2.5-Prinsip Archimedes

Bab 2: Tekanan |1

2.5: Prinsip Archimedes

1. Diagram 1 shows two objects with different weight floating at the surface of water.
FX and FY are the upthrust exerted on the objects X and Y respectively.
Rajah 1 menunjukkan dua objek X dan Y yang berlainan berat terapung di atas permukaan
air. FX dan FY ialah daya tujah ke atas yang bertindak terhadap objek X dan Y masing-
masing.

Diagram / Rajah 1

Which comparison of upthrust is correct?

Perbandingan tujah ke atas manakah yang betul?

A. FX < FY C. FX > FY

B. FX = FY

2. A submarine is half submerged at position A and dive at position B ,C and D. Assume that
density of water and value of g is same everywhere. Which of the following is correct for
buoyancy force at the four positions?
Sebuah kapal selam separuh tenggelam pada kedudukan A dan menyelam pada kedudukan
B, C, D. Dengan menganggap ketumpatan air dan nilai g adalah sama di mana-mana. Yang
manakah berikut adalah benar tentang daya apung pada empat kedudukan tersebut?

A. FA < FB = FC = FD Diagram / Rajah 2
B. FA < FB < FC < FD
C. FA < FB = FC < FD
D. FA = FB = FC = FD

Bab 2: Tekanan |2

2.5: Prinsip Archimedes

3. Diagram 3 shows two identical test tubes, X and Y containing ball bearings P and Q which
have the same size but of different densities. The upthrust, FX and FY are exerted on the test
tube X and Y respectively.
Rajah 3 menunjukkan dua tabung uji yang serupa, X dan Y yang mengandungi alas bebola P
dan Q yang mempunyai saiz yang sama tetapi berbeza ketumpatan. Tujah ke atas, FX dan FY
bertindak ke atas tabung uji X dan Y masing-masing.

Diagram / Rajah 3

Which comparison of up thrust is correct?

Perbandingan tujah ke atas manakah yang betul?

A. FX < FY C. FX > FY

B. FX = FY

4. Diagram 4 shows a hot air balloon floating at a constant height.
Rajah 4 menunjukkan sebuah belon udara panas terapung pada ketinggian yang tetap.

Diagram / Rajah 4
The up thrust exerted on the hot air balloon is equal to
Daya tujah ke atas belon udara panas itu adalah sama dengan
A. the weight of the hot air balloon

berat belon udara panas itu
B. the mass of the hot air balloon

jisim belon udara panas itu
C. the density of the hot air balloon

ketumpatan belon udara panas itu
D. the volume of air displaced by the hot air balloon

isi padu udara yang disesarkan oleh belon udara panas itu

Bab 2: Tekanan |3

2.5: Prinsip Archimedes

5. Diagram 5 shows the readings of the spring balance when object is in the air and when it is
fully immersed in water.
Rajah 5 menunjukkan bacaan neraca spring apabila objek berada di udara dan apabila ia
direndamkan sepenuhnya dalam air.

Diagram / Rajah 5
Calculate the volume of the object if its density is 2400 kg m-3.
Hitungkan isipadu objek tersebut jika ketumpatannya ialah 2400 kg m-3.
A. 2.5 × 10-4 m-3 C. 8.3 × 10-4 m-3
B. 5.8 × 10-4 m-3 D. 2.5 × 10-4 m-3

6. Diagram shows a spring balance holding an object of mass 20 kg, immersed in water. The
volume of the object is 8.0 × 10-3 m3.
[Density of water = 1000 kg m-3)
Rajah menunjukkan satu neraca spring menyokong objek berjisim 20 kg yang terendam di
dalam air. Isipadu objek ialah 8.0 × 10-3 m3.
[ Ketumpatan air= 1000 kg m-3]

Diagram / Rajah

What is the reading on the spring balance?

Berapakah bacaan pada neraca spring?

A. 0 N C. 120 N

B. 50 N D. 200 N

Bab 2: Tekanan |4

2.5: Prinsip Archimedes

7. Diagram 7 shows a polystyrene block floating on water.
Rajah 7 menunjukkan sebuah blok polistrena terapung di atas air.

Diagram / Rajah 7
Which action will increase the buoyant force acting on the polystyrene block?
Tindakan manakah akan menambahkan daya apungan yang bertindak ke atas blok
polistrena itu?
A. Replace water with sea water.

Gantikan air dengan air laut
B. Replace water with alcohol.

Gantikan air dengan alkohol.
C. More water is poured into the container.

Lebih banyak air dituangkan ke dalam bekas
D. Place a burden on the top of the polystyrene block.

Letakkan satu beban di atas blok polistrena.

8. Diagram 8 shows the weight of an object X is measured in the air and then in the water.
Rajah 8 menunjukkan berat suatu objek X diukur di udara dan kemudian di dalam air.

Diagram / Rajah 8
What is the reading of y? ( The density of water = 1000 kg m-3 )
Berapakah bacaan y? (Ketumpatan air = 1000 kg m-3)

A. 2.5 N C. 10.0 N

B. 7.5 N D. 12.5 N

Bab 2: Tekanan |5

2.5: Prinsip Archimedes

9. Diagram 9 shows a ship floating on the surface of the sea. The density of sea water is 1020
kg m-3.
Rajah 9 menunjukkan kapal yang terapung di permukaan air laut. Ketumpatan air laut ialah
1020 kg m-3.

Diagram / Rajah 9
The volume of the ship below the water level of the sea is 600 m3. The weight of the ship is
Isipadu kapal yang berada di bawah permukaan air laut ialah 600 m3. Berat kapal tersebut

ialah C. 6.00 × 106 N
A. 6.12 × 105 N
B. 6.13 × 105 N D. 6.12 × 106 N

10. Diagram 10 shows a ship full with load floating on the surface of sea water.
Rajah 10 menunjukkan sebuah kapal yang penuh dengan beban terapung di atas permukaan
air laut.

Diagram / Rajah 10
If the water displaced by the ship is 350 m3, what is the buoyant force acted on the ship?
[Density of se water = 1030 kgm-3]
Jika air yang tersesar oleh kapal ialah 350 m3, berapakah daya tujah yang bertindak ke atas
kapal? [Ketumpatan air laut = 1030 kgm-3]
A. 3.6 × 105 N C. 3.6 × 107 N
B. 3.6 × 106 N D. 3.6 × 108 N

11. Diagram 11 shows a man on a boat.
Rajah 11 menunjukkan seorang lelaki dalam sebuah sampan.

Diagram / Rajah 11
Which of the following statements is correct?
Antara pernyataan berikut yang manakah adalah betul?
A. Weight of the water displaced = Weight of the man + Weight of the boat

Berat air tersesar = Berat lelaki + Berat sampan
B. Weight of the water displaced + Weight of the man = Weight of the boat

Berat air tersesar + Berat lelaki = Berat sampan
C. Weight of water displaced + Weight of the boat = Weight of the man

Berat air tersesar + Berat bot = Berat lelaki
D. Weight of the water displaced – Weight of the boat = Weight of the man

Berat air tersesar – berat bot = berat lelaki

Bab 2: Tekanan |6

2.5: Prinsip Archimedes

12. Diagram 12 shows three positions of a steel block as it is dropped into water.
U1, U2 and U3 are the up thrust produced by the water.
Rajah 12 menunjukkan tiga kedudukan satu bongkah besi semasa dijatuhkan ke dalam air.
U1, U2 dan U3 adalah daya apungan yang dihasilkan oleh air.

Diagram / Rajah 12

Which of the following statements is true?

Antara pernyataan berikut, yang manakah benar?

A. U1 > U2 > U3 C. U1 > U2 = U3

B. U1 < U2 < U3 D. U1 < U2 = U3

13. Diagram 13 shows a block of wood is being pushed into water.
Rajah 13 menunjukkan satu bongkah kayu ditolak masuk ke dalam air.

Diagram / Rajah 13
Which graph shows the relationship between the pressure, P exerted on the block and the
depth, X?
Manakah graf yang menunjukkan hubungan di antara tekanan, P yang dikenakan ke atas
blok dan kedalaman, X?
A. C.

B. D.

Bab 2: Tekanan |7

2.5: Prinsip Archimedes

14. Diagram 14 shows an apple is floating in a beaker of water.
Rajah 14 menunjukkan sebiji epal sedang terapung dalam sebuah bikar berisi air.

Diagram / Rajah 14
Which of the following statements describes the buoyant force correctly?
Manakah pernyataan berikut menerangkan daya apungan dengan betul?
A. The buoyant force equals to the mass of the water displaced.

Daya apungan sama dengan jisim air yang disesarkan.
B. The buoyant force equals to the weight of the apple.

Daya apungan sama dengan berat epal.
C. The buoyant force equals to the volume of the water displaced.

Daya apungan sama dengan isipadu air yang disesarkan.
D. The buoyant force equals to the mass of the apple.

Daya apungan sama dengan jisim epal.

15. Diagram 15 shows a test tube partially filled with sand, floating vertically in water.
Rajah 15 menunjukkan sebuah tabung uji yang berisi pasir, terapung secara tegak di dalam
air.

Diagram / Rajah 15

What will happen to x and y if more sand is added to the test tube?

Apakah yang akan berlaku kepada x dan y jika lebih banyak pasir dimasukkan ke dalam

tabung uji?

xy

A. Decreases Decreases

Berkurang Berkurang

B. Increases Decreases

Bertambah Berkurang

C. Decreases Increases

Berkurang Bertambah

D. Increases Increases

Bertambah Bertambah

Bab 2: Tekanan |8

2.5: Prinsip Archimedes

16. The Diagram 16 shows a sphere object floating on the surface of a liquid.
Rajah 16 di bawah menunjukkan sebuah objek sfera terapung di permukaan cecair.

Diagram / Rajah 16
Which statement is true?
Pernyataan yang manakah benar?
A. The volume of the liquid displaced by the sphere object equals to the volume of the

sphere object
Isipadu cecair yang disesar oleh sfera adalah sama dengan isipadu sfera.
B. The weight of the liquid displaced by the sphere object equals to the weight of the
sphere object
Berat cecair yang disesar oleh sfera sama dengan berat sfera.
C. The mass of the sphere object equals to the mass of liquid in the container
Jisim sfera sama dengan jisim cecair dalam bekas
D. The density of sphere object equals to the density of the liquid.
Ketumpatan sfera adalah sama dengan ketumpatan cecair.

17. Diagram 17 shows a load hung from a spring balance is slowly submerged in water until it is
immersed completely.
Rajah 17 menunjukkan satu beban yang digantungkan pada neraca spring di tenggelamkan
perlahan-lahan ke dalam air sehingga ia tenggelam sepenuhnya.

Diagram / Rajah 17

What will happen to the spring balance reading?

Apakah akan berlaku pada bacaan neraca spring?

A. decreases until zero C. decreases until reaches a constant value

berkurang sehingga sifar berkurang hingga mencapai satu nilai tetap

B. remains unchanged

tetap tidak berubah

Bab 2: Tekanan |9

2.5: Prinsip Archimedes

18. Diagram 18 shows an air balloon of mass 250 kg is floating stationary in the air.
Rajah 18 menunjukkan belon udara berjisim 250 kg terapung pegun di udara.

Diagram / Rajah 18

What is the up thrust of the balloon?

Berapakah daya angkat pada belon?

A. 25 N C. 250 N

B. 100 N D. 2 500 N

19. Diagram 19 shows 3 identical blocks being suspended beneath the water in three different
positions.
Rajah 19 menunjukkan 3 blok-blok yang serupa ditenggelamkan dalam air pada tiga
kedudukan berbeza.

Diagram / Rajah 19
Which of the following statement is true? The buoyant force is
Antara pernyataan berikut, yang manakah benar? Daya julangan adalah
A. the greatest at P

paling besar di P
B. the greatest at R

paling besar di R
C. the same at Q and R

sama di Q dan R
D. the same at all three positions

sama di ketiga-tiga kedudukan

B a b 2 : T e k a n a n | 10

2.5: Prinsip Archimedes

20. Diagram 11.1 and Diagram 11.2 shows an object being weighed in air and in water
respectively.
Rajah 11.1 dan Rajah 11.2 masing-masing menunjukkan satu objek ditimbang di udara dan
di dalam air.

What is the buoyant force on the object?

Berapakah daya tujah ke atas pada objek itu?

A. 1.2 N C. 5.0 N

B. 4.8 N D. 6.0 N

21. An egg sinks in liquid A but floats when placed in liquid B.
Sebiji telur tenggelam sepenuhnya di dalam cecair A tetapi terapung bila diletakkan di
dalam cecair B.

Diagram / Rajah 21
Which is the correct inference for the above observation?
Manakah di antara berikut merupakan inferens yang betul bagi pemerhatian di atas?
A. Liquid A is denser than liquid B

Cecair A lebih tumpat daripada cecair B.
B. Liquid A is denser than the egg

Cecair A lebih tumpat daripada telur.
C. The buoyant force of liquid B on the egg is equal to the weight of the egg.

Daya tujah ke atas yang dialami oleh telur di dalam cecair B adalah sama dengan
berat telur.
D. The volume of liquid A displaced by the egg is smaller than the volume of the egg.
Isipadu cecair A yang disesarkan oleh telur adalah lebih kecil berbanding dengan
isipadu telur.

B a b 2 : T e k a n a n | 11

2.5: Prinsip Archimedes

22. A balloon is released from a tall building. Its total mass of the balloon including the enclosed
gas is 2.0 kg. Its volume is 5.0 m3. The density of surrounding air is 1.3 kg/m3.
Which of the statements is true concerning the situation of the balloon above?
Sebiji belon dilepaskan daripada bangunan yang tinggi. Jisim belon dan udara di dalamnya
adalah 2.0 kg. Isipadunya 5.0 m3. Ketumpatan udara sekeliling adalah 1.3 kg/m3.
Manakah antara pernyataan berikut benar mengenai situasi belon di atas?

A. The balloon will fall because its density is greater than that of air.
Belon akan jatuh kerana ketumpatannya lebih besar daripada udara.

B. The balloon will remain stationary because its density is less than that of air
Belon kekal pegun kerana ketumpatannya lebih kecil daripada udara.

C. The balloon will fall because the upward buoyant force is less than its weight.
Belon akan jatuh kerana daya apungan ke atas kurang daripada berat.

D. The balloon will rise because the upward buoyant force is greater than its weight.
Belon akan naik kerana daya apungan ke atas lebih besar daripada berat.

23. Diagram 23 shows a box on a raft floating in a river.
Rajah 23 menunjukkan sebuah kotak di atas sebuah rakit yang terapung di sungai.

Diagram / Rajah 23

Which statement is true about the weight of water displaced, W3?

Pernyataan yang manakah benar tentang berat air tersesar, W3?

A. W3 > W1 + W2 C. W=3 W1 + W2

B. W3 < W1 + W2 D. W=3 W2 − W1

24. A rubber ball is dropped into the water. The ball sinks and moves upward after reaching a
certain depth. Which pair is correct to show the relationship between buoyant force and
weight?
Bola getah dijatuhkan ke dalam air. Bola itu tenggelam dan bergerak ke atas selepas sampai
kedalaman tertentu. Pasangan manakah yang betul untuk menunjukkan hubungan antara
daya apung dengan berat?

Sink Moves Upward
Tenggelam Bergerak ke atas
A. Buoyant force < Weight Buoyant force > Weight
Daya apung < Berat Daya apung > Berat

B. Buoyant force > Weight Buoyant force = Weight
Daya apung > Berat Daya apung = Berat

C. Buoyant force = Weight Buoyant force > Weight
Daya apung = Berat Daya apung > Berat

D. Buoyant force < Weight Buoyant force = Weight
Daya apung < Berat Daya apung = Berat

B a b 2 : T e k a n a n | 12

2.5: Prinsip Archimedes

25. Diagram 25 shows a hot air balloon floating at a constant altitude. The mass of the hot air
balloon is 750 kg. The volume of the balloon is 1000 m3 and the density of the surrounding
air is 1.25 kg m–3.
Rajah 25 menunjukkan sebuah belon udara panas terapung pada satu altitud tetap. Jisim
belon udara panas ialah 750 kg. Isipadu belon ialah 1000 m3 dan ketumpatan udara
sekeliling ialah 1.25 kg m–3.

What is the weight of the load? Diagram / Rajah 25
Berapakah berat beban? C. 7.50 × 103 N
A. 1.25 × 104 N D. 5.00 × 103 N
B. 1.18 × 104 N

26. Diagram shows a boy in a raft.
Rajah menunjukkan seorang budak di atas rakit.

Diagram / Rajah 26

If the weight of the boy and the raft is 1200 N, what is the volume of the raft which is

submerged?

Jika berat budak dan rakitnya ialah 1200 N, apakah isipadu bahagian rakit yang tenggelam?
[ Density of water = 1000 kg m - 3 ]
[ Ketumpatan air = 1000 kg m - 3]
A. 0.12 m3 C. 1.20 m3
B. 0.83 m3 D. 8.33 m3

B a b 2 : T e k a n a n | 13

2.5: Prinsip Archimedes

27. Diagram 27 shows a metal block is immersed in an eureka tin filled with water. The water
displaced is collected in a beaker.
Rajah 27 menunjukkan satu bongkah logam di tenggelamkan ke dalam tin eureka berisi air.
Air tersesar dikumpulkan di dalam sebuah bikar.

Diagram / Rajah 27
Which of the following statement is correct?
Antara pernyataan berikut manakah betul?
A. Weight of metal block = weight of water displaced

Berat bongkah logam = berat air tersesar
B. Buoyant force = volume of water displaced

Daya julangan = isipadu air yang disesarkan
C. Volume of water displaced = volume of metal block

Isipadu air disesar = isipadu bongkah logam
D. Buoyant force = Weight of metal block

Daya julangan = Berat bongkah logam

28. The actual weight of an object is 12 N. the apparent weight of the object when it immersed in
water is 9 N. what is the density of the object?
Berat sebenar suatu object adalah 12 N. berat ketara apabila tenggelam di dalam air adalah
9 N. berapakah ketumpatan objek tersebut?
[Density of water / Ketumpatan air = 1000 kg m-3]

A. 2 800 kg m-3 C. 3 500 kg m-3
B. 3 000 kg m-3 D. 4 000 kg m-3

29. Diagram 29 shows four people rowing a boat.
Rajah 29 menunjukkan empat orang mendayung sebuah bot.

Diagram / Rajah 29

When one of them jumps into the water the buoyant force on the boat will

Apabila salah seorang melompat ke dalam air, daya apungan ke atas bot itu akan

A. Decrease / berkurang C. Remain the same / Kekal sama

B. Increase / bertambah

B a b 2 : T e k a n a n | 14

2.5: Prinsip Archimedes

30. Diagram 30 shows a metal block L being weighed in air and in water.
Rajah 30 menunjukkan sebuah blok logam L ditimbang di dalam udara dan di dalam air.

Diagram / Rajah 30

What is the buoyant force acting on block L?

Apakah daya apungan yang bertindak ke atas blok L?

A. 1.5 N C. 3.0 N

B. 2.0 N D. 4.5 N

31. Diagram shows an object of mass 4 kg floating stationary in the water.
Rajah menunjukkan sebuah objek berjisim 4 kg terapung pegun di dalam air.

Diagram / Rajah 31

What is the up thrust acting on the object?

Apakah daya tujah yang bertindak ke atas objek?

A. 4.0 kg C. 40.0 kg

B. 8.0 kg D. 80.0 kg

B a b 2 : T e k a n a n | 15

2.5: Prinsip Archimedes

32. Diagram shows a spring balance supporting a metal block is immersed slowly into a beaker,
A which is filled with water. The compression balance reading shows the weight, W of
beaker B filled with beaker B.
Rajah menunjukkan bacaan spring menyokong satu blok logam yang direndamkan secara
perlahan-lahan ke dalam bikar A yang berisi air. Neraca mampatan menunjukkan berat, W
air bagi air di dalam bikar B.

Diagram / Rajah 32

Which of the following W against x graphs is correct?

Manakah antara graf-graf berikut adalah betul mengenai W melawan x?

A. W C. W

0 x x
B. W 0

D. W

0 x0 x

B a b 2 : T e k a n a n | 16

2.5: Prinsip Archimedes

33. Diagram shows a submarine with volume 5200 m3 submerged 52 m below the water surface.
Rajah menunjukkan sebuah kapal selam dengan isi padu 5200 m3 berada 52 m di bawah
permukaan air.

Diagram / Rajah 33

What is the buoyant force acting on the submarine?

Berapakah daya apungan yang bertindak ke atas kapal selam?

A. 5.2 ×105 N C. 5.2 ×107 N

B. 5.2 ×106 N D. 5.2 ×108 N

34. Diagram 34 shows a hydrometer floating on a liquid. p, q and r are three readings marked on
the stem of the hydrometer.
Rajah 34 menunjukkan sebuah hydrometer terapung di suatu cecair. p, q dan r adalah tiga
bacaan yang ditanda pada batang hydrometer itu.

Diagram / Rajah 34

Which of the following comparisons is correct?

Di antara berikut hubungan manakah yang betul?

A. p > q > r C. q > p >r

B. q > r > p D. r > q > p