Kunci LKPD Hukum Archimedes

1. KUNCI LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK
Tanggal Percobaan :
Nama Anggota Kelompok : 1. ………………
2. ……………...
3. ………………
4. ……………....
LKPD
FENOMENA
Coba kamu perhatikan gambar berikut! Kamu dapat melihat orang terapung
dan sebuah kapal.
“Pernahkah kamu berpikir, bagaimana bagaimana sebuah kapal yang besar dan
terbuat dari baja dapat terapung di atas laut, padahal sebuah jarum yang sangat
kecil justru tenggelam?”
“Atau, bagaimana bisa manusia bisa terapung di laut tanpa menggunakan
pelampung? Apa yang membuat hal tersebut bisa terjadi?”
Kalian akan mengetahuinya setelah mempelajari Hukum Archimedes.

2. AYO KITA LAKUKAN
1. Timbanglah sebuah benda ketika di udara, amati angka yang ditunjuk
pada neraca pegas, kemudian timbang benda tersebut di dalam air seperti
pada gambar di berikut, amati angka yang ditunjuk! Bandingkan kedua
hasil berat benda tersebut!
2. Masukkan telur ke dalam wadah, amati posisi keadaan telur tersebut.
Kemudian masukkan 3 sendok garam, aduklah sampai larut. Amati lagi
posisi telurnya. Kemudian tambahkan lagi 3 sendok garam, aduk sampai
larut dan amati keadaan telur tersebut.

3. Rumusan Masalah
1. Mengapa benda yang massanya diukur di udara jauh lebih berat daripada benda
yang diukur massanya ketika di celupkan ke dalam air?
2. Faktor apa yang mempengaruhi posisi benda di dalam air?
Hipotesis
Berdasarkan rumusan masalah, buatlah hipotesis yang sesuai untuk rumusan
masalah tersebut
1. Benda menjadi lebih ringan jika diukur dalam air daripada di udara, karena
dalam air benda mendapat gaya ke atas.
2. Faktor yang mempengaruhi posisi benda di dalam air yaitu massa jenis benda.
Untuk membuktikan jawabanmu, buatlah suatu rencana percobaan berdasarkan
peristiwa di atas!

4. Alat dan Bahan
1. Statif
2. Neraca Pegas
3. Beban kait
4. Benang
5. Tabung berpancur
6. Gelas ukur
7. Air
MERENCANAKAN PERCOBAAN
1. Rencanakan suatu percobaan untuk mengetahui terjadinya gaya apung
pada benda di dalam zat cair!
2. Tuliskan rencana percobaanmu yang terdiri dari alat dan bahan yang
diperlukan, rancangan percobaan dan langkah percobaan di bawah ini!
Variabel Percobaan
Variabel Bebas
Volume benda yang tercelup
Variabel Terikat
Gaya apung/selisih berat benda

5. Rancangan Percobaan
Langkah Percobaan
1. Gantungkan neraca pegas pada statif.
2. Gantungkan beban bermassa 100 gram pada neraca pegas dengan
mengunakan benang.
3. Kemudian catat berat beban yang di tunjuk oleh skala neraca pegas
sebagai Wu (berat beban saat di udara).
4. Masukkan air ke dalam gelas pancuran (usahakan air tidak mengalir
melalui lubang pancuran terlebih dahulu) . Kemudian catat volume air
tersebut sebagai V.
5. Masukkan beban yang di gantung pada neraca pegas tadi ke dalam gelas
pancuran yang sudah berisi air (dengan cara mengatur posisi statifnya
naik-turun). Kemudian catat skala yang di tunjuk oleh neraca pegas
sebagai Wa (berat beban saat di tercelup ke dalam air).
6. Catat volume air yang mengalir ke gelas ukur sebagai V’.
7. Ulangi kegiatan 1 sampai 6 untuk massa benda yang berbeda, catat
kegiatan tersebut pada tabel pengamatan.

6. Data Percobaan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil percobaan
sebagai berikut :
No
Massa
beban
(Kg)
Berat
beban di
udara Wu
(N)
Berat beban
di air Wa
(N)
Wu-Wa (FA)
(N)
Volume zat
cair yang
dipindahkan
V’ (m3 )
1. 0,1 1,0 0,4 0,6 0,06 x 𝟏𝟎−𝟑
2. 0,15 1,5 0,8 0,7 0,07 x 𝟏𝟎−𝟑
3. 0,2 2,0 1,2 0,8 0,08 x 𝟏𝟎−𝟑
Analisis Data
3. Konsultasikan rencana percobaan yang telah dibuat dengan gurumu
untuk mendapat kepastian rencana percobaanmu dapat dilakukan dan
memperoleh hasil sesuai dengan harapan!
4. Jika rencana percobaanmu telah mendapat persetujuan gurumu,
lakukan percobaan sesuai dengan rencana yang telah dibuat!
5. Catat hasil percobaan sesuai dengan rencana data hasil pengamatan
pada tabel di bawah ini!
MELAKUKAN PERCOBAAN
1. Buatlah grafik hubungan antara besarnya volume air yang tumpah V’ terhadap gaya
apung FA!
Jawab :
FA
V’

7. 2. Berdasarkan grafik, Bagaimana hubungan antara besarnya gaya angkat
dengan volume air yang tumpah?
Jawab :
Hubungan antara gaya angkat dengan volume air yang tumpah adalah
sebanding,
3. Tentukan konstanta/gradien dari grafik dan formulasikan persamaannya!
(Petunjuk: gunakan : 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏 dengan a adalah konstanta dan gunakan
persamaan gaya berat dan massa jenis)
Jawab :
𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏
𝐹𝐴 = 𝑎 . 𝑉′
+ 0
𝑎 =
𝐹 𝐴
𝑉′
𝑎 =
𝑚 .𝑔
𝑚
𝜌⁄
𝑎 = 𝜌 . 𝑔
Sehingga, 𝐹𝐴 = 𝑎 . 𝑉′
= 𝜌 . 𝑔. 𝑉′
5. Tuliskan bagaimana pernyataan dari hukum Archimedes berdasarkan
percobaan!
Jawab :
“ Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan
mengalami gaya angkat ke atas/ gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat
cair yang dipindahkan oleh benda tersebut”
4. Gunakan persamaan yang anda dapatkan pada pertanyaan no 3 untuk
menghitung gaya apung yang bekerja pada beban! Bandingkan dengan hasil
percobaan ! (𝜌 𝑎𝑖𝑟 = 1000
𝑘𝑔
𝑚3
dan 𝑔 = 10 𝑚/𝑠2
)
Jawab :
i. FA = 1000 . 10 . 0,06 x 𝟏𝟎−𝟑
= 0,6 N
ii. FA = 1000 . 10 . 0,07 x 𝟏𝟎−𝟑
= 0,7 N
iii. FA = 1000 . 10 . 0,08 x 𝟏𝟎−𝟑
= 0,8 N
Sehingga hasil antara perhitungan dan percobaan nilainya SAMA.

8. 1. Massa benda ketika diukur di udara akan jauh lebih berat daripada mengukur massa
benda ketika benda tercelup dalam air. Hal ini dikarenakan ada gaya apung yang
bekerja pada suatu benda. Besarnya gaya apung tersebut sama dengan berat fluida yang
dipindahkan oleh benda.
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi posisi suatu benda di dalam air yaitu massa jenis
benda.
 Jika massa jenis benda kurang dari maasa jenis fluida maka benda akan terapung.
 Jika massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida maka benda akan melayang
 Jika massa jenis benda lebih dari massa jenis fluida maka benda akan tenggelam
KESIMPULAN
6. Analisislah gaya-gaya yang bekerja pada benda di dalam air seperti pada
gambar! (Gunakanlah persamaan Hukum II Newton dan hukum archimedes).
Temukan syarat-syarat benda ketika terapung, melayang dan tenggelam !
Jawab :
TERAPUNG MELAYANG TENGGELAM
Karena 𝑉 𝑏𝑓 < 𝑉 𝑏
Sehingga 𝜌 𝑏 < 𝜌 𝑓
∑ 𝐹 = 0
𝐹𝐴 + 𝑁 = 𝑤
𝜌 𝑓 𝑉𝑏𝑓 𝑔 + 𝑁 = 𝑚 𝑔
𝜌 𝑓 𝑉𝑏𝑓 + 𝑁 = 𝜌 𝑏 𝑉𝑏
𝜌 𝑏 =
𝑉 𝑏𝑓
𝑉 𝑏
𝜌 𝑓 + 𝑁