Struktur Internal dan Kepadatan
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| density/ˈdensɪti/ | densitas |
| fluid/ˈfluːɪd/ | fluida |
Kelereng lebih berat daripada bola pantai
- Kelereng baja kecil bisa lebih berat daripada bola pantai raksasa. Bagaimana?
- Kelereng memadatkan banyak massa ke dalam ruang kecil; bola menyebar sedikit massa di area luas.
- Yang penting adalah massa per satuan volume — densitas.
- Densitas menjelaskan apa yang terapung, tenggelam, dan bagaimana fluida berperilaku.
Mendefinisikan densitas
- Densitas adalah massa dibagi volume: $\rho = \dfrac{m}{V}$.
- Satuannya adalah $\tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$ (atau $\tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$).
- Ini mengukur seberapa rapat materi dikemas, bukan berapa banyak totalnya.
- Air sekitar $1000\ \tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$; timbal lebih dari $11\,000$; udara hanya sekitar $1.2$.
Padat tenggelam, ringan terapung
Ubah kepadatan benda dan cairannya, dan lihat apakah ia terapung atau tenggelam.
Sebuah balok memiliki massa $600\ \text{g}$ dan volume $200\ \text{cm}^3$. Berapakah kepadatannya, dalam $\tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$?
$\rho = m/V = 600/200 = 3\ \tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$.
Kepadatan didefinisikan sebagai:
$\rho = m/V$ — massa per satuan volume.
Padat, cair, dan gas
- Dalam padat, partikel terkemas rapat dan tetap, sehingga padat biasanya berdensitas tinggi.
- Dalam cair, partikel bersentuhan tetapi dapat meluncur, sehingga cair berdensitas namun mengalir.
- Dalam gas, partikel berjauhan, sehingga gas memiliki densitas sangat rendah.
- Fluida adalah segala sesuatu yang mengalir—baik cairan maupun gas.
Untuk mencari massa dari kepadatan dan volume, gunakan $m = \rho \times \_\_$.
Menyusun ulang $\rho = m/V$ memberikan $m = \rho V$.
Air memiliki kepadatan $1\ \tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$. Berapakah massa $250\ \text{cm}^3$ air, dalam gram?
$m = \rho V = 1 \times 250 = 250\ \text{g}$.
Pilih semua pernyataan benar tentang kepadatan dan wujud zat.
Gas berkepadatan rendah, baik cairan maupun gas mengalir (fluida), padat tersusun rapat. Kepadatan per volume, bukan total massa.
Menggunakan densitas
- Susun ulang untuk menemukan salah satu kuantitas: $m = \rho V$ atau $V = \dfrac{m}{\rho}$.
- Densitas memungkinkan Anda mencari massa tanpa menimbang, jika Anda mengetahui material dan volumenya.
- Membandingkan densitas memberi tahu Anda secara instan benda mana akan terapung dalam fluida mana.
- Ini adalah titik awal untuk tekanan, apungan, dan aliran fluida.
Benda besar dan berat selalu memiliki kepadatan tinggi.
Kepadatan adalah massa per volume. Benda besar dapat memiliki kepadatan rendah jika massanya tersebar di volume besar.
Densitas bukan sama dengan massa atau berat. Benda besar bisa berdensitas rendah (bola pantai); benda kecil bisa berdensitas tinggi (kelereng). Selalu bagi massa dengan volume—benda besar yang berat tidak otomatis "berdensitas".
Sebuah balok memiliki massa $600\ \text{g}$ dan volume $200\ \text{cm}^3$. Temukan densitasnya.
- $\rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{600}{200} = 3\ \tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$.
Itu tiga kali lebih padat daripada air ($1\ \tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$), sehingga akan tenggelam di air.
Densitas adalah massa per satuan volume, $\rho = \dfrac{m}{V}$ (dalam $\tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$). Ini mengukur seberapa rapat materi dikemas, bukan jumlah total. Padat dan cair berdensitas; gas tidak. Fluida adalah segala sesuatu yang mengalir.