Mengapa Jarum tenggelam tapi kapal laut mengapung

Pernahkah mendengar pertanyaan ini : “Mengapa jarum jahit tenggelam jika dicelupkan ke dalam air, sementara kapal laut yang jauh lebih berat dari jarum, tidak tenggelam?”, dan bagaimana penjelasan atas pertanyaan tersebut ?

Setiap benda memiliki massa jenis (kadang disebut juga Berat Jenis), yaitu perbandingan antara massa dengan volume benda tersebut. Sebagai contoh Massa Jenis Air adalah 1 gr/cm3 (= 1000 kg/m3), artinya air yang memiliki ukuran kubus dengan sisi masing-masing 1 cm, akan memiliki berat 1 gram.

Anda sudah tahu bahwa sebuah benda akan terapung, melayang, tenggelam di dalam sebuah cairan, adalah karena massa jenis benda itu dibandingkan dengan massa jenis cairan tempat benda itu dicelupkan. Jadi benda akan terapung jika massa jenis benda itu lebih kecil dari massa jenis cairan. Benda akan melayang jika massa jenis benda dan cairannya sama. Benda akan tenggelam jika massa jenis benda lebih besar dari massa jenis cairan.

Lantas apa yang mempengaruhi massa jenis? Seperti yang sudah di jelaskan di atas, massa jenis adalah perbandingan antara massa benda dengan volumenya. Artinya semakin kecil massa benda (semakin ringan), dan semakin besar volume benda tersebut, maka semakin kecil-lah massa jenisnya.

Kembali ke masalah jarum dan kapal laut. Katakanlah keduanya dicelupkan kedalam cairan yang sama (yang tentu memiliki massa jenis yang sama). Jarum akan tenggelam karena massa jenis jarum lebih besar dari pada massa jenis air, dan juga masih lebih besar dari massa jenis kapal. Kenapa massa jenis kapal bisa lebih kecil dari massa jenis jarum? Penyebabnya adalah kapal laut memiliki ”ruangan” yang demikian luas beserta rongga berisi udara, yang menjadikan ”volume” kapal laut menjadi sedemikian besar dan mengakibatkan massa jenisnya jadi lebih kecil. Bingung?, begini : massa jenis adalah Massa dibagi volumenya, nah jika volumenya semakin besar sementara massanya tetap, maka hasil pembagiannya tentu jadi lebih kecil kan? (coba deh 8 dibagi 2 = 4, sementara 8 dibagi 4 = 2, jadi lebih kecil kan?)

Massa jenis juga bergantung pada jenis bahan, sebuah kubus pejal berukuran sama yang terbuat dari kayu tentu akan memiliki massa jenis lebih kecil daripada kubus yang terbuat dari logam.