) di dalam parafin. Kita diminta menentukan berat balok pada ketiga keadaan dan menghitung gaya apung pada keadaan (2) dan (3). Sehingga, konsep yang bisa digunakan adakan konsep Hukum Archimedes dan bejana berhubungan. 

STEP 1 : Identifikasi Konsep

Nah, pahamifren sudah tahukah kamu apa itu gaya Archimedes (apung)?
Gaya Archimedes (apung) adalah gaya angkat ke atas pada suatu benda oleh zat cair jika dimasukkan ke dalam zat cair. 

Bila sebuah benda di udara mempunyai berat sebesar Wu, dan di dalam air mempunyai berat sebesar Wa, maka besarnya gaya apung bisa dinyatakan sebagai:

	\[{F_a}\, = \,{W_u}\, - \,{W_a}\,\,\,\,\,\,...\left( 1 \right)\]

Pada keadaan (1) soal di atas, balok ditimbang di udara. Ditanyakan berapa hasil ukur neraca pegasnya. 

Saat di udara, massa balok dipengaruhi oleh gravitasi sehingga melahirkan gaya berat balok di udara yang arahnya ke bawah.  Gaya berat balok (Wu) inilah yang terukur pada skala neraca pegas. Skala neraca pegas menunjukkan angka 26 N, ini berarti berat balok di udara sebesar 26 N. 

Pada keadaan (2) soal di atas, balok dimasukkan ke dalam air. Ditanyakan adalah (a) hasil ukur neraca pegas, dan (b) besar gaya apungnya. 

Saat balok berada dalam air, pada balok bekerja 2 gaya. Pertama, gaya berat balok Wu yang arahnya ke bawah. Kedua, gaya apung Fa oleh air yang arahnya ke atas. Berat balok dalam air Wa adalah selisih dari gaya berat balok Wu dan gaya apung Fa. Gaya berat balok dalam air inilah yang ditunjukkan oleh neraca pegas. Neraca pegas menunjukkan skala 16 N, ini artinya berat balok dalam air sebesar 16 N. 
Gaya apung Fa bisa diperoleh dari persamaan (1) di atas, yaitu:

	\[\begin{array}{rl}{F_a}\, &= \,{W_u}\, - \,{W_a}\\{F_a}\, &= \,26\, - \,16\\{F_a}\, &= \,10\,\text{N}\end{array}\]

Pada keadaan (3) soal di atas, balok dimasukkan ke dalam parafin. Ditanyakan adalah (a) hasil ukur neraca pegas, dan (b) besar gaya apungnya.

Saat balok berada dalam parafin, pada balok bekerja 2 gaya. Pertama, gaya berat balok Wu yang arahnya ke bawah. Kedua, gaya apung Fp oleh parafin yang arahnya ke atas. Berat balok dalam parafin Wp adalah selisih dari gaya berat balok Wu dan gaya apung Fp. Gaya berat balok dalam parafin Wp inilah yang ditunjukkan oleh neraca pegas. Neraca pegas menunjukkan skala 18 N, ini artinya berat balok dalam parafin sebesar 18 N. 
Gaya apung Fp bisa diperoleh dari persamaan (1) di atas, yaitu:

	\[\begin{array}{rl}{F_p}\, &= \,{W_u}\, - \,{W_p}\\{F_p}\, &= \,26\, - \,18\\{F_p}\, &= \,8\,\text{N}\end{array}\]


STEP 2 : Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Sehingga dapat disimpulkan bahwa:
a.	Berat balok di udara, di air, di parafin berturut-turut adalah 26 N, 16 N, dan 18 N.
b.	Gaya apung oleh air, oleh parafin berturut-turut adalah sebesar 10 N dan 8 N.
