Tabla de Contenidos
Massa jenis = massa/volume
Sebelum menyelesaikan latihan dan contoh praktis menghitung massa jenis, penting untuk mempertimbangkan satuan yang digunakan untuk massa dan volume. Satuan SI untuk massa jenis adalah: kilogram / meter 3 (kg/m 3 ).
Namun, dimungkinkan untuk menggunakan satuan lain tergantung pada sistem rata-rata yang digunakan, seperti sistem cegesimal (cgs), yang satuannya adalah: g/cm 3 , juga memungkinkan untuk menggunakan g/mL, dan dalam pound imperial sistem /ft 3 (lb/ft 3 ).
Untuk tujuan praktis, di luar perhitungannya, mengetahui kerapatan berguna untuk mengetahui apakah satu benda akan mengapung di benda lain, dan pada beberapa kesempatan untuk mengidentifikasi materi apa itu. Seperti legenda menceritakan tentang mahkota emas yang diperintahkan untuk dibuat untuk seorang raja, dan mereka ingin mengidentifikasi apakah itu benar-benar terbuat dari emas.
Itu adalah Archimedes, yang mencoba menghitung kerapatan tajuk, menemukan bahwa volume akan dihitung sesuai dengan jumlah air yang dipindahkan saat direndam dalam wadah. Dengan cara ini, dengan massanya dan setelah mengetahui volumenya, dia dapat menghitung kerapatannya, sehingga mengetahui apakah itu emas murni atau bukan, yang digunakan untuk membuat mahkota.
Itu juga membawa penemuan yang dikenal sebagai “Prinsip Archimedes”, untuk menemukan volume suatu benda sesuai dengan jumlah volume air yang dipindahkan.
Contoh cara menghitung densitas
Contoh 1: Cara menghitung massa jenis dari massa dan volume
Soal 1. Tentukan kerapatan dalam g/cm3 dari sepotong logam tak dikenal yang massanya 300 mg dan memiliki volume 0,0155 mL.
m logam = 300mg
V logam = 0,0155 mL
d logam = ? g/ cm3
Meskipun Anda memiliki data yang diperlukan untuk rumus tersebut, satuan massa dan volume tidak cocok dengan yang diminta untuk kerapatan. Sebelum menggunakan persamaan, satuannya harus ditransformasikan.
Massa harus diubah menjadi gram, dan volume menjadi sentimeter kubik, yang dapat dilakukan dengan menggunakan faktor konversi berikut:
Sekarang Anda dapat menggunakan rumus:
Solusi: Logam yang tidak diketahui memiliki massa jenis 19,4 g/cm 3 .
Contoh 2: Bagaimana kepadatan padatan biasa dihitung
Masalah 2 . Tentukan kerapatan dalam satuan sistem internasional bola timah yang memiliki massa 300 g dan diameter 3,70 cm.
Ini adalah kasus yang jelas, di mana volume tidak diketahui secara langsung, tetapi bentuk dan dimensi benda yang kerapatannya akan diketahui.
Satuan juga perlu diperhitungkan, lebih disukai untuk mengubah semuanya menjadi sistem satuan yang diperlukan dalam latihan sebelum mulai melakukan perhitungan.
Jadi massa bola dari gram ke kilogram:
Mengenai diameternya:
Sekarang untuk menghitung volume bola, mengingat diameternya (karena tidak perlu menghitung jari-jari):
Sekarang untuk menghitung kerapatan, gunakan massa dan volume dalam rumus terkenal:
Solusi: Bola timah memiliki massa jenis 11.300 kg/m 3 atau 1,13 . 10 4 kg/m 3 .
Contoh 3: Cara menghitung massa jenis zat padat tidak beraturan dengan perpindahan cairan
Soal 3. Dalam gelas ukur yang diisi setengahnya dengan air, yang menandai 200 mL, sebuah benda berbentuk tidak beraturan yang sebelumnya ditimbang dimasukkan. Setelah terendam penuh, ketinggian air naik menjadi 325 mL. Massa benda adalah 246 g. Tentukan kerapatan bahan.
Jika tidak mungkin menghitung volume benda karena bentuknya tidak beraturan, cara alternatifnya adalah dengan menggunakan metode perpindahan zat cair. Dalam hal ini, pertambahan volume zat cair disebabkan oleh masuknya benda yang memindahkan sebagian zat cair ke atas.
Dalam kasus ini, volume benda tak beraturan dengan mudah diperoleh dengan mengurangkan volume sebelum dan sesudah merendam benda:
Sekarang kita dapat menggunakan rumus densitas:
Jawab: Massa jenis bahan dari mana benda tidak beraturan dibuat memiliki massa jenis 1,97 g/mL.
Referensi
BBC. (td). Kepadatan – Kepadatan – Revisi Fisika GCSE (Ilmu Tunggal). Diambil dari https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zbg7hyc/revision/1
Muda. (td). Menentukan Massa Jenis Benda Padat dan Cair | Protokol (Diterjemahkan ke bahasa Spanyol). Diambil dari https://www.jove.com/v/10082/determining-the-density-of-a-solid-and-liquid?language=Spanish
Pusat Sumber Daya Pendidikan Sains. (td). Bagaimana cara Menghitung Kepadatan? Diambil dari https://serc.carleton.edu/mathyouneed/density/index.html
