Simulasi Massa Jenis

• Massa benda adalah banyaknya materi yang terkandung pada sebuah benda.
• Massa jenis atau kerapatan suatu zat adalah massa benda per satuan volume. Massa jenis dilambangkan dengan simbol ρ (dibaca rho), salah satu huruf Yunani. Secara matematis dapat dirumukan:

                  ρ = m/V  

                  Keterangan:

                                  ρ = massa Jenis (kg/m³ atau g/cm³)

                                  m = massa benda (kg atau gram)

                                  V = volume benda (m³ atau cm³)

Berikut adalah contoh soal UN tentang konsep massa jenis

1. (UN 2008) Empat orang siswa melakukan pengukuran benda, hasil percobaan ditunjukkan pada tabel berikut.

Siswa	Massa (g)	Volume (cm3)
A	44,8	64
B	38,4	48
C	21,6	27
D	18,9	30

Siswa yang mengukur benda dengan bahan yang sama adalah....

A.      A dan B

B.      B dan C

C.      B dan D

D.      C dan D

Solusi: Soal ini dapat diselesaikan dengan konsep massa jenis yaitu untuk bahan yang sama tentunya mempunyai massa jenis yang sama juga. 

Siswa	Massa (g)	Volume (cm3)	ρ = m/V(g/cm3)
A	44,8	64	0,7
B	38,4	48	0,8
C	21,6	27	0,8
D	18,9	30	0,63

Dari tabel dapat dilihat bahwa bahan yang diukur oleh siswa B dan C menpunyai massa jenis sama sehingga dapat disimpulkan bahwa siswa yang mengukur benda dengan bahan yang sama adalah B. B dan C

2. (UN 2009) Perhatikan proses pengukuran volume batu berikut!

Ketika batu dimasukkan ke dalam gelas berpancuran, air yang terdesak batu keluar pipa dan ditampung pada gelas ukuran. Apabila massa batu 330 gram, maka massa jenisnya adalah

A.      3,0 g/cm³

B.      4,1 g/cm³

C.      6,6 g/cm³

D.      11,0 g/cm³

Solusi:
Dik: massa (m) = 330 gram

       Volume (V) = volume air yang terdesak keluar = 30 cm³

^{Dit: massa jenis = .....?}

^{Penyelesaian:}   ρ = m/V  

                          = 330 g/30 cm³

                          = 11,0 g/cm³

Jadi, massa jenis batu tersebut adalah D. 11,0 g/cm³

3. (UN 2010) Perhatikan gambar!

Apabila massa benda 316 gram dimasukkan ke bak yang berisi air seperti pada gambar, 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

Solusi:

Dik: massa (m) = 316 gram = 0,316 kg

       Volume (V) = 40 ml = 40 cm³ = 0,00004 m³

^{Dit: massa jenis = .....?}

^{Penyelesaian:}   ρ = m/V  

                          = 0,316 kg/0,00004 m³

                          = 7.900 kg/m³

Jadi, massa jenis benda tersebut adalah C. 7.900 kg/m³

4. (UN 2011) Perhatikan gambar pengukuran berikut!

Massa jenis batu sesuai data pada gambar (gb 1) dan (gb 2) adalah.....
A.      6.000 kg/m³

B.      4.000 kg/m³

C.      2.400 kg/m³

D.      670 kg/m³

Solusi:

Dik: massa (m) = 120 gram = 0,120 kg

       Volume (V) = 80 ml - 60 ml= 20 ml = 20 cm³ = 0,00002 m³

^{Dit: massa jenis = .....?}

^{Penyelesaian:}   ρ = m/V  

                          = 0,120 kg/0,00002 m³

                          = 6.000 kg/m³
Jadi, massa jenis benda tersebut adalah A. 6.000 kg/m³

5. (UN 2012) Perhatikan gambar!

Seorang anak menemukan suatu benda logam M di jalan. Kemudian ia menimbang massa dan mengukur volume benda tersebut seperti pada gambar berikut.

Berdasarkan hasil pengukuran dan tabel massa jenis benda, maka jenis logam M tersebut adalah....

A.      kuningan

B.      besi

C.      seng

D.      aluminium

Benda	Massa jenis (kg/m3)
Aluminium	2700
Seng	7140
Besi	7900
Kuningan	8400

Solusi:

Dik: massa (m) = 285,6 gram = 0,2856 kg

       Volume (V) = 80 ml - 40 ml= 40 ml = 40 cm³ = 0,00004 m³

^{Dit: jenis benda = .....?}

^{Penyelesaian:}   ρ = m/V  

                          = 0,2856 kg/0,00004 m³

                          = 7140 kg/m³

Jadi, logam M tersebut adalah C. seng

6. (UN 2013) Perhatikan tabel massa jenis beberapa zat berikut ini!

No	Nama	Massa jenis (c)
1	Besi	7.900
2	Aluminium	2.700
3	Fiberglass	2.000

Jika ketiga benda tersebut dimasukkan dalam bejana berisi zat cair yang memiliki massa jenis 2700 kg/m³, posisi benda yang benar ditunjukkan gambar....

Solusi:

• Massa jenis benda No.1 lebih besar daripada massa jenis zat cair sehingga benda berada di dasar bejana (tenggelam).
• Massa jenis benda No.2 sama besar dengan massa jenis zat cair sehingga benda melayang dalam bejana.
• Massa jenis benda No.3 lebih kecil daripada massa jenis zat cair sehingga benda mengapung di atas zat cair.

Jadi, posisi gambar yang benar ditunjukkan gambar C.

Perpindahan Kalor (Konduksi, Konveksi dan Radiasi)

• Kalor umumnya berpindah dari tempat yang panas ke tempat yang dingin.
• Perpindahan kalor dapat berlangsung dengan 3 proses yaitu konduksi, konveksi dan radiasi.
• Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat perantara (medium) tanpa disertai perpindahan partikel atau molekul zat itu sendiri. Perpindahan secara konduksi terjadi karena tumbukan antara elektron dengan molekul-molekul penyusun benda. Konduksi umumnya terjadi pada zat padat. Contoh: Jika ujung sepotong logam dipanaskan di atas nyala api, ujung logam yang lain akan ikut panas.
• Benda yang menghantarkan kalor dengan baik disebut konduktor seperti besi, tembaga, aluminium dan baja.
• Benda yang tidak dapat menghantarkan kalor disebut isolator seperti kaca, kayu, karet dan kain.
• Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat perantara (medium) disertai perpindahan partikel atau molekul zat itu sendiri. Konveksi umumnya terjadi pada fluida (zat yang dapat mengalir) seperti zat cair dan gas. Contoh: proses pemanasan air dan proses terjadinya angin darat dan angin laut.
• Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui medium perantara. Radiasi ini merupakan bentuk gelombang elektomagnetik. Contoh: menjemur pakaian di bawah sinar matahari dan menghangatkan badan dekat tungku api.

Berikut ini adalah contoh soal UN tentang perpindahan kalor.
1. (UN 2008) Perhatikan gambar!

Apabila salah satu ujung besi dipanaskan seperti pada gambar, maka ujung yang lain akan menjadi panas. Perpindahan kalor yang terjadi secara...

A.      konduksi 

B.      konveksi 
C.      radiasi 
D.      induksi
Solusi: A. konduksi (lihat pembahasan pada materi)

 

Besaran, Satuan dan Pengukuran

• Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung, memiliki nilai dan satuan.
• Satuan adalah pembanding dalam suatu pengukuran besaran.
• Pengukuran adalah penentuan besaran, dimensi atau kapasitas, biasanya terhadap suatu standar atau satuan pengukuran.
• Beberapa besaran pokok, satuan dan alat ukur dalam Sistem Internasional adalah

No	Nama besaran	Satuan	Alat ukur
1	panjang	meter	mistar, mikrometer sekrup, jangka sorong
2	massa	kilogram	neraca
3	waktu	sekon	stopwatch
4	kuat arus	ampere	amperemeter
5	suhu	kelvin	termometer
6	intensitas cahaya	candela	luxmeter, lightmeter
7	Jumlah zat	mole	tidak diukur secara langsung

Konsep besaran, satuan dan pengukuran selalu hadir dalam UN dan berikut contoh soalnya.

1. (UN 2008) Perhatikan tabel berikut!   

No	Nama besaran	Satuan	Alat ukur
1	panjang	kilometer	mistar
2	massa	kilogram	neraca
3	waktu	jam	stopwatch
4	kuat arus	ampere	ammeter
5	suhu	derajat celcius	termometer

Pada tabel di atas yang termasuk besaran pokok, satuan dan alat ukur dalam Sistem Internasional (SI) yang benar adalah...

    A.    1 dan 3

    B.     2 dan 4

    C.     1, 3 dan 5

    D.    1, 2 dan 5

Solusi: Tabel besaran pokok, satuan dan alat ukur dalam Sistem Internasional (SI) yang benar adalah

No	Nama besaran	Satuan	Alat ukur
1	panjang	meter	mistar
2	massa	kilogram	neraca
3	waktu	sekon	stopwatch
4	kuat arus	ampere	ammeter
5	suhu	kelvin	termometer

Jadi, pasangan yang benar adalah B. 2 dan 4

2. (UN 2010) Perhatikan hasil pengukuran massa yang dilakukan seorang siswa seperti pada gambar di bawah ini!

Besar massa benda P adalah

A.    0,115 kg

B.     1,15 kg

C.     11,5 kg

D.    115,0 kg

Solusi:

Dik: m1 = 100 gram = 0,1 kg

        m2 = 1000 gram = 1 kg

        m3 = 50 gram = 0,05 kg

Dit: massa P = ....?

Massa P = m1 + m2 + m3

                   = 0,1 kg + 1 kg + 0,05 kg

              = 1,15 kg

Jadi, massa benda P adalah B. 1,15 kg