Hukum Archimedes merupakan salah satu konsep penting dalam ilmu fisika yang menjelaskan tentang gaya ke atas atau gaya apung yang dialami oleh benda ketika berada di dalam zat cair maupun gas.
Bunyi Hukum Archimedes:
“Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.”
Rumus Hukum Archimedes:FA=ρ×g×V
Keterangan:
- FA = gaya ke atas atau gaya Archimedes (N)
- ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)
- g = percepatan gravitasi (m/s²)
- V = volume benda yang tercelup (m³)
Konsep Hukum Archimedes dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, seperti:
- Kapal laut dapat mengapung di permukaan air.
- Kapal selam dapat naik dan turun di dalam air.
- Balon udara dapat bergerak naik karena adanya gaya apung udara.
- Hidrometer digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair.
Dalam menentukan keadaan benda di dalam zat cair, terdapat tiga kondisi:
- Mengapung Massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis zat cair.
- Melayang Massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair.
- Tenggelam Massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis zat cair.
Berikut ini kumpulan 30 contoh soal Hukum Archimedes lengkap dengan jawaban dan pembahasan yang dapat digunakan sebagai latihan memahami konsep gaya apung, massa jenis, dan penerapannya.
Soal Nomor 1
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki volume 0,002 m³ dimasukkan ke dalam air yang memiliki massa jenis 1.000 kg/m³. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², besar gaya Archimedes yang dialami benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 10 N
B. 20 N
C. 30 N
D. 40 N
E. 50 N
Jawaban Benar
B. 20 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
Massa jenis air (ρ) = 1.000 kg/m³
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²
Volume benda tercelup (V) = 0,002 m³
Rumus gaya Archimedes:
FA = ρ × g × V
Substitusi nilai:
FA = 1.000 × 10 × 0,002
FA = 20 N
Jadi, besar gaya Archimedes yang dialami benda adalah 20 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung besar gaya apung menggunakan Hukum Archimedes.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan rumus gaya Archimedes dengan benar.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 2
Pertanyaan
Sebuah benda dicelupkan ke dalam air dan mengalami gaya ke atas sebesar 50 N. Berdasarkan Hukum Archimedes, gaya tersebut sama dengan ….
Pilihan Jawaban
A. Massa benda
B. Volume benda
C. Berat zat cair yang dipindahkan
D. Massa jenis benda
E. Berat benda di udara
Jawaban Benar
C. Berat zat cair yang dipindahkan
Pembahasan Lengkap
Menurut Hukum Archimedes:
Gaya Archimedes = berat zat cair yang dipindahkan
Artinya, jika benda mengalami gaya ke atas sebesar 50 N, maka berat air yang dipindahkan oleh benda tersebut juga sebesar 50 N.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep dasar gaya apung.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan hubungan gaya Archimedes dengan fluida.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 3
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki massa jenis 800 kg/m³ dimasukkan ke dalam air yang memiliki massa jenis 1.000 kg/m³. Keadaan benda tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Tenggelam
B. Melayang
C. Mengapung
D. Tidak bergerak
E. Pecah
Jawaban Benar
C. Mengapung
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
Massa jenis benda = 800 kg/m³
Massa jenis air = 1.000 kg/m³
Karena:
Massa jenis benda < massa jenis air
maka benda akan mendapatkan gaya apung lebih besar daripada beratnya sehingga benda mengapung.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis kondisi benda dalam zat cair.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan keadaan benda berdasarkan massa jenis.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 4
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki volume 0,005 m³ dan seluruh bagiannya tercelup dalam air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², gaya Archimedes yang dialami benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 25 N
B. 40 N
C. 50 N
D. 75 N
E. 100 N
Jawaban Benar
C. 50 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s²
V = 0,005 m³
Rumus:
FA = ρ × g × V
FA = 1.000 × 10 × 0,005
FA = 50 N
Jadi, gaya Archimedes yang bekerja adalah 50 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya apung pada benda tercelup.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan rumus Hukum Archimedes.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 5
Pertanyaan
Kapal laut dapat mengapung di permukaan air karena ….
Pilihan Jawaban
A. Kapal tidak memiliki berat
B. Air tidak memberikan gaya
C. Gaya apung air mampu menyeimbangkan berat kapal
D. Kapal tidak terkena gravitasi
E. Massa jenis kapal lebih besar dari air
Jawaban Benar
C. Gaya apung air mampu menyeimbangkan berat kapal
Pembahasan Lengkap
Kapal dapat mengapung karena bentuk kapal yang berongga membuat volume air yang dipindahkan menjadi besar.
Akibatnya, gaya apung yang diberikan air mampu menahan berat kapal.
Kompetensi yang Diukur
Memahami penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan alasan benda dapat mengapung.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 6
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki berat 100 N di udara. Ketika dimasukkan ke dalam air, berat benda menjadi 70 N. Besar gaya Archimedes yang dialami benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 20 N
B. 30 N
C. 40 N
D. 50 N
E. 70 N
Jawaban Benar
B. 30 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
Berat benda di udara = 100 N
Berat benda di dalam air = 70 N
Rumus gaya Archimedes:
FA = Berat di udara − Berat dalam air
FA = 100 − 70
FA = 30 N
Jadi, gaya Archimedes yang dialami benda adalah 30 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya apung berdasarkan perubahan berat benda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan gaya Archimedes dari selisih berat benda.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 7
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki massa jenis lebih besar daripada massa jenis air. Jika benda dimasukkan ke dalam air, maka benda akan ….
Pilihan Jawaban
A. Mengapung
B. Melayang
C. Tenggelam
D. Menguap
E. Menghilang
Jawaban Benar
C. Tenggelam
Pembahasan Lengkap
Syarat benda tenggelam adalah:
Massa jenis benda > massa jenis zat cair
Karena massa jenis benda lebih besar daripada air, gaya berat benda lebih besar dibandingkan gaya apung.
Akibatnya benda akan tenggelam.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis keadaan benda dalam zat cair.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kondisi benda berdasarkan massa jenis.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 8
Pertanyaan
Sebuah benda tercelup dalam minyak yang memiliki massa jenis 800 kg/m³. Volume benda yang tercelup sebesar 0,01 m³. Jika gravitasi 10 m/s², gaya Archimedes yang dialami benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 40 N
B. 60 N
C. 80 N
D. 100 N
E. 120 N
Jawaban Benar
C. 80 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 800 kg/m³
g = 10 m/s²
V = 0,01 m³
Rumus:
FA = ρ × g × V
FA = 800 × 10 × 0,01
FA = 80 N
Jadi, gaya Archimedes yang dialami benda adalah 80 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya apung pada fluida berbeda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan rumus Archimedes dalam berbagai zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 9
Pertanyaan
Alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair berdasarkan prinsip Hukum Archimedes adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Barometer
B. Hidrometer
C. Termometer
D. Amperemeter
E. Voltmeter
Jawaban Benar
B. Hidrometer
Pembahasan Lengkap
Hidrometer adalah alat yang bekerja berdasarkan prinsip Hukum Archimedes untuk mengukur massa jenis zat cair.
Ketika dimasukkan ke dalam cairan, hidrometer akan mengalami gaya apung sesuai dengan massa jenis cairan tersebut.
Kompetensi yang Diukur
Memahami penerapan Hukum Archimedes.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengenali alat yang menggunakan prinsip gaya apung.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C1 (Mengingat)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 10
Pertanyaan
Sebuah benda mengalami gaya Archimedes sebesar 200 N. Pernyataan yang benar adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Berat benda 200 N
B. Massa benda 200 kg
C. Berat zat cair yang dipindahkan 200 N
D. Volume benda 200 m³
E. Massa jenis benda 200 kg/m³
Jawaban Benar
C. Berat zat cair yang dipindahkan 200 N
Pembahasan Lengkap
Menurut Hukum Archimedes:
Gaya Archimedes = berat zat cair yang dipindahkan
Jika gaya Archimedes sebesar 200 N, maka berat zat cair yang dipindahkan juga sebesar 200 N.
Kompetensi yang Diukur
Memahami prinsip gaya apung.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan arti gaya Archimedes.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 11
Pertanyaan
Sebuah benda dengan volume 0,003 m³ dimasukkan seluruhnya ke dalam air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², gaya Archimedes yang bekerja adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 20 N
B. 30 N
C. 40 N
D. 50 N
E. 60 N
Jawaban Benar
B. 30 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 1.000 kg/m³
V = 0,003 m³
g = 10 m/s²
Rumus:
FA = ρ × g × V
FA = 1.000 × 10 × 0,003
FA = 30 N
Jadi, gaya Archimedes yang bekerja adalah 30 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya apung benda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan rumus Hukum Archimedes.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 12
Pertanyaan
Benda yang memiliki massa jenis sama dengan massa jenis zat cair akan mengalami keadaan ….
Pilihan Jawaban
A. Mengapung
B. Melayang
C. Tenggelam
D. Menguap
E. Membeku
Jawaban Benar
B. Melayang
Pembahasan Lengkap
Jika massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair:
Massa jenis benda = massa jenis cairan
maka gaya berat benda sama dengan gaya Archimedes.
Akibatnya benda berada dalam kondisi melayang.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan massa jenis dengan keadaan benda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kondisi benda dalam fluida.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 13
Pertanyaan
Sebuah kapal selam dapat naik dan turun di dalam air karena ….
Pilihan Jawaban
A. Mengubah jumlah air dalam tangki pemberat
B. Tidak memiliki massa
C. Tidak dipengaruhi gravitasi
D. Tidak mendapat gaya apung
E. Air laut tidak memiliki tekanan
Jawaban Benar
A. Mengubah jumlah air dalam tangki pemberat
Pembahasan Lengkap
Kapal selam menggunakan tangki pemberat untuk mengatur jumlah air dan udara di dalamnya.
Saat tangki diisi air, massa jenis kapal selam bertambah sehingga turun. Saat air dikeluarkan, kapal selam naik.
Kompetensi yang Diukur
Memahami penerapan Hukum Archimedes pada kapal selam.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan cara kerja kapal selam.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 14
Pertanyaan
Balon udara dapat terbang ke atas karena ….
Pilihan Jawaban
A. Massa balon lebih besar dari udara
B. Mendapat gaya apung dari udara
C. Tidak memiliki berat
D. Tidak dipengaruhi gravitasi
E. Tidak membutuhkan energi
Jawaban Benar
B. Mendapat gaya apung dari udara
Pembahasan Lengkap
Udara juga termasuk fluida sehingga dapat memberikan gaya Archimedes.
Balon udara naik karena gaya apung udara lebih besar daripada berat balon.
Kompetensi yang Diukur
Memahami penerapan gaya Archimedes dalam gas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan gaya apung pada udara.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 15
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki massa jenis 500 kg/m³ dan dimasukkan ke dalam air dengan massa jenis 1.000 kg/m³. Bagian benda yang muncul di permukaan air adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 25%
B. 40%
C. 50%
D. 75%
E. 100%
Jawaban Benar
C. 50%
Pembahasan Lengkap
Untuk benda mengapung:
Bagian tercelup = massa jenis benda ÷ massa jenis zat cair
= 500 ÷ 1.000
= 0,5 atau 50%
Artinya bagian yang tercelup adalah 50%.
Maka bagian yang muncul:
100% − 50% = 50%
Jadi, bagian benda yang muncul di permukaan air adalah 50%.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung bagian benda yang terapung.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menganalisis hubungan massa jenis benda dan zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 16
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki volume 0,004 m³ dimasukkan ke dalam air dengan massa jenis 1.000 kg/m³. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², gaya Archimedes yang dialami benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 20 N
B. 30 N
C. 40 N
D. 50 N
E. 60 N
Jawaban Benar
C. 40 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s²
V = 0,004 m³
Rumus:
FA = ρ × g × V
FA = 1.000 × 10 × 0,004
FA = 40 N
Jadi, gaya Archimedes yang dialami benda adalah 40 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya apung berdasarkan volume benda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan rumus Hukum Archimedes.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 17
Pertanyaan
Sebuah benda mengapung di permukaan air. Hal ini terjadi karena ….
Pilihan Jawaban
A. Massa jenis benda lebih besar dari air
B. Gaya berat benda lebih besar dari gaya apung
C. Massa jenis benda lebih kecil dari air
D. Benda tidak memiliki berat
E. Air tidak memberikan tekanan
Jawaban Benar
C. Massa jenis benda lebih kecil dari air
Pembahasan Lengkap
Benda dapat mengapung jika:
Massa jenis benda < massa jenis zat cair
Karena massa jenis benda lebih kecil, gaya apung yang diberikan air mampu menahan berat benda.
Jadi, benda akan mengapung.
Kompetensi yang Diukur
Memahami syarat benda mengapung.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kondisi benda berdasarkan massa jenis.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 18
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki berat 80 N di udara dan 60 N ketika berada di dalam air. Besarnya gaya Archimedes adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 10 N
B. 20 N
C. 30 N
D. 40 N
E. 50 N
Jawaban Benar
B. 20 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
Berat benda di udara = 80 N
Berat benda dalam air = 60 N
Rumus:
FA = Berat di udara − Berat dalam air
FA = 80 − 60
FA = 20 N
Jadi, gaya Archimedes yang dialami benda adalah 20 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya apung menggunakan perbedaan berat benda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan gaya Archimedes dari data percobaan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 19
Pertanyaan
Sebuah benda dengan volume 0,006 m³ tercelup seluruhnya dalam air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², gaya ke atas yang dialami benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 40 N
B. 50 N
C. 60 N
D. 70 N
E. 80 N
Jawaban Benar
C. 60 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 1.000 kg/m³
V = 0,006 m³
g = 10 m/s²
Rumus:
FA = ρ × g × V
FA = 1.000 × 10 × 0,006
FA = 60 N
Jadi, gaya Archimedes yang bekerja adalah 60 N.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan rumus gaya Archimedes.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung gaya apung pada benda tercelup.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 20
Pertanyaan
Prinsip Hukum Archimedes digunakan pada kapal laut agar kapal dapat ….
Pilihan Jawaban
A. Bergerak tanpa mesin
B. Mengapung di permukaan air
C. Tidak memiliki massa
D. Menghilangkan gaya gravitasi
E. Berubah menjadi ringan
Jawaban Benar
B. Mengapung di permukaan air
Pembahasan Lengkap
Kapal laut dibuat dengan bentuk berongga agar dapat memindahkan air dalam jumlah besar.
Air memberikan gaya apung yang mampu menahan berat kapal sehingga kapal dapat mengapung.
Kompetensi yang Diukur
Memahami penerapan Hukum Archimedes.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan manfaat gaya apung dalam kehidupan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 21
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki massa jenis 1.200 kg/m³ dan dimasukkan ke dalam air dengan massa jenis 1.000 kg/m³. Keadaan benda tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Mengapung
B. Melayang
C. Tenggelam
D. Terapung sebagian
E. Tidak bergerak
Jawaban Benar
C. Tenggelam
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
Massa jenis benda = 1.200 kg/m³
Massa jenis air = 1.000 kg/m³
Karena:
Massa jenis benda > massa jenis air
maka berat benda lebih besar daripada gaya apung.
Jadi, benda akan tenggelam.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis massa jenis benda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kondisi benda dalam zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 22
Pertanyaan
Sebuah benda tercelup dalam air dengan volume bagian yang masuk ke air sebesar 0,008 m³. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², gaya Archimedes yang bekerja adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 60 N
B. 70 N
C. 80 N
D. 90 N
E. 100 N
Jawaban Benar
C. 80 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 1.000 kg/m³
V = 0,008 m³
g = 10 m/s²
FA = ρ × g × V
FA = 1.000 × 10 × 0,008
FA = 80 N
Jadi, gaya Archimedes sebesar 80 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya apung benda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung gaya Archimedes berdasarkan volume tercelup.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 23
Pertanyaan
Sebuah benda terapung di air dengan 70% volumenya berada di bawah permukaan air. Massa jenis benda tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 300 kg/m³
B. 500 kg/m³
C. 700 kg/m³
D. 900 kg/m³
E. 1.000 kg/m³
Jawaban Benar
C. 700 kg/m³
Pembahasan Lengkap
Benda terapung memenuhi:
Massa jenis benda = persentase volume tercelup × massa jenis zat cair
= 70% × 1.000
= 700 kg/m³
Jadi, massa jenis benda adalah 700 kg/m³.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan massa jenis dan volume tercelup.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan massa jenis benda terapung.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 24
Pertanyaan
Contoh penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Setrika menghasilkan panas
B. Kapal dapat mengapung di air
C. Lampu menghasilkan cahaya
D. Kipas menghasilkan angin
E. Televisi menghasilkan suara
Jawaban Benar
B. Kapal dapat mengapung di air
Pembahasan Lengkap
Kapal dapat mengapung karena mendapat gaya ke atas dari air.
Gaya tersebut disebut gaya Archimedes.
Jadi, contoh penerapan Hukum Archimedes adalah kapal mengapung di air.
Kompetensi yang Diukur
Mengidentifikasi penerapan konsep fisika.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menemukan contoh Hukum Archimedes dalam kehidupan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C1 (Mengingat)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 25
Pertanyaan
Sebuah benda dimasukkan ke dalam zat cair dan mengalami gaya Archimedes sebesar 100 N. Artinya benda tersebut memindahkan zat cair dengan berat sebesar ….
Pilihan Jawaban
A. 25 N
B. 50 N
C. 75 N
D. 100 N
E. 150 N
Jawaban Benar
D. 100 N
Pembahasan Lengkap
Berdasarkan Hukum Archimedes:
Gaya Archimedes = berat zat cair yang dipindahkan
Jika gaya Archimedes sebesar 100 N, maka berat zat cair yang dipindahkan juga sebesar 100 N.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan gaya apung dan berat fluida.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan konsep dasar Hukum Archimedes.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 26
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki volume 0,009 m³ dan tercelup seluruhnya ke dalam air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², besar gaya Archimedes adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 70 N
B. 80 N
C. 90 N
D. 100 N
E. 120 N
Jawaban Benar
C. 90 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 1.000 kg/m³
V = 0,009 m³
g = 10 m/s²
Rumus:
FA = ρ × g × V
FA = 1.000 × 10 × 0,009
FA = 90 N
Jadi, gaya Archimedes yang dialami benda adalah 90 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya apung menggunakan rumus Hukum Archimedes.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung gaya Archimedes berdasarkan data yang diketahui.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 27
Pertanyaan
Sebuah benda mengapung di permukaan air dengan sebagian volume benda berada di atas permukaan air. Hal tersebut terjadi karena ….
Pilihan Jawaban
A. Massa jenis benda lebih kecil dari air
B. Massa jenis benda lebih besar dari air
C. Tidak ada gaya gravitasi
D. Air tidak memberikan tekanan
E. Benda tidak memiliki berat
Jawaban Benar
A. Massa jenis benda lebih kecil dari air
Pembahasan Lengkap
Benda dapat mengapung apabila:
Massa jenis benda < massa jenis zat cair
Karena massa jenis benda lebih kecil, gaya apung air mampu menahan berat benda sehingga benda berada di permukaan.
Kompetensi yang Diukur
Memahami kondisi benda mengapung.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan hubungan massa jenis dengan gaya apung.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 28
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki berat 150 N di udara dan 100 N ketika dicelupkan ke dalam air. Besar gaya Archimedes yang dialami benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 25 N
B. 50 N
C. 75 N
D. 100 N
E. 150 N
Jawaban Benar
B. 50 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
Berat benda di udara = 150 N
Berat benda dalam air = 100 N
Rumus:
FA = Berat di udara − Berat dalam air
FA = 150 − 100
FA = 50 N
Jadi, gaya Archimedes yang dialami benda adalah 50 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya apung berdasarkan perubahan berat benda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan gaya Archimedes dari hasil pengukuran.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 29
Pertanyaan
Kapal selam dapat tenggelam ketika ….
Pilihan Jawaban
A. Mengurangi massa air dalam tangki pemberat
B. Menambah air ke dalam tangki pemberat
C. Mengurangi berat kapal
D. Menambah gaya apung
E. Menghilangkan gaya gravitasi
Jawaban Benar
B. Menambah air ke dalam tangki pemberat
Pembahasan Lengkap
Kapal selam mengatur posisi dengan tangki pemberat.
Ketika tangki diisi air, massa jenis rata-rata kapal selam meningkat sehingga gaya berat menjadi lebih besar daripada gaya apung.
Akibatnya kapal selam akan turun atau tenggelam.
Kompetensi yang Diukur
Memahami penerapan Hukum Archimedes pada kapal selam.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan cara kerja kapal selam.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 30
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki volume 0,01 m³ tercelup seluruhnya dalam minyak dengan massa jenis 800 kg/m³. Jika gravitasi 10 m/s², gaya Archimedes yang diterima benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 40 N
B. 60 N
C. 80 N
D. 100 N
E. 120 N
Jawaban Benar
C. 80 N
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 800 kg/m³
V = 0,01 m³
g = 10 m/s²
Rumus:
FA = ρ × g × V
FA = 800 × 10 × 0,01
FA = 80 N
Jadi, gaya Archimedes yang diterima benda adalah 80 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya apung pada berbagai jenis fluida.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan rumus Hukum Archimedes pada zat cair berbeda.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Kesimpulan
Hukum Archimedes menjelaskan bahwa setiap benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan.
Rumus utama yang digunakan adalah:
FA = ρ × g × V
Keterangan:
- FA = gaya Archimedes (N)
- ρ = massa jenis fluida (kg/m³)
- g = percepatan gravitasi (m/s²)
- V = volume benda yang tercelup (m³)
Melalui latihan soal Hukum Archimedes, peserta didik dapat memahami konsep gaya apung, menentukan kondisi benda (mengapung, melayang, atau tenggelam), serta mengetahui penerapannya dalam kehidupan sehari-hari seperti kapal laut, kapal selam, dan hidrometer.
