Belajar Pintar Materi SMP, SMA, SMK

Daftar Materi

Bab 1

MATERI

Kerapatan Zat

Perhatikan gambar berikut ini, terdapat batu bata dengan segelas air, jika dalam volume ukuran yang sama lalu kenapa batu bata terasa lebih berat dari segelas air putih ?

Pada volume yang sama (besar kotak sama), maka jika kalian menghitung jumlah partikel, akan ada lebih banyak partikel zat padat dibandingkan partikel zat cair dalam volume yang sama. Karena partikel pada zat padat lebih rapat dibandingkan dengan zat cair.

Secara konsep IPA, konsep yang membedakan keadaaan partikel-partikel dalam hal kerapatannya dalam suatu materi disebut sebagai kerapatan atau massa jenis. Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya.

Walaupun emas dan es sama-sama zat padat, namun ternyata keduanya memiliki kerapatan partikel yang berbeda. Bahkan massa jenis setiap materi berbeda-beda, yang dapat dijadikan sebagai penanda suatu zat. Massa jenis suatu zat yang sama tetap sama, walaupun ukurannya berbeda.

Rumus Kerapatan

Massa jenis adalah massa dari suatu materi yang volumenya 1 cm³. Namun tidak semua benda memiliki volume 1 cm³ sehingga massa jenis dapat dinyatakan sebagai perbandingan antara massa dan volume atau dirumuskan:

dimana ‘rho’ dari Bahasa Yunani adalah simbol untuk massa jenis, m adalah massa, dan V ialah volume. Satuan dari massa jenis dapat dinyatakan dalam kg/m³ atau g/cm³.

Contoh:
Suatu benda berbentuk kubus dengan panjang sisi 2 cm, bermassa 16 gram, maka massa jenisnya sebesar ?

V kubus = 2 cm x 2 cm x 2 cm
V kubus = 8 cm³

massa jenis = 16 gram/8 cm³ = 2 g/cm³.

Mengapung dan Tenggelam

Tidak semua batu akan tenggelam dalam air, demikian juga tidak semua jenis kayu akan mengapung dalam air. Benda yang memiliki massa jenis kurang dari massa jenis cairan di sekelilingnya akan mengapung, sebaliknya apabila benda tersebut massa jenisnya lebih tinggi dari mediumnya, maka benda akan tenggelam. Dengan kata lain:

Massa jenis benda > massa jenis cairan : benda tenggelam
Massa jenis benda < massa jenis cairan : benda mengapung
Massa jenis benda = massa jenis cairan : benda melayang

Contoh:
Fenomena pada laut mati manusia bisa mengapung diatas laut karena massa jenis air laut lebih besar dari massa jenis manusia.

Beberapa jenis cairan, bahkan juga pada gas memiliki kerapatannya masing-masing. Ingatlah perbandingan massa jenis menentukan posisi cairan sama seperti padatan. Cairan yang partikel-partikelnya paling rapat akan berada pada lapisan paling bawah dan cairan yang paling renggang partikelnya, berada pada lapisan paling atas. Jika demikian coba kalian urutkanlah cairan dari yang paling rapat ke yang paling renggang sesuai gambar berikut:

Jawablah soal berikut ini!

Massa jenis suatu benda didefinisikan sebagai....

A. Massa per satuan panjang
B. Massa per satuan waktu
C. Massa per satuan volume
D. Massa per satuan luas

JAWABAN BENAR

Massa per satuan volume

PEMBAHASAN

Massa jenis (densitas) suatu benda didefinisikan sebagai massa benda per satuan volumenya. Satuan umum untuk massa jenis adalah gram per sentimeter kubik (g/cm³) atau kilogram per meter kubik (kg/m³)

Jawablah soal berikut ini!

Benda A memiliki massa 100 gram dan volume 50 cm³. Massa jenis benda A adalah....

A. 2 g/cm³
B. 50 g/cm³
C. 100 g/cm³
D. 200 g/cm³

JAWABAN BENAR

2 g/cm³

PEMBAHASAN

Untuk menghitung massa jenis, kita membagi massa benda dengan volumenya. Dalam kasus ini, massa benda A adalah 100 gram, dan volumenya adalah 50 cm³. Maka, massa jenis benda A dapat dihitung sebagai 100 g / 50 cm3 = 2 g/cm³. Jadi, jawaban yang benar adalah 2 g/cm³.

Jawablah soal berikut ini!

Benda B memiliki massa 500 gram dan volume 2 liter. Massa jenis benda B dalam satuan kg/m³ adalah....

A. 0.25 kg/m³
B. 0.5 kg/m³
C. 250 kg/m³
D. 500 kg/m³

JAWABAN BENAR

250 kg/m³

PEMBAHASAN

Untuk menghitung massa jenis dalam satuan kg/m³, kita perlu mengonversi massa dari gram ke kilogram dan volume dari liter ke meter kubik. Dalam kasus ini, massa benda B adalah 500 gram atau 0.5 kilogram, dan volume adalah 2 liter atau 0.002 meter kubik. Maka, massa jenis benda B dapat dihitung sebagai 0.5 kg / 0.002 m³ = 250 kg/m³. Jadi, jawaban yang benar adalah 250 kg/m³.

Jawablah soal berikut ini!

Dua benda memiliki massa masing-masing 200 gram dan 500 gram. Benda mana yang memiliki massa jenis lebih besar jika volume keduanya sama ?

A. Benda dengan massa 200 gram
B. Benda dengan massa 500 gram
C. Kedua benda memiliki massa jenis yang sama
D. Tidak dapat ditentukan tanpa informasi volume

JAWABAN BENAR

Benda dengan massa 500 gram

PEMBAHASAN

Jika volume kedua benda tersebut sama, maka massa jenis benda ditentukan oleh perbandingan massa benda. Semakin besar massa benda dengan volume yang sama, semakin besar pula massa jenisnya.

Dalam kasus ini, massa benda A adalah 200 gram dan massa benda B adalah 500 gram. Karena massa benda B lebih besar daripada massa benda A, maka massa jenis benda B lebih besar daripada massa jenis benda A.

Jadi, jawaban yang benar adalah Benda dengan massa 500 gram.

Jawablah soal berikut ini!

Sebuah benda memiliki massa 800 gram dan volume 400 cm³. Massa jenis benda tersebut adalah....

A. 0.5 g/cm³
B. 2 g/cm³
C. 200 g/cm³
D. 800 g/cm³

JAWABAN BENAR

2 g/cm³

PEMBAHASAN

Untuk menghitung massa jenis, kita membagi massa benda dengan volumenya. Dalam kasus ini, massa benda adalah 800 gram, dan volumenya adalah 400 cm³. Maka, massa jenis benda tersebut dapat dihitung sebagai 800 g / 400 cm³ = 2 g/cm³. Jadi, jawaban yang benar adalah 2 g/cm³.