Soal Hubungan Massa, Berat dan Volume

Soal Hubungan Massa, Berat, dan Volume

Sumber : https://icon-icons.com/id/download/59608/PNG/512/

Pada soal OSN SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2019 No.27 ada soal sebagai berikut :

Ahmad membawa ember berkapasitas 10 liter yang berisi air sungai sebanyak setengahnya. Ember yang sama kemudian digunakan oleh Budi untuk membawa pasir sebanyak 2 kg. Manakah dari pernyataan-pernyataan berikut yang benar?

A. Beban yang dibawa oleh Ahmad sama berat dengan yang dibawa oleh Budi.
B. Beban yang dibawa oleh Ahmad lebih berat dibanding yang dibawa oleh Budi
C. Volume air yang dibawa oleh Ahmad lebih kecil dibanding volume pasir yang dibawa oleh Budi
D. Volume air yang dibawa oleh Ahmad sama dengan volume pasir yang dibawa oleh Budi

Penyelesaian.

Soal ini terlihat sederhana, yaitu melibatkan volume ember berisi air serta ember berisi pasir sebanyak 2 kg. Selanjutnya bagaimana menghubungkan kedua besaran tersebut?

Kalau dilihat dari pilihan jawabannya, maka pilihan A dan B bicara tentang berat. Artinya bagaimana agar ember dengan kapasitas 10 liter yang terisi setengahnya itu dikonversinya menjadi massa atau berat.

Sedangkan pilihan C dan D bicara tentang volume, yang artinya pasir sebanyak 2 kg dikonversi menjadi volume.

Sehingga, dari soal dan pilihan jawaban, penghubung antara massa dan volume air tersebut adalah massa jenis. Sedangkan massa jenis antara air sungai dan pasir tidak diketahui. Tetapi, kita bisa menggunakan massa air murni yaitu sebesar 1000 kg/m³. Besarnya massa air ini bisa dipakai, karena bagaimanapun massa jenis air sungai akan lebih kecil dibanding massa air laut, yaitu sekitar 1025 kg/m³.

Oke, mari kita coba dengan menggunakan massa jenis air sungainya 1000 kg/m³.

Dari soal diketahui bahwa ember yang memiliki kapasitas 10 liter terisi separuh air, yaitu sebesar 5 liter atau 0,001 m³.

Sehingga massa air dalam ember sebesar : 1000 kg/m³ x 0,0005 m³ = 5 kg.

(catatan : massa = massa jenis x volume).

Sedangkan massa pasir yang dibawa Budi sebesar 2 kg.

Jadi, jelas bahwa beban yang dibawa Ahmad lebih besar dibanding yang dibawa Budi (Jawaban B).

Perbedaan massa antara 5 kg dan 2 kg tidak memerlukan data massa jenis air sungai dengan sangat tepat.

....................

Bagaimana jika kita mencoba mengubah volume pasir menjadi massanya? Tentunya kita membutuhkan data massa jenis pasir. Tentunya bukan data yang sering kita baca ya? Tetapi karena di sini mengerjakannya sambil melihat referensi, maka kita akan mengeceknya dengan mudah.

Dari referensi di google, didapatkan data sebagai berikut :

Bahan	Massa Jenis (kg/m³)
Pasir basah	1922
Pasir basah acked	2082
Pasir dengan Kerikil basah	2020
Pasir dengan kerikil kering	1650
Pasir kering	1602
Pasir kuarsa	1201
Pasir longgar	1442
Pasir menabrak	1682

(Sumber : https://rumushitung.com/2013/05/31/tabel-massa-jenis-dan-berat-jenis/)

Berikut massa jenis berbagai baha bangunan

Bahan	Massa Jenis (kg/m³)
Batu alam	2600
Batu belah, batu bulat, batu gunung	1500
Batu karang	700
Batu pecah	1450
Kerikil, Koral, Split (kering/lembab)	1800
Pasir	1400

Sumber : https://www.kitasipil.com/2017/06/daftar-berat-jenis-material-konstruksi.html

Dari data, kita bisa mengambil yang mudah saja misalnya massa jenis pasir kita anggap sebesar 2000 kg/m³, maka akan didapatkan volumenya sebesar :

volume = massa/massa jenis = 2/2000 = 0,001 m³ = 1 liter.

Atau jika menggunakan massa jenis pasir 1500 kg/m³, maka akan didapatkan volumenya sebesar :

volume = massa/massa jenis = 2/1500= 0,00133 m³ = 1,33 liter.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa volume pasir lebih kecil dari pada volume air atau Volume air yang dibawa oleh Ahmad lebih besar dibanding volume pasir yang dibawa oleh Budi (berlawanan dengan jawaban C).

Jadi jawaban atas pertanyaan tersebut adalah B

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia