Uinsuka.ac.id – Pernahkah mempelajari cara menghitung massa jenis dalam mata pelajaran Fisika? Tentunya, massa jenis sudah bukan hal baru ya dalam pelajaran Fisika. Umumnya, massa jenis ini erat hubungannya dengan volume benda.
Massa benda sendiri bergantung pada berbagai faktor salah satunya wujud benda. Bahkan, gas juga memiliki massa benda, lho. Massa dan berat benda kerap disangka sama namun sebenarnya berbeda juga. Apa itu massa benda? Bagaimana cara menghitungnya? Temukan jawabannya berikut ini!
Pengertian Massa Jenis
Sebelum mengetahui lebih lanjut mengenai rumus massa jenis, perlu dipahami pengertian mengenai massa jenis terlebih dahulu. Massa jenis merupakan pengukuran massa jenis suatu benda pada setiap satuan volume benda. Dengan demikian, semakin tinggi massa jenisnya, semakin besar pula volumenya.
Satuan dari massa jenis adalah kilogram per meter kubik. Massa jenis sendiri memiliki fungsi untuk menentukan zat. Masing-masing zat juga akan memiliki massa jenis yang berbeda. Namun, setiap zat berapapun volumenya memiliki massa jenis yang sama.
Agar lebih mudah dalam memahami rumus atau cara menghitung massa jenis zat, penting pula memahami simbol-simbolnya. Massa jenis dilambangkan dengan simbol ⍴ atau yang dibaca sebagai rho. Sedangkan massa dilambangkan dengan huruf (m) dan volume dilambangkan dengan huruf (v).
Perbedaan Massa dan Berat Benda
Jika massa jenis adalah ukuran yang menunjukkan kerapatan dan kepadatan setiap partikel yang tersusun dalam benda. Maka berat jenis merupakan pengukuran massa pada setiap satuan volume benda. Jumlah massa jenis akan mempengaruhi berat jenis benda namun keduanya berbeda.
Macam-Macam Massa Jenis Zat
Masih ingatkah jika massa jenis masing-masing zat berbeda? Ya, setiap zat memiliki massa jenisnya sendiri-sendiri karena memiliki sifat dan tingkat kepadatan yang berbeda. Setidaknya, zat yang memiliki massa jenis dibedakan menjadi tiga, yakni:
1. Gas
Jenis zat yang pertama adalah gas. Meskipun gas sangat ringan dan kerap kali dianggap tidak memiliki berat namun ternyata gas memiliki volume, massa jenis, dan berat jenis. Gas juga merupakan benda dengan partikel yang paling tidak padat karena struktur molekulnya sangat longgar.
Dengan struktur molekul yang longgar, maka molekul-molekul tersebut dapat bergerak dengan lebih bebas dan leluasa. Hal inilah yang membuat gas menjadi sangat ringan dan bahkan benda yang berisi gas seperti balon sangat mudah tertiup angin.
2. Benda Padat
Jenis zat kedua adalah padatan atau benda padat. Massa benda padat ini juga dapat mempengaruhi cara menghitung massa jenis zat. Benda padat memiliki struktur molekul yang paling padat, kompak, dan berdekatan satu dengan lainnya.
Partikel-partikel ini terikat dengan erat namun tetap memiliki ruangan untuk bergetar. Benda padat dapat dikatakan semakin padat jika jumlah partikel besar pada volume yang kecil. Karena molekulnya yang lebih padat membuat benda tidak bisa terbawa oleh angin.
3. Benda Cair
Berbeda dengan kedua benda sebelumnya, benda cair memiliki molekul yang tidak terlalu padat namun tidak juga terlalu bebas. Molekul-molekul ini lebih padat dibandingkan molekul pada benda gas. Meski demikian, molekul pada benda cair masih memiliki ruang yang cukup bebas untuk bergerak.
Karena molekulnya yang tidak terlalu padat ini, benda cair dapat menyesuaikan bentuk tempat penampungnya. Misalnya ketika dimasukkan dalam botol maka benda cair akan mengikuti bentuk botol. Demikian juga jika benda cair dimasukkan dalam gelas atau dalam tempat lainnya.
Cara Menghitung Massa Jenis Benda
Setelah memahami pengertian dan perbedaan antara massa jenis dengan berat jenis, kini saatnya memahami rumus untuk mencari massa jenis. Rumus dari massa jenis sendiri tidaklah rumit dan cukup mudah, yakni:
⍴ = m: v
Dengan satuan massa jenis atau ⍴ yakni kg/
, satuan massa yakni kilogram (kg), dan satuan volume yakni . Seperti yang sudah dipaparkan sebelumnya, massa jenis juga memiliki densitas yang berbeda-beda. Densitas ini menentukan kerapatan suatu artikel dan tertera dalam tabel massa jenis.
Contoh Soal
Agar memahami cara menerapkan rumus di atas maka diperlukan contoh dan latihan soal. Meski rumus massa jenis hanya satu namun ada berbagai variasi soal dari rumus tersebut sehingga cara menghitung massa jenis dan volume harus menyesuaikan. Ini dia beberapa contoh soalnya:
1. Mencari Massa Jenis
Sebuah kotak brankas terbuat dari besi dan memiliki kubus dengan masing-masing sisi yakni 4 meter. Brankas tersebut jika ditimbang dengan neraca adalah 2 kg. Berapa massa jenis atau densitas massa brankas tersebut?
Cara Menjawab:
Jika dilihat dari soal tersebut, beberapa informasi yang diketahui adalah massa yakni 2 kg dan sisi-sisi brankas yaitu 4 meter. Maka sebelum mencari massa jenis brankas tersebut, perlu dicari volume brankas terlebih dahulu dengan rumus volume yakni:
- V = s x s x s
- V = 4 x 4 x 4
- V = 64
Apabila volume brankas ditemukan, maka seluruh informasi sudah lengkap mulai dari massa dan juga volume. Data ini kemudian dimasukkan dalam rumus massa jenis yang sudah disebutkan sebelumnya sehingga menjadi:
- ⍴ = m: v
- ⍴ = 2: 64
- ⍴ = 0,031 kg/
Dengan demikian, massa jenis dari brankas tersebut adalah 0,031 kg/.
2. Mencari Massa
Sebuah kotak cincin memiliki tinggi 2,5 cm dengan panjang 8 cm dan lebar 5 cm. Kotak ini terbuat dari logam dengan massa jenis 8.400 kg/. Berapakah massa dari kotak cincin tersebut?
Cara Menjawab:
Data yang sudah diketahui dari soal di atas adalah panjang, lebar, tinggi, dan massa jenis kotak cincin tersebut. Jadi untuk mencari massa perlu dicari volume kotak cincin terlebih dahulu dengan menggunakan rumus volume balok dengan satuan cm diubah menjadi meter seperti berikut ini:
- V = p x l x t
- V = 0,08 x 0,05 x 0,025
- V = 0,0001
Setelah mengetahui volume kotak cincin, maka massa bisa dicari dengan menggunakan rumus massa jenis. Namun karena yang dicari adalah massanya maka rumus berubah menjadi:
- M = ⍴ x V
- M = 8.400 x 0,0001
- M = 0,84 kg
Dengan demikian, massa dari kotak cincin tersebut adalah 0,84 kg. Kesimpulannya, meski serupa dengan massa jenis untuk mencari massa benda diperlukan pula rumus yang sama namun dengan sedikit modifikasi dan penerapan yang berbeda.
3. Mencari Volume
Sebuah lemari berbentuk kotak dan terbuat dari kayu dengan massa jenis 0,056 kg/. Jika ditimbang, massa dari lemari tersebut adalah 3 kg. Berapakah volume dari lemari kayu tersebut?
Cara Menjawab:
Seperti kedua soal sebelumnya, perlu dilakukan penyesuaian dalam rumus. Karena yang diketahui adalah massa dan massa jenis, maka rumus yang digunakan adalah:
- V = m: ⍴
- V = 3: 0,056
- V = 53,5
- Maka, volume dari lemari kayu tersebut adalah 53,5
Itu dia berbagai penjelasan mengenai massa jenis. Kesimpulannya, massa jenis merupakan jumlah massa sebuah benda dalam volume ruang yang ditempati. Dengan demikian, massa jenis dan volume berbanding lurus. Makin besar massa jenisnya, maka semakin besar pula volumenya.
Cara menghitung massa jenis dan volume juga dapat menggunakan rumus massa jenis. Cukup masukkan data yang sudah diketahui dan sesuaikan dengan rumus yang ada. Menghitung volume, massa, dan massa jenis pun jadi lebih mudah.
Baca Juga: