Hai Quipperian, pernahkah melihat campuran minyak sayur dan air? Apakah keduanya bisa bercampur layaknya teh dan air? Tentu tidak ya. Saat minyak dicampur dengan air, keduanya tidak bisa menyatu membentuk larutan. Namun, justru terbentuk dua lapisan terpisah, di mana air di lapisan bagian bawah dan minyak di bagian atas. Menurutmu, apa sih yang menyebabkan demikian? Hal itu disebabkan oleh perbedaan massa jenis antara air dan minyak. Lalu, bagaimana rumus massa jenis itu? Daripada penasaran, yuk simak selengkapnya!
Pengertian Massa Jenis
Massa jenis adalah besarnya massa zat setiap satuan volume. Massa jenis setiap benda itu bersifat spesifik atau berbeda-beda dan tetap. Misalnya massa jenis satu sendok air sama dengan massa jenis satu gelas air dan massa jenis air berbeda dengan massa jenis zat yang lain. Semakin rapat susunan partikel di dalam suatu zat, semakin besar pula massa tiap satuan volumenya. Artinya, massa jenisnya semakin besar atau disebut kerapatan tinggi. Semakin renggang susunan partikel di dalam zat, semakin kecil massa tiap satuan volumenya. Artinya, massa jenis semakin kecil atau disebut kerapatan rendah. Umumnya, massa jenis besar dimiliki oleh zat padat seperti logam. Sementara massa jenis kecil dimiliki oleh gas.
Satu pertanyaan nih buat Quipperian, apakah massa jenis 500 gr besi dan 500 gr kertas itu sama? Buat PR, ya.
Rumus Massa Jenis
Di dalam Fisika, massa jenis dilambangkan sebagai ρ (dibaca rho). Lambang itu diambil dari bahasa Yunani. Secara matematis, massa jenis dirumuskan sebagai berikut.
Dengan:
ρ = massa jenis (kg/m3 atau gr/cm3);
m = massa (kg atau gr); dan
V = volume (m3 atau cm3).
Agar kamu mudah mengingat rumus massa jenis, perhatikan SUPER “Solusi Quipper” berikut ini.
Massa jenis = it’s all about love
Bagian atas bentuk hati tersebut dianalogikan sebagai huruf m yang mewakili massa dan bagian bawahnya sebagai huruf V yang mewakili volume. Bagaimana, mudah bukan cara mengingatnya? Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh berikut.
Sebatang alumunium yang massanya 540 gr memiliki volume 200 cm3. Berapakah massa jenis alumunium tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
m = 540 gr
V = 200 cm3
Ditanya: ρ = …?
Jawab:
Untuk mencari massa jenis alumunium, gunakan persamaan berikut.
Lalu, bagaimana cara mengonversi satuan gr/cm3 ke dalam kg/m3?
Dengan demikian, massa jenis alumuniumnya 2,7 gr/cm3 atau 2.700 kg/m3.
Alat Pengukur Massa Jenis
Alat pengukur massa jenis dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut.
Hidrometer
Hidrometer adalah alat untuk mengukur massa jenis zat cair. Mengingat, tidak semua massa jenis mudah untuk dihitung secara manual, misalnya zat cair. Jika diterapkan dalam skala besar, misalnya industri, cara manual tentu dirasa kurang efektif. Oleh sebab itu, dibuatlah alat pengukur massa jenis zat cair ini Berikut ini contoh gambar hidrometer.
Hidrometer dilengkapi dengan skala yang menunjukkan nilai massa jenis zat yang sedang diukur. Cara menggunakannya juga mudah, yaitu dengan mencelupkan ke dalam zat cair yang ingin diketahui massa jenisnya. Lalu, tunggu beberapa saat hingga keluar skala pengukuran.
Piknometer
Piknometer adalah alat untuk mengukur massa jenis zat menggunakan tabung kaca berukuran kecil yang dilengkapi dengan sumbatan sangat ketat. Alat ini bisa digunakan untuk menentukan massa jenis zat cair maupun zat serbuk seperti butiran pasir pantai. Cara menggunakan piknometer juga terbilang mudah, yaitu dengan memasukkan zat cair/serbuk ke dalam alat tersebut lalu timbanglah massa piknometer yang sudah berisi zat tersebut. Sebelumnya, kamu juga harus menimbang massa piknometer yang masih kosong. Massa zat merupakan selisih antara massa piknometer yang sudah terisi dan massa piknometer kosong. Selanjutnya, gunakan rumus massa jenis untuk menentukan massa jenis zatnya.
Penerapan Massa Jenis dalam Kehidupan Sehari-Hari
Penerapan massa jenis dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.
- Air dan minyak tidak bisa campur karena keduanya memiliki massa jenis yang berbeda. Air berada di lapisan bawah karena massa jenisnya lebih besar daripada minyak.
- Kapal laut tidak tenggelam di lautan karena memiliki volume rongga udara yang sangat besar, sehingga total massa jenis kapal masih lebih kecil daripada massa jenis air laut.
- Jembatan ponton tidak tenggelam di dalam air karena di dalam drum penyusunnya terdapat rongga udara yang cukup banyak, sehingga total massa jenis jembatan ponton masih lebih kecil daripada massa jenis air.
- Balon helium bisa terbang karena massa jenis gas helium lebih kecil daripada massa jenis gas (udara) di sekelilingnya.
Contoh Soal Massa Jenis
Untuk mengasah kemampuanmu, yuk simak beberapa contoh soal berikut ini.
Contoh Soal 1
Ani sedang melakukan percobaan massa jenis zat di laboratorium. Mula-mula, Ani menyiapkan 25 cm3 air di dalam gelas ukur. Lalu, ia memasukkan batu bermassa 42 gram ke dalam gelas ukur tersebut. Akibatnya, ketinggian air di dalam gelas ukur naik menjadi 45 cm3. Berapakah massa jenis batu yang dimasukkan Ani ke dalam gelas ukur?
Pembahasan:
Diketahui:
V1 = 25 cm3
m = 42 gr
V2 = 45 cm3
Ditanya: ρ =…?
Jawab:
Mula-mula, kamu harus menentukan volume batu terlebih dahulu.
Lalu, gunakan rumus massa jenis.
Jadi, massa jenis batu yang dimasukkan Ani ke dalam gelas ukur adalah 2.100 kg/m3.
Contoh Soal 2
Ibu membeli emas dan perak yang massanya sama. Massa jenis emas dan perak tersebut berturut-turut adalah 19.300 kg/m3 dan 10.500 kg/m3. Saat diukur, volume emas yang dibeli Ibu adalah 0,026 cm3. Berapakah volume peraknya?
Pembahasan:
Diketahui:
Ditanya: Vperak =…?
Jawab:
Di soal diketahui bahwa massa emas dan perak yang dibeli Ibu sama. Artinya:
Jadi, volume perak yang dibeli Ibu adalah 0,048 cm3.
Contoh Soal 3
Pak Samsul sedang melakukan percobaan untuk mendeteksi jenis bahan yang belum diketahui namanya. Mula-mula, Pak Samsul memasukkan bahan tersebut ke dalam zat cair. Akibatnya, volume zat cair naik setinggi 30 cc. Selanjutnya, beliau menimbang bahan tersebut dengan neraca dan diperoleh hasil 252 gr. Terakhir, Pak Samsul mencocokkan hasil perhitungannya dengan tabel di bawah ini.
| Bahan | Massa Jenis (kg/m3) |
|---|---|
| Kuningan | 8.400 |
| Besi | 7.900 |
| Alumunium | 2.700 |
| Seng | 7.140 |
Menurutmu, bahan apa yang dideteksi oleh Pak Samsul?
Pembahasan:
Diketahui:
m = 252 gr
V = 30 cc = 30 cm3
Ditanya: bahan yang dideteksi Pak Samsul =…?
Jawab:
Mula-mula, tentukan massa jenis bahan tersebut dengan persamaan berikut.
Oleh karena massa jenis bahan yang dideteksi Pak Samsul 8.400 kg/m3, maka berdasarkan tabel, bahan tersebut adalah kuningan.
Jadi, bahan yang dideteksi Pak Samsul adalah kuningan.
Itulah pembahasan Quipper Blog tentang massa jenis. Semoga bermanfaat, ya. Untuk mendapatkan materi lengkapnya, yuk buruan gabung Quipper Video. Salam Quipper!
