Rumus Berat Jenis dan Cara Menggunakannya (Contoh Soal)

Daftar Isi

Seperti apa bentuk rumus berat jenis? Nah, di materi kali ini kita akan sama-sama belajar tentang rumus berat jenis dan cara menggunakannya untuk menyelesaikan soal.

Dalam ilmu fisika, berat jenis jenis dikenal sebagai salah satu besaran yang menjadi sifat fisis dari suatu benda dan nilainya dapat dicari menggunakan rumus.

Sekilas, besaran ini hampir mirip dengan besaran massa jenis, sama-sama ada kata "jenis"nya dan membuat orang seringkali terkecoh dan menganggapnya sama.

Akibatnya, mereka kadang-kadang melakukan kesalahan hitung, maksud awalnya akan mencari nilai berat jenis, namun yang dihitung malah nilai massa jenisnya.

Penting diketahui bahwa keduanya sangat berbeda, setelah mempelajari materi ini kalian pasti akan tahu di mana bedanya.

Lantas, apa rumus dari besaran berat jenis? Baiklah, berikut ini penjelasan lengkapnya...

Pengertian Berat Jenis

Dalam ilmu fisika, berat jenis adalah perbandingan antara berat benda dan volumenya, disimbolkan dengan S, dan dinyatakan dalam satuan Newton per meter kubik (^N/_m³) atau (^dyne/_cm³).

Dalam pengertian yang lain, berat jenis didefinisikan juga sebagai perbandingan relatif antara massa jenis sebuah benda dengan massa jenis air murni. 

Untuk diketahui, massa jenis sebuah air murni ditetapkan sebesar 1000 ^kg/_m³ atau 1 ^g/_cm³.

Sampai di sini, sebenarnya telah kelihatan perbedaan antara besaran berat jenis dengan massa jenis, yakni terletak pada perbedaan besaran yang diperbandingkan dengan volume.

Pada berat jenis, yang diperbandingkan adalah nilai beratnya, sedangkan pada massa jenis yang diperbandingkan adalah nilai massanya.

Jadi, jangan salah lagi yah...

Baiklah, sekarang kita akan lanjut ke pemahaman rumus berat jenis.

Rumus Berat Jenis

Rumus mencari berat jenis dituliskan dengan persamaan matematis:

S = ^w/_V.....(1)

Karena w = m . g, maka rumus di atas bisa dituliskan lebih lanjut menjadi:

S = ^{m . g}/_V.....(2)

Oleh karena, ^m/_V = ρ, maka rumus berat jenis bisa juga dituliskan menjadi:

S = ρ . g......(3)

Keterangan:

• S = berat jenis benda (^N/_m³)
• w = berat benda (N)
• V = volume benda (m³)
• m = massa benda (kg)
• g = percepatan gravitasi (^m/_s²)
• ρ = massa jenis benda (^kg/_m³)

Cara Menggunakan Rumus Berat Jenis

Dari uraian di atas, maka terdapat 3 rumus yang bisa digunakan untuk mencari nilai berat jenis sesuai keperluan soal. 

• Gunakan rumus (1), jika yang diketahui di soal adalah nilai berat benda dan volume.
• Gunakan rumus (2), jika yang diketahui di soal adalah nilai massa, percepatan gravitasi, dan volume.
• Gunakan rumus (3), jika yang diketahui di soal adalah nilai massa jenis dan percepatan gravitasi.

Sekarang, mari kita praktekkan penggunaan ketiga rumus di atas melalui contoh soal...

Contoh Soal Berat Jenis

Berikut ini adalah beberapa contoh soal tentang berat jenis benda:

Contoh Soal 1

Sebuah kubus terbuat dari besi dengan sisi 5 cm mempunyai massa 975 gram. Apabila percepatan gravitasi bumi g = 1.000 ^cm/_s², hitunglah berat jenisnya!

Jawaban:

Diketahui:

• s = 5 cm
• m = 975 gram
• g = 1.000 ^cm/_s²

Ditanyakan:

• S....?

Penyelesaian:

Pertama, kita cari dulu volume benda (V):

V = s . s . s
    = 5 . 5 . 5
    = 125 cm³

Kedua, kita gunakan rumus berat jenis (2):

S = ^m . g/_V
    = ^975 . 1000/₁₂₅
    = 7,8 . 1000
    = 7.800 ^dyne/_cm³

Jadi, berat jenis kubus tersebut adalah 7.800 ^dyne/_cm³. 

Contoh Soal 2

Sebuah kubus yang terbuat dari tembaga dengan massa 1 kg diketahui berat jenisnya sebesar 8.000 ^dyne/_cm³. Apabila percepatan gravitasi bumi g = 1.000 ^cm/_s², hitunglah panjang rusuk kubus tersebut!

Jawaban:

Diketahui:

• m = 1 kg = 1.000 gram
• S = 8.000 ^dyne/_cm³
• g = 1.000 ^cm/_s²

Ditanyakan:

• s....?

Penyelesaian:

Pertama, kita cari dulu nilai volume (V) dari rumus berat jenis:

S = ^m . g/_V
8.000 = ^{1.000 . 1.000}/_V
V = ^1.000/_8.000 . 1.000
    = 125 cm³

Kedua, kita cari panjang rusuk dari nilai volume:

r = ³√V
  = ³√125
  = 5 cm

Jadi, panjang rusuk kubus tersebut adalah 5 cm.

Penutup

Jadi, rumus berat jenis adalah S = ^w/_V, dimana S adalah berat jenis benda (^N/_m³), w adalah berat benda (N), dan V adalah volume benda (m³).

Gimana, sangat mudah bukan cara menggunakan rumus berat jenis? Kalian juga pasti bisa kok.

Baca Juga:

• Rumus Modulus Elastisitas
• Rumus Tegangan

Sekian dulu pembahasan kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.