Contoh Soal Massa Jenis, Lengkap dengan Pembahasan dan Jawaban

Dalam ilmu fisika, ada berbagai macam cara untuk membedakan antar suatu zat dengan zat yang lain, di antaranya dapat dilihat dari segi warna, rasa, massa, dan volumenya.

Dikutip dari buku Ilmu Pengetahuan Alam (Fisika, Biologi, Kimia) karya Djoko Arisworo dkk disebutkan ketika suatu zat ditinjau dari massa dan volumenya, setiap zat dapat dibedakan berdasarkan perbandingan antara massa zat dan volumenya. Hal ini disebut dengan massa jenis.

Massa jenis dilambangkan dengan simbol ρ (rho) dan dalam Satuan Internasional (SI) massa jenis adalah kg/m3. Secara sistematis, rumus masa jenis dapat ditulis seperti berikut:

Rumus massa jenis Foto: Dok. Kemdikbud

Keterangan

ρ = massa jenis zat (kg/m3)

m = massa zat (kg)

V = volume zat (m3)

Berikut beberapa contoh soal dan pembahasan dari penggunaan rumus massa jenis.

Contoh Soal Massa Jenis

Soal 1

Perhatikan gambar berikut!

Contoh soal massa jenis Foto: dok. Kemdikbud

Apabila massa benda 316 gram dimasukkan ke bak yang berisi air seperti pada gambar dan volume air yang mengalir ke dalam gelas ukur setelah dimasukkan benda sebanyak 40 mL, maka massa jenis benda tersebut adalah...

a. 7,9 kg/m3
b. 15,8 kg/m3
c. 7.900 kg/m3
d. 15.800 kg/m3

Pembahasan
Diketahui:
m = 316 x (10)-3 kg
Volume air yang berpindah = volume zat = 40 mL
= 40 cm3 = 4 x (10)-5 m3
Maka,
ρ = m/v= 316 x (10)-3 / 4 x (10)-5
= 79 x (10)2
= 7.900 kg/m3
Jawaban: C

Soal 2

Seorang siswa melakukan percobaan untuk menentukan jenis benda yang ditemukannya. Siswa tersebut mengukur massa dan volume dengan menggunakan alat seperti pada gambar.

Contoh soal massa jenis Foto: dok. Kemdikbud

Berdasarkan hasil pengukuran massa dan volume benda, maka jenis benda tersebut sesuai dengan tabel massa jenis di atas adalah....
a. Aluminium
b. Besi
c. Tembaga
d. Perak
Pembahasan:
ρ = m/v= 158 / 20 cm3
= 7,9 g/cm3
= 7.900 kg/m3
Jadi, benda yang sesuai dengan massa jenis tersebut adalah besi.
Jawaban: B

Soal 3

Sebuah benda terapung di atas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan 50% volume benda berada di dalam air, 30% volume benda berada di minyak, dan sisanya berada di permukaan minyak. Jika massa jenis minyak adalah 0,8 g/cm3 maka massa jenis benda tersebut adalah.... g/cm3
a. 0,62
b. 0,68
c. 0,74
d. 0,78
Pembahasan:
ρ air = 1 g/cm3VbTair = 50%
ρ Minyak = 0,8 g/cm3VbTminyak = 30%
Dalam kasus ini dapat diselesaikan dengan hubungan antara gaya berat dan gaya apung. Adapun persamaannya sebagai berikut:
Fa = w
ρ . g .VbT= ρ . g . Vb
ρ .VbT= ρ . Vb
ρ air .VbTair + ρ minyak . Vb minyak = ρb . Vb(1) . (50% Vb) + (0,8) . (30% Vb) = ρb . Vb
ρ = 0,5 + 0,24 = 0,74Jadi, massa jenis zat benda tersebut adalah 0,74 gram/cm3
Jawaban: C

10 Latihan Soal Massa Jenis

Berikut 10 latihan soal massa jenis yang telah detikEdu rangkum dari buku "Sukses Sains Fisika 1: Ringkasan Materi dan Kumpulan Soal" karya Budi Suryatin dan buku "Strategi dan Bank Soal HOTS Fisika SMA/MA Kelas 10, 11, 12" dari Tim Maestro Eduka:

• Sebuah kaleng kosong mempunyai massa 500 gram dan volume 400 cm3. Kemudian kaleng itu diisi penuh dengan minyak dan ditimbang. Ternyata massanya menjadi 820 gram. Berapakah massa jenis minyak?
• Massa sebongkah batu yang ditimbang dengan neraca adalah 80 gram. Batu itu dimasukkan ke dalam gelas ukur berisi air sampai tenggelam. Ternyata permukaan air dalam gelas naik dari 20 cc menjadi 45 cc. Berapakah volume batu dan massa jenisnya?
• Massa sebuah bejana kosong adalah 300 gram. Bejana itu diisi penuh dengan air. Setelah seimbang, massanya menjadi 500 gram. Sekarang bejana itu diisi penuh dengan suatu cairan dan ditimbang lagi. Massa bejana setelah ditimang ulang adalah 540 gram. Jika ρ air adalah 1 g/cm3 maka berapa besar massa jenis cairan tersebut?
• Massa gelas ukur kosong adalah 0,8 kg. Kemudian, gelas ukur tersebut diisi air sampai 200 cc dan ditimbang ulang menjadi 1 kg. Benda padat kemudian dicelupkan ke dalam air tersebut hingga tenggelam, dan volume air pun menjadi 250 cc. Jika gelas itu ditimbang lagi, beratnya menjadi 1,4 kg. Hitunglah berapa massa jenis benda padat itu!
• Air sebanyak 50 liter dicampurkan pada 200 liter alkohol hingga tercampur merata. Jika ρ alkohol adalah 0,74 g/cm3hitunglahmassa jenis campurannya!
• Berapa logam aluminium harus dicampurkan pada 100 cm3 nikel supaya didapatkan logam campuran dengan massa jenis 4.700 kg/3? Sedangkan ρ aluminium = 27.000 kg/m3 dan ρ alkohol adalah 0,74 g/cm3hitunglahmassa jenis campurannya!
• Untuk mendapatkan logam yang tahan karat dan ringan maka 5,4 kg aluminium perlu dicampur dengan 23,7 kg besi. Jika massa jenis aluminium = 2,7 g/cm3 dan massa jenis besi = 7,9 g/cm3. Hitunglah massa jenis logam campuran.
• Sebuah balok es terapung di dalam bejana berisi air. Jika diketahui massa jenis es dan air masing-masing adalah 0,90 g/cm3 dan 1g/cm3 maka bagian es yang terendam di dalam air adalah...
• Sebuah bola dengan massa jenis 0,95 g/cm3 dan volumenya 200 cm3 terapung di dalam air seperti pada gambar berikut:

Contoh soal massa jenis Foto: Buku "Strategi dan Bank Soal HOTS Fisika SMA/MA Kelas 10,11,12

Di atas permukaan air dituangkan minyak dengan massa jenis minyak 0,9 g/cm3 sehingga benda terendam seluruhnya. Maka berapa besar volume yang terendam dalam air?

• Sebuah benda ketika dimasukkan ke dalam zat cair A terapung dengan 2/3 bagian volumenya berada di atas permukaan air dan ketika dimasukkan ke dalam zat cair B volumenya 1/6 bagian berada di atas permukaan. Berapa perbandingan massa jenis zat cair A dan B?

Contoh-contoh soal massa jenis berikut bisa kamu coba kerjakan sebagai bahan latihan. Berapa banyak soal yang bisa kamu kerjakan dengan benar?

Video Kemendiktisaintek: Peminat MIPA Itu Menurun Sekarang, Khususnya Fisika

Video Kemendiktisaintek: Peminat MIPA Itu Menurun Sekarang, Khususnya Fisika