Belajar Rumus Massa Jenis Beserta 3 Contoh Soal dan Jawabannya

rumus massa jenis
image by: fisika.co.id

Warta News – Rumus massa jenis sering dijadikan pendekatan untuk memahami fenomena yang berkaitan dengan fluida.

Terdapat banyak fenomena massa jenis dalam kehidupan sehari-hari seperti minyak dan air yang tidak menyatu.

Jika Anda penasaran dengan konsep massa jenis, Anda bisa mempelajari penjelasan massa jenis di bawah ini mulai dari definisi, penerapan, rumus, hingga cara penyelesaian soal.

Definisi Massa Jenis

Dalam fisika, massa jenis sering disebut sebagai densitas. Densitas menjelaskan mengenai besaran kerapatan massa benda yang dinyatakan sebagai perbandingan antara berat benda per volume. Perbandingan ini menyebabkan benda yang besar belum tentu lebih berat dibandingkan dengan benda yang berukuran kecil.

Dalam fisika massa jenis sering disimbolkan sebagai rho atau ρ. Massa jenis memiliki banyak satuan namun satuan internasional yang digunakan adalah kg/m3. Selain satuan internasional tersebut, terdapat satuan lain yang sering digunakan untuk mendefinisikan massa jenis. Berikut ini satuan yang digunakan untuk menulis massa jenis.

  • Kilogram per meter kubik (kg/m3)
  • Kilogram per liter (Kg/L)
  • Gram per mililiter (g/mL)
  • Miligram per deciliter (mg/dL)
  • Metrik ton per meter kubik (t/m3)
  • Gram per kubik centimeter (g/cc)

Penerapan Rumus Massa Jenis Dalam Kehidupan

Massa jenis memiliki banyak penerapan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu penerapan konsep massa jenis dalam kehidupan sehari-hari adalah dalam bidang transportasi, pembangunan, dan penambangan mineral.

Berikut ini penjelasan lengkap penerapan massa jenis dalam kehidupan sehari-hari.

a. Konsep Rumus Massa Jenis dalam Bidang Transportasi

Salah satu penerapan konsep massa jenis dalam bidang transportasi adalah pesawat terbang dan kendaraan bermotor.

Pesawat terbang menggunakan terbuat dari bahan aluminium dan titanium dengan massa jenis lebih kecil sehingga logam tersebut tergolong ringan namun kuat. Penerapan lainnya adalah kapal selam.

Kapal selam dapat terapung dan tenggelam di air. Kapal selam ketika mengapung memiliki massa jenis yang lebih kecil dari air laut dan ketika tenggelam, massa jenis kapal selam lebih berat dibandingkan air laut. Hal ini disebabkan karena kapal selam memiliki tangki pemberat yang berisi air dan udara.

b. Konsep Rumus Massa Jenis dalam Bidang Pembangunan

Salah satu penerapan konsep massa jenis dalam bidang pembangunan adalah pembangunan jalan tol dan jembatan.

Bahan bangunan yang digunakan biasanya memiliki massa jenis yang lebih besar dan tidak mudah patah. Dengan menggunakan rangka baja atau konstruksi beton, jembatan kuat dan tidak meskipun dilewati oleh berbagai kendaraan berat.

c. Konsep Rumus Massa Jenis dalam Bidang Penambangan Mineral

Salah satu penerapan konsep massa jenis dalam bidang penambangan mineral adalah pengetahuan tentang massa jenis batuan.

Jika Anda menggali semakin ke dalam bumi, maka massa jenis batuan yang Anda temui akan semakin besar.

Batuan yang berada di permukaan bumi memiliki massa jenis yang lebih ringan dibandingkan batuan pada mantel bumi.

Rumus Massa Jenis yang Umum Digunakan

Setelah Anda memahami konsep dan penerapan dari massa jenis, selanjutnya Anda akan belajar mengenai rumus massa jenis.

Seperti dijelaskan pada definisi massa jenis bahwa massa jenis adalah perbandingan massa dan volume. Sehingga untuk rumus dari massa jenis bisa dituliskan seperti di bawah ini.

ρ = m / v

Keterangan:

  • ρ adalah rho atau massa jenis benda (kg/m3)
  • m adalah massa benda (kg)
  • v adalah volume benda (m3)

Satuan umum yang digunakan sebagai satuan internasional massa jenis adalah kg/m3. Namun beberapa negara menggunakan satuan yang berbeda, sehingga Anda harus mengkonversi satuan tersebut ke dalam satuan internasional atau sebaliknya. Konversi satuan yang umum dilakukan pada satuan massa jenis seperti di bawah ini.

  • 1 kg/m3 = 0,001 g/cm3
  • 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
  • 1 liter = 1000 cc = 1000 milimeter = 1000 cm3

Cara Mengukur Rumus Massa Jenis

Setelah Anda mengetahui rumus massa jenis suatu benda, pembahasan selanjutnya adalah pengukuran massa jenis suatu benda. Untuk mengukur massa jenis suatu benda, Anda bisa mengikuti langkah-langkah di bawah ini.

– Massa benda diukur menggunakan neraca massa
– Volum dapat diukur menggunakan berbagai kerangka 3D seperti kubus, balok, bola. Anda bisa mengukur panjang sisi atau jari-jari dari kerangka 3D tersebut untuk mendapatkan volume kerangka.
– Bagi massa benda yang Anda temukan dengan volume kerangka sehingga di dapatkan massa jenis benda tersebut.

Setiap benda memiliki massa jenis yang berbeda dikarenakan massa jenis menentukan seberapa rapat atau keras suatu material. Semakin besar massa jenis suatu benda, maka benda tersebut semakin rapat atau semakin keras.

Soal dengan Rumus Massa Jenis

Memahami massa jenis lebih jauh, Anda bisa belajar memahami penyelesaian soal-soal di bawah ini menggunakan rumus yang telah disediakan di atas.

1. Suatu material Y berbentuk balok dengan ukuran panjang, lebar, dan tinggi sebagai berikut 3 meter, 4 meter, dan 2 meter. Setelah dilakukan pengukuran, material Y memiliki massa sebesar 2 kg. Tentukan densitas yang dimiliki oleh material Y?

Untuk mengerjakan soal nomor 1, maka Anda harus menghitung volume balok terlebih dahulu sebelum mencari massa jenis dari material Y.

Volume material Y = Panjang x Lebar x tinggi

Volume material Y = 3 m x 4 m x 2 m

Volume material Y = 24 m3

Massa jenis material Y = massa material Y / volume material Y

Massa jenis material Y = 2 kg / 24 m3

Massa jenis material Y = 0,083 kg/m3

2. Hitunglah massa air jika volume air yang diberikan adalah 2 liter?

Untuk menghitung massa jenis air, Anda harus mengetahui massa jenis air terlebih dahulu. Berdasarkan tabel massa jenis, massa jenis air adalah 1000 kg/m3. Sehingga untuk mencari massa air seperti di bawah ini.

2 L = 2 dm3 = 0,002 m3

ρ = m / v

1000 kg/m3 = m / 0,002 m3

m = 2 kg

3. Besi dengan bentuk yang beraturan memiliki massa sebesar 14 kg. Besi tersebut kemudian dimasukkan ke dalam gelas ukur untuk mendapatkan volumenya.

Awal mulanya gelas ukur memiliki volume yang penuh dan tumpah. Berapakah volume air yang tumpah pada akibat besi tersebut?

Dalam mengerjakan soal nomor 3, Anda harus mengetahui terlebih dahulu besaran massa jenis dari besi.

Setelah Anda mengetahui massa jenis besi, sesuai dengan hukum archimedes yang berbunyi volume air yang tumpah sama dengan volume benda yang masuk. Sehingga Anda bisa menuliskan rumusnya seperti di bawah ini.

ρ besi = 7,874 kg/m3

ρ = m / v

7,874 kg/m3 = 14 kg/v

V = 14/7,874

V = 1,77 m3 = 1770 L

Massa jenis banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari untuk menghadapi fenomena yang berkaitan dengan berat dan volume suatu benda. Apakah Anda mulai tertarik?