Sebelum kalian mengetahui beragam rumus terkait massa jenis, kalian harus mengenali pemahaman dr massa jenis itu sendiri, simak baik baik ulasannya di bawah ini.
Apa itu Massa Jenis?
Pernahkah kalian menjumpai adanya kapal bahtera yg mengapung di atas air?
Perahu yg yang dibuat dr kayu mampu mengapung di atas air sebab masa jenis kayu lebih kecil dibandingkan dgn massa jenis air.
Lalu minyak yg diaduk dgn air di dlm sebuah wadah akan memisahkan zat serta mengapung di atas air.
Kejadian tersebut disebabkan masa jenis dr air lebih besar dibandingkan minyak.
Konsep masa jenis bisa diartikan selaku seberapa berat maupun seberapa ringan benda pada volumenya.
Massa jenis sendiri ialah suatu pengukuran massa dlm setiap satuan volume benda.
Semakin tinggi massa jenis pada suatu benda, maka makin besar pula massa pada setiap volumenya.
Massa jenis rata – rata setiap benda merupakan total massa dibagi dgn total volumenya.
Kerapatan suatu zat disebut sebagai massa jenis yg dilambangkan dgn menggunakan ρ (rho), yaitu hasil bagi massa zat oleh volumenya.
Hal tersebut sesuai dgn sifat utama dr suatu zat, yakni massa & volume.
Keadaan Benda berdasarkan Massa Jenis
Berikut ada beberapa kondisi benda di dlm air menurut besar kecilnya massa jenis benda itu sendiri, antara lain:
1. Melayang
Untuk bisa terbang, sebuah benda di dlm air harus memiliki massa jenis yg sama dgn massa jenis air itu sendiri.
Benda mampu disebut melayang apabila semua bagiannya ada di dlm cairan.
Ketika benda diletakkan di dlm suatu cairan, benda tak akan bergerak ke atas maupun ke bawah (melayang), yg berarti gaya ke atas (Fa) sama dgn gaya berat (w).
2. Terapung
Untuk mampu terapung, suatu benda di dlm air harus memiliki massa jenis lebih kecil dibandingkan massa jenis air.
Benda mampu disebut terapung apabila seluruh atau sebagian bagiannya berada di atas permukaan cairan.
Ketika benda diletakkan dlm cairan, benda tersebut akan bergerak ke atas, sehingga gaya ke atas (Fa) akan lebih besar dibandingkan gaya berat (w).
3. Tenggelam
Suatu benda mampu dibilang karam bila benda tersebut mempunyai massa jenis lebih yg lebih besar dibandingkan massa jenis air, sehingga benda tersebut akan mengalami gaya total menuju bawah yg tak sama dgn nol.
Yang mana artinya benda tersebut berada di dasar wadah / kawasan cairan.
Ketika benda ditaruh dlm cairan, benda tersebut akan bergerak menuju bawah hingga menyentuh dasar wadah cairan serta tetap berada di dasar, sehingga gaya ke atas (Fa) akan lebih kecil dibandingkan dgn gaya berat.
Rumus & Satuan Massa Jenis
Untuk menentukan massa jenis suatu benda, kalian mampu menggunakan persamaan atau rumus yg ada di bawah ini:
ρ = m / V
Keterangan:
- ρ = massa jenis benda (kg/m3) (g/cm3)
- m = massa benda (kg)
- V = volume benda (m3 atau cm3)
Massa jenis mempunyai simbol ρ yg dibaca selaku “rho”.
Rumus massa jenis tersebut merupakan hasil pembagian dr massa benda dgn volume benda.
Satuan massa jenis menurut dr metode satuan internasional merupakan Kg/m3 / Kg·m-3.
Massa memiliki satuan Kg serta volume satuannya yaitu m3.
Berikut beberapa konversi satuan lainnya yg perlu kalian pahami:
- 1 Kg/m3 = 0.001 g/cm3
- 1 g/cm3 = 1000 Kg/m3
- 1 liter = 1000 milli liter = 1000 cm3
Apa bedanya antara suatu massa dgn masa jenis suatu benda?
Jawab: Massa menunjukkan sejumlah partikel yg ada di dlm suatu benda, sementara masa jenis menyebutkan seberapa rapat, padat suatu partikel tersebut tersusun.
Mengukur Massa Jenis
Untuk mengukur massa jenis suatu benda, maka kalian harus mengetahui massa benda serta volumenya apalagi dahulu.
- Massa benda dapat kalian ukur dgn memakai neraca.
- Volume mampu diukur dgn beragam cara, seperti:
Apabila benda bentuknya terstruktur (kubus, balok, atau bola) kalian mampu mengukur panjang sisinya kemudian mengkalkulasikan volumenya dgn menggunakan rumus volume masing – masing berdiri.
Namun apabila benda yg diukur mempunyai bentuk yg tak terorganisir (watu) maka kalian dapat memakai gelas ukur untuk mengukur volumenya.
- Masa jenis didapatkan dgn membagi massa benda dgn volumenya.
Hal yg perlu kalian ketahui yaitu pada setiap benda mempunyai densitas massa yg berbeda – beda.
Densitas massa tersebut yg nanti akan menentukan seberapa rapat / keras material tersebut.
Berikut yaitu densitas massa dr bermacam-macam bahan & pula material:
| Nama zat | ρ dlm kg/m3 | ρ dlm gr/cm3 |
|---|---|---|
| Air (4 derajat Celsius) | 1.000 kg/m3 | 1 gr/cm3 |
| Alkohol | 800 kg/m3 | 0,8 gr/cm3 |
| Air raksa | 13.600 kg/m3 | 13,6 gr/cm3 |
| Aluminium | 2.700 kg/m3 | 2,7 gr/cm3 |
| Besi | 7.874 kg/m3 | 7,87 gr/cm3 |
| Emas | 19.300 kg/m3 | 19,3 gr/cm3 |
| Kuningan | 8.400 kg/m3 | 8,4 gr/cm3 |
| Perak | 10.500 kg/m3 | 10,5 gr/cm3 |
| Platina | 21.450 kg/m3 | 21,45 gr/cm3 |
| Seng | 7.140 kg/m3 | 7,14 gr/cm3 |
| Udara (27 derajat Celsius) | 1,2 kg/m3 | 0,0012 gr/cm3 |
| Es | 920 kg/m3 | 0,92 gr/cm3 |
*)Densitas ialah nama lain dr massa jenis atau rapatan.
Contoh Soal
Untuk memudahkan kalian dlm mengerti materi yg ada di atas, berikut kami berikan beberapa contoh soal beserta pembahasan terkait massa jenis, antara lain:
1. Diketahui satu 5 liter lumpur mempunyai berat 6 kilogram. Hitunglah massa jenis lumpur tersebut dgn satuan kilogram/liter!
Jawab:
Diketahui:
- m = 6 kg, V= 5 L
Penyelesaian:
Massa jenis = 6/ 5 = 1,2 kg/L.
2. Diketahui 2 meter kubik kayu memiliki berat 1.400 kg. Berapa massa jenis kayu tersebut?
Jawab:
Diketahui:
- m = 1.400 kg, V= 2 m³
Penyelesaian:
Massa jenis = 1.400/ 2 = 700 kg/m³
3. Diketahui suatu benda berbentuk kubus padat yg terbuat dr bahan sintetik mempunyai panjang rusuk 10 cm. Benda tersebut mempunyai berat setengah kilogram. Hitunglah massa jenis benda itu di dlm satuan kilogram per meter kubik!
Jawab:
Diketahui:
m = 0,5 kg, s = 10 cm
Penyelesaian:
Volume kubus = V = 10 x 10 x 10 = 1.000 cm³ = 0,001 m³
Sehingga, massa jenisnya yakni:
ρ= 0,5/ 0,001 = 500 kg/m³
4. Berapakah massa air, kalau mempunyai memiliki volume 1 liter ?
Jawab:
Diketahui:
- V = 1 liter = 0,001 m³
Penyelesaian:
Diketahui massa jenis air = 1000 Kg/m³.
Sehingga dgn memakai rumus masa jenis diperoleh:
m = ρ V = (1000)(0,001) = 1 Kg
5. Suatu besi yg bentuknya tak beraturan ditimbang mempunyai berat 14 kg. Besi tersebut kemudian akan diukur volumenya dgn menggunakan gelas ukur yg berisi air. Sebelum dimasukan besi, volume air tersebut menyanggupi gelas ukur. Selepas dimasukkan suatu besi, air di dlm gelas tumpah. Berapakah volume air yg tumpah?
Jawab:
Diketahui:
- Massa watu (m) = 14 kg
Penyelesaian:
Diketahui massa jenis ρ besi = 7,874 Kg/ m³, sehingga
Volume watu yg dimasukkan ke dlm gelas ukur berisi air membuat air di dlm gelas tumpah terbuang. Yang mempunyai arti Volume air tumpah = Volume Batu
v = m / ρ = 14 / 7,874 = 1,77 m³.
Sehingga air yg terbuang sebanyak 1,77 m³.
Jawab:
- ρ….?
Penyelesaian:
ρ = m/V
= 120 g/30 cm3
= 4 g/cm3
Sehingga dapat dikenali massa jenis batu tersebut yaitu 4 g/cm3