Latihan Soal IPA SMP Kelas 9 Bab 8: Tekanan Zat dan Penerapannya (bagian 1)

Soal

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini: 1. Tekanan berbanding lurus dengan gaya yang bekerja. 2. Tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan. 3. Tekanan berbanding lurus dengan luas permukaan. 4. Tekanan berbanding terbalik dengan gaya yang bekerja. Pernyataan yang benar mengenai tekanan pada zat padat adalah ….
1. 1 dan 2
2. 1 dan 3
3. 2 dan 4
4. 3 dan 4
5. 1 dan 4
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan pada zat padat dirumuskan sebagai: $P = \frac{F}{A},$ di mana $P$ adalah tekanan, $F$ adalah gaya, dan $A$ adalah luas permukaan. - Tekanan berbanding lurus dengan gaya yang bekerja. Artinya, semakin besar gaya, semakin besar tekanannya (Pernyataan 1 benar). - Tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan. Artinya, semakin besar luas permukaan, semakin kecil tekanannya (Pernyataan 2 benar). - Pernyataan 3 salah, karena tekanan tidak berbanding lurus dengan luas permukaan. - Pernyataan 4 salah, karena tekanan tidak berbanding terbalik dengan gaya. Jadi, pernyataan yang benar adalah 1 dan 2. Jawaban: A
Soal

Jika terdapat gaya sebesar $F$ , maka akan dihasilkan tekanan sebesar $P$ . Dengan luas permukaan bidang sentuh yang sama, maka untuk menghasilkan tekanan sebesar $0, 75 P$ , gaya yang diberikan harus diubah menjadi ….
1. $0, 25 F$
2. $0, 5 F$
3. $0, 75 F$
4. $1, 25 F$
5. $1, 5 F$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Rumus tekanan $P$ adalah: $P = \frac{F}{A}$ Karena luas permukaan $A$ tetap, maka tekanan $P$ berbanding lurus dengan gaya $F$ : $P \propto F$ Jika tekanan berubah menjadi $0, 75 P$ , maka gaya yang diperlukan juga harus menjadi $0, 75 F$ . Oleh karena itu, gaya $F$ yang diperlukan adalah: $F^{'} = 0, 75 F$ Jawaban: C
Soal

Jika terdapat gaya sebesar $F$ , maka akan dihasilkan tekanan sebesar $P$ . Dengan luas permukaan bidang sentuh yang sama, maka untuk menghasilkan tekanan sebesar $0, 75 P$ , gaya yang diberikan harus diubah menjadi ….
1. 0,25F
2. 0,5F
3. 0,75F
4. 1,25F
5. 1,5F
Lihat pembahasan
Pembahasan: Rumus tekanan $P$ adalah: $P = \frac{F}{A}$ Karena luas permukaan $A$ tetap, maka tekanan $P$ berbanding lurus dengan gaya $F$ : $P \propto F$ Jika tekanan berubah menjadi $0, 75 P$ , maka gaya yang diperlukan juga harus menjadi $0, 75 F$ . Oleh karena itu, gaya $F$ yang diperlukan adalah: $F^{'} = 0, 75 F$ Jawaban: C
Soal

Sebuah balok dengan massa 10 kg memiliki panjang 10 cm, lebar 5 cm, dan tinggi 20 cm. Balok tersebut diletakkan pada permukaan tanah. Jika percepatan gravitasi $10 m/s^{2}$ , tekanan terbesar yang dapat dihasilkan oleh balok tersebut pada permukaan tanah adalah ….
1. $10000 Pa$
2. $20000 Pa$
3. 40000 \, $Pa$ [/latex
4. $50000 Pa$
5. $80000 Pa$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Untuk menghitung tekanan terbesar, kita gunakan luas permukaan terkecil dari balok karena tekanan $P$ berbanding terbalik dengan luas permukaan ( $A$ ): $P = \frac{F}{A} .$ 1. Diketahui: - Massa balok ( $m$ ) = $10 kg$ - Percepatan gravitasi ( $g$ ) = $10 m/s^{2}$ - Dimensi balok: panjang $= 10 cm$ , lebar $= 5 cm$ , tinggi $= 20 cm$ . 2. Luas permukaan terkecil: Luas terkecil terjadi pada sisi dengan dimensi $10 cm \times 5 cm$ . $A = 10 \cdot 5 = 50 cm^{2} = 0, 005 m^{2} .$ 3. Gaya yang bekerja: Gaya berat ( $F$ ) = $m \cdot g = 10 \cdot 10 = 100 N$ . 4. Tekanan terbesar: $P = \frac{F}{A} = \frac{100}{0 , 005} = 20000 Pa .$ Jawaban: B
Soal

Sebuah balok dengan massa 10 kg memiliki panjang 10 cm, lebar 5 cm, dan tinggi 20 cm. Balok tersebut diletakkan pada permukaan tanah. Jika percepatan gravitasi $10 m/s^{2}$ , tekanan terbesar yang dapat dihasilkan oleh balok tersebut pada permukaan tanah adalah ….
1. 10000 Pa
2. 20000 Pa
3. 40000 Pa
4. 50000 Pa
5. 80000 Pa
Lihat pembahasan
Pembahasan: Untuk menghitung tekanan terbesar, kita gunakan luas permukaan terkecil dari balok karena tekanan $P$ berbanding terbalik dengan luas permukaan ( $A$ ): $P = \frac{F}{A} .$ 1. Diketahui: - Massa balok ( $m$ ) = $10 kg$ - Percepatan gravitasi ( $g$ ) = $10 m/s^{2}$ - Dimensi balok: panjang $= 10 cm$ , lebar $= 5 cm$ , tinggi $= 20 cm$ . 2. Luas permukaan terkecil: Luas terkecil terjadi pada sisi dengan dimensi $10 cm \times 5 cm$ . $A = 10 \cdot 5 = 50 cm^{2} = 0, 005 m^{2} .$ 3. Gaya yang bekerja: Gaya berat ( $F$ ) = $m \cdot g = 10 \cdot 10 = 100 N$ . 4. Tekanan terbesar: $P = \frac{F}{A} = \frac{100}{0 , 005} = 20000 Pa .$ Jawaban: B
Soal

Sejumlah minyak dimasukkan ke dalam pipa U berisi air ( $ρ = 1 g/cm^{3}$ ), sehingga terjadi perbedaan tinggi permukaan seperti pada gambar. Jika massa jenis minyak adalah $0, 8 g/cm^{3}$ dan tinggi air di sisi kiri adalah $h_{a} = 10 cm$ , maka tinggi minyak $h_{m}$ yang seimbang adalah....
1. $8 cm$
2. $10 cm$
3. $12, 5 cm$
4. $15 cm$
5. $20 cm$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Dalam pipa U, tekanan di kedua sisi dasar pipa harus sama. Tekanan zat cair dihitung dengan: $P = ρ \cdot g \cdot h .$ Sehingga, tekanan air sama dengan tekanan minyak: $ρ_{a} \cdot h_{a} = ρ_{m} \cdot h_{m} .$ Diketahui: - $ρ_{a} = 1 g/cm^{3}$ (massa jenis air) - $h_{a} = 10 cm$ - $ρ_{m} = 0, 8 g/cm^{3}$ (massa jenis minyak). Substitusi: $1 \cdot 10 = 0, 8 \cdot h_{m} .$ $h_{m} = \frac{10}{0 , 8} = 12, 5 cm .$ Jawaban: C
Soal

Sejumlah minyak dimasukkan ke dalam pipa U berisi air ( $ρ = 1 g/cm^{3}$ ), sehingga terjadi perbedaan tinggi permukaan seperti pada gambar. Jika massa jenis minyak adalah $0, 8 g/cm^{3}$ dan tinggi air di sisi kiri adalah $h_{a} = 10 cm$ , maka tinggi minyak $h_{m}$ yang seimbang adalah....
1. 8 cm
2. 10 cm
3. 12,5 cm
4. 15 cm
5. 20 cm
Lihat pembahasan
Pembahasan: Dalam pipa U, tekanan di kedua sisi dasar pipa harus sama. Tekanan zat cair dihitung dengan: $P = ρ \cdot g \cdot h .$ Sehingga, tekanan air sama dengan tekanan minyak: $ρ_{a} \cdot h_{a} = ρ_{m} \cdot h_{m} .$ Diketahui: - $ρ_{a} = 1 g/cm^{3}$ (massa jenis air) - $h_{a} = 10 cm$ - $ρ_{m} = 0, 8 g/cm^{3}$ (massa jenis minyak). Substitusi: $1 \cdot 10 = 0, 8 \cdot h_{m} .$ $h_{m} = \frac{10}{0 , 8} = 12, 5 cm .$ Jawaban: C
Soal

Rina melakukan percobaan dengan pipa U yang berisi air ( $ρ_{a} = 1 g/cm^{3}$ ) di sisi kiri dan minyak ( $ρ_{m} = 0, 75 g/cm^{3}$ ) di sisi kanan. Jika tinggi air di sisi kiri adalah $20 cm$ , maka tinggi minyak $h_{m}$ adalah ….
1. $26, 67 cm$
2. $20 cm$
3. $15 cm$
4. $30 cm$
5. $10 cm$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan di dasar pipa sama: $ρ_{a} \cdot h_{a} = ρ_{m} \cdot h_{m} .$ Diketahui: - $ρ_{a} = 1 g/cm^{3}$ , $h_{a} = 20 cm$ , dan $ρ_{m} = 0, 75 g/cm^{3}$ . Substitusi: $1 \cdot 20 = 0, 75 \cdot h_{m} .$ $h_{m} = \frac{20}{0 , 75} = 26, 67 cm .$ Jawaban: A
Soal

Rina melakukan percobaan dengan pipa U yang berisi air ( $ρ_{a} = 1 g/cm^{3}$ ) di sisi kiri dan minyak ( $ρ_{m} = 0, 75 g/cm^{3}$ ) di sisi kanan. Jika tinggi air di sisi kiri adalah $20 cm$ , maka tinggi minyak $h_{m}$ adalah ….
1. 26,67 cm
2. 20 cm
3. 15 cm
4. 30 cm
5. 10 cm
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan di dasar pipa sama: $ρ_{a} \cdot h_{a} = ρ_{m} \cdot h_{m} .$ Diketahui: - $ρ_{a} = 1 g/cm^{3}$ , $h_{a} = 20 cm$ , dan $ρ_{m} = 0, 75 g/cm^{3}$ . Substitusi: $1 \cdot 20 = 0, 75 \cdot h_{m} .$ $h_{m} = \frac{20}{0 , 75} = 26, 67 cm .$ Jawaban: A
Soal

Sebuah pipa U berisi dua jenis zat cair yang tidak bercampur, yaitu air ( $ρ_{a} = 1 g/cm^{3}$ ) dan minyak ( $ρ_{m} = 0, 8 g/cm^{3}$ ). Tinggi kolom air di sisi kiri adalah $h_{a} = 20 cm$ , dan tinggi kolom minyak di sisi kanan adalah $h_{m}$ . Jika tekanan di dasar kedua sisi pipa setimbang, maka hubungan tinggi minyak $h_{m}$ dan tinggi air $h_{a}$ adalah ….
1. $h_{m} = \frac{ρ _{a} h _{a}}{ρ _{m}}$
2. $h_{m} = \frac{ρ _{m} h _{a}}{ρ _{a}}$
3. $h_{m} = ρ_{a} \cdot h_{a} \cdot ρ_{m}$
4. $h_{m} = \frac{h _{a}}{ρ _{a} \cdot ρ _{m}}$
5. $h_{m} = \frac{ρ _{a}}{h _{a} \cdot ρ _{m}}$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan di dasar kedua sisi pipa harus sama. Tekanan pada zat cair dihitung dengan: $P = ρ \cdot g \cdot h .$ Sehingga: $ρ_{a} \cdot g \cdot h_{a} = ρ_{m} \cdot g \cdot h_{m} .$ Karena $g$ sama di kedua sisi, maka dapat disederhanakan: $ρ_{a} \cdot h_{a} = ρ_{m} \cdot h_{m} .$ Dari persamaan tersebut, tinggi minyak $h_{m}$ dapat dinyatakan sebagai: $h_{m} = \frac{ρ _{a} \cdot h _{a}}{ρ _{m}} .$ Jawaban: A
Soal

Syarat agar cairan infus dapat mengalir melalui selang infus ke pembuluh darah pasien adalah ….
1. Tekanan cairan infus lebih besar dari tekanan darah pasien
2. Tekanan cairan infus lebih kecil dari tekanan darah pasien
3. Tekanan cairan infus sama dengan tekanan darah pasien
4. Tekanan cairan infus tidak memengaruhi tekanan darah pasien
5. Tekanan cairan infus berbanding terbalik dengan tekanan darah pasien
Lihat pembahasan
Agar cairan infus dapat mengalir dari botol infus ke pembuluh darah pasien, tekanan cairan dalam infus harus lebih besar dari tekanan darah pasien. Perbedaan tekanan ini yang menyebabkan cairan infus mengalir dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan lebih rendah. Jika tekanan cairan infus lebih kecil atau sama dengan tekanan darah pasien, cairan tidak akan mengalir ke dalam tubuh. Jawaban: A
Soal

Perhatikan pernyataan berikut ini: 1) $1, 01 \times 1 0^{5} Pa$ 2) $101, 325 kPa$ 3) $760 mmHg$ 4) $76 cmHg$ Berdasarkan pernyataan-pernyataan di atas, besarnya satu atmosfer (atm) setara dengan ….
1. 1) dan 3)
2. 2) dan 4)
3. 1) dan 4)
4. 2) dan 3)
5. 1), 3), dan 4)
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1 atmosfer ( $1 atm$ ) adalah satuan tekanan yang setara dengan: - $1, 01 \times 1 0^{5} Pa$ - $101, 325 kPa$ - $760 mmHg$ - $76 cmHg$ Oleh karena itu, kombinasi yang benar adalah 1), 3), dan 4). Jawaban: E
Soal

Kiki mendaki gunung bersama teman-temannya. Saat tiba di puncak gunung dengan ketinggian 4.271 mdpl, tekanan atmosfer menurun dari tekanan standar di permukaan laut (76 cmHg). Jika setiap kenaikan 1.000 mdpl menyebabkan penurunan tekanan sebesar 10%, maka tekanan atmosfer di puncak tersebut adalah ….
1. $50, 92 cmHg$
2. $45, 24 cmHg$
3. $42, 71 cmHg$
4. $33, 29 cmHg$
5. $22, 71 cmHg$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan atmosfer berkurang sebesar $10%$ untuk setiap kenaikan $1.000 mdpl$ . 1. Ketinggian $4.271 mdpl$ berarti terjadi penurunan sebesar: $4.271 \div 1.000 = 4, 271 kali penurunan 10% .$ Total penurunan tekanan: $4, 271 \times 10% = 42, 71%.$ 2. Tekanan atmosfer yang tersisa: $100% - 42, 71% = 57, 29%.$ Tekanan atmosfer di puncak: $76 cmHg \times 57, 29% = 43, 5 cmHg (dibulatkan ke 42,71 cmHg) .$ Jawaban: C
Soal

Kiki mendaki gunung bersama teman-temannya. Saat tiba di puncak gunung dengan ketinggian 4.271 mdpl, tekanan atmosfer menurun dari tekanan standar di permukaan laut (76 cmHg). Jika setiap kenaikan 1.000 mdpl menyebabkan penurunan tekanan sebesar 10%, maka tekanan atmosfer di puncak tersebut adalah ….
1. 50,92 cmHg
2. 45,24 cmHg
3. 43,5 cmHg
4. 33,29 cmHg
5. 22,71 cmHg
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan atmosfer berkurang sebesar $10%$ untuk setiap kenaikan $1.000 mdpl$ . 1. Ketinggian $4.271 mdpl$ berarti terjadi penurunan sebesar: $4.271 \div 1.000 = 4, 271 kali penurunan 10% .$ Total penurunan tekanan: $4, 271 \times 10% = 42, 71%.$ 2. Tekanan atmosfer yang tersisa: $100% - 42, 71% = 57, 29%.$ Tekanan atmosfer di puncak: $76 cmHg \times 57, 29% = 43, 5 cmHg$ Jawaban: C
Soal

Sebuah gas dialirkan ke dalam tabung U yang diisi raksa. Salah satu ujung tabung terhubung ke bejana gas dengan tekanan yang tidak diketahui, sedangkan ujung lainnya terbuka terhadap atmosfer. Perbedaan ketinggian raksa di kedua sisi tabung adalah 50 cm. Tekanan atmosfer adalah $1, 01 \times 1 0^{5} Pa$ , dan massa jenis raksa adalah $13.600 kg/m^{3}$ . Berapakah tekanan gas dalam tabung?
1. $1, 12 \times 1 0^{5} Pa$
2. $1, 25 \times 1 0^{5} Pa$
3. $1, 32 \times 1 0^{5} Pa$
4. C. $1, 32 \times 1 0^{5} Pa$
5. 1,45 $\times$ 1 $0^{5}$ \, $Pa$ [/latex
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan gas pada bejana dihitung menggunakan persamaan tekanan dalam tabung U: $P_{gas} = P_{atm} + ρ \cdot g \cdot h,$ di mana: - $P_{atm} = 1, 01 \times 1 0^{5} Pa$ , - $ρ = 13.600 kg/m^{3}$ , - $g = 10 m/s^{2}$ , - $h = 0, 5 m$ . Substitusi nilai: $P_{gas} = 1, 01 \times 1 0^{5} + (13.600 \cdot 10 \cdot 0, 5),$ $P_{gas} = 1, 01 \times 1 0^{5} + 68.000,$ $P_{gas} = 1, 69 \times 1 0^{5} Pa .$ Jawaban: E
Soal

Sebuah gas dialirkan ke dalam tabung U yang diisi raksa. Salah satu ujung tabung terhubung ke bejana gas dengan tekanan yang tidak diketahui, sedangkan ujung lainnya terbuka terhadap atmosfer. Perbedaan ketinggian raksa di kedua sisi tabung adalah 50 cm. Tekanan atmosfer adalah $1, 01 \times 1 0^{5} Pa$ , dan massa jenis raksa adalah $13.600 kg/m^{3}$ . Berapakah tekanan gas dalam tabung?
1. $1, 12 \times 1 0^{5} Pa$
2. $1, 25 \times 1 0^{5} Pa$
3. $1, 32 \times 1 0^{5} Pa$
4. C. $1, 32 \times 1 0^{5} Pa$
5. $1, 68 \times 1 0^{5} Pa$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan gas pada bejana dihitung menggunakan persamaan tekanan dalam tabung U: $P_{gas} = P_{atm} + ρ \cdot g \cdot h,$ di mana: - $P_{atm} = 1, 01 \times 1 0^{5} Pa$ , - $ρ = 13.600 kg/m^{3}$ , - $g = 10 m/s^{2}$ , - $h = 0, 5 m$ . Substitusi nilai: $P_{gas} = 1, 01 \times 1 0^{5} + (13.600 \cdot 10 \cdot 0, 5),$ $P_{gas} = 1, 01 \times 1 0^{5} + 68.000,$ $P_{gas} = 1, 68 \times 1 0^{5} Pa .$ Jawaban: E
Soal

Sebuah mesin hidrolik memiliki penampang kecil dengan diameter $d_{1} = 2 cm$ dan penampang besar dengan diameter $d_{2} = 10 cm$ . Jika berat benda yang berada di penampang besar adalah $5000 N$ , maka gaya minimum yang harus diberikan pada penampang kecil agar benda tersebut terangkat adalah …. (Percepatan gravitasi $g = 10 m/s^{2}$ )
1. $20 N$
2. $50 N$
3. $100 N$
4. $200 N$
5. $500 N$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diterima penampang kecil sama dengan tekanan yang diterima penampang besar: $P_{1} = P_{2} atau \frac{F _{1}}{A _{1}} = \frac{F _{2}}{A _{2}} .$ Luas penampang berbentuk lingkaran sehingga: $A = π \cdot (\frac{d}{2})^{2} .$ Perbandingan gaya: $\frac{F _{1}}{F _{2}} = \frac{A _{1}}{A _{2}} = (\frac{d _{1}}{d _{2}})^{2} .$ Substitusi nilai: $F_{1} = F_{2} \cdot (\frac{d _{1}}{d _{2}})^{2} = 5000 \cdot (\frac{2}{10})^{2},$ $F_{1} = 5000 \cdot \frac{4}{100} = 5000 \cdot 0, 04 = 200 N .$ Jawaban: D
Soal

Sebuah bejana berbentuk tabung berisi dua cairan tidak bercampur. Cairan pertama adalah air dengan massa jenis $ρ_{1} = 1000 kg/m^{3}$ setinggi $0, 3 m$ , dan cairan kedua adalah minyak dengan massa jenis $ρ_{2} = 800 kg/m^{3}$ setinggi $0, 5 m$ . Hitung tekanan total di dasar bejana akibat kedua cairan tersebut. (Percepatan gravitasi $g = 10 m/s^{2}$ )
1. $3.000 Pa$
2. $6.000 Pa$
3. $8.000 Pa$
4. $9.800 Pa$
5. $10.500 Pa$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan total di dasar bejana adalah penjumlahan tekanan akibat masing-masing cairan: $P_{total} = P_{1} + P_{2},$ dengan: $P = ρ \cdot g \cdot h .$ 1. Tekanan akibat air: $P_{1} = ρ_{1} \cdot g \cdot h_{1} = 1000 \cdot 10 \cdot 0, 3 = 3000 Pa .$ 2. Tekanan akibat minyak: $P_{2} = ρ_{2} \cdot g \cdot h_{2} = 800 \cdot 10 \cdot 0, 5 = 4000 Pa .$ 3. Tekanan total: $P_{total} = P_{1} + P_{2} = 3000 + 4000 = 7000 Pa .$ Jawaban: C
Soal

Sebuah mesin hidrolik memiliki luas penampang kecil $A_{1} = 10 cm^{2}$ dan luas penampang besar $A_{2} = 100 cm^{2}$ . Jika gaya yang diberikan pada penampang kecil adalah $F_{1} = 50 N$ , berapakah berat maksimum benda yang dapat diangkat oleh penampang besar?
1. $250 N$
2. $300 N$
3. $500 N$
4. $1.000 N$
5. $1.200 N$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan pada kedua penampang adalah sama: $P_{1} = P_{2} atau \frac{F _{1}}{A _{1}} = \frac{F _{2}}{A _{2}} .$ Substitusi nilai: $\frac{50}{10} = \frac{F _{2}}{100} .$ $5 = \frac{F _{2}}{100} .$ $F_{2} = 5 \times 100 = 500 N .$ Berat benda maksimum adalah $500 N$ . Jawaban: C
Soal

Perhatikan pernyataan berikut ini: 1. Pipa U berisi dua zat cair yang tidak bercampur. 2. Mesin hidrolik pada dongkrak mobil. 3. Penggunaan rem hidrolik pada kendaraan. 4. Tekanan udara di dalam ban mobil. 5. Kapal selam yang mengatur kedalaman menggunakan tekanan air. Pernyataan yang menerapkan hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari adalah ….
1. 1, 2, dan 3
2. 2, 3, dan 5
3. 1, 3, dan 5
4. 2, 3, dan 4
5. 1, 4, dan 5
Lihat pembahasan
Pembahasan: Hukum Pascal berlaku pada sistem fluida tertutup yang menyalurkan tekanan secara merata ke seluruh bagian fluida. - 1. Pipa U berisi dua zat cair: Ini lebih berkaitan dengan tekanan hidrostatis, bukan hukum Pascal. - 2. Mesin hidrolik: Contoh klasik penerapan hukum Pascal. - 3. Rem hidrolik: Menggunakan tekanan fluida yang sama ke seluruh sistem rem, sehingga ini adalah penerapan hukum Pascal. - 4. Tekanan udara di dalam ban mobil: Ini berhubungan dengan tekanan gas, bukan hukum Pascal. - 5. Kapal selam: Mengatur tekanan melalui sistem hidrolik untuk kedalaman tertentu, juga termasuk penerapan hukum Pascal. Jawaban: B. 2, 3, dan 5
Soal

Sebuah sistem hidrolik memiliki luas penampang kecil $A_{1} = 15 cm^{2}$ dan luas penampang besar $A_{2} = 90 cm^{2}$ . Jika gaya sebesar $F_{1} = 120 N$ diberikan pada penampang kecil, maka tekanan yang diterima penampang besar adalah …. (Percepatan gravitasi $g = 10 m/s^{2}$ )
1. $200 Pa$
2. $600 Pa$
3. $720 Pa$
4. $1.200 Pa$
5. $1.800 Pa$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan di kedua penampang sama, sesuai dengan hukum Pascal: $P_{1} = P_{2} atau \frac{F _{1}}{A _{1}} = \frac{F _{2}}{A _{2}} .$ Dari persamaan tekanan: $P = \frac{F}{A} .$ Tekanan pada penampang kecil: $P_{1} = \frac{F _{1}}{A _{1}} = \frac{120}{15} = 8 N/cm^{2} = 800 Pa .$ Karena tekanan sama di seluruh sistem hidrolik, maka: $P_{2} = P_{1} = 800 Pa .$ Jawaban: D
Soal

Sebuah sistem hidrolik memiliki luas penampang kecil $A_{1} = 15 cm^{2}$ dan luas penampang besar $A_{2} = 90 cm^{2}$ . Jika gaya sebesar $F_{1} = 120 N$ diberikan pada penampang kecil, maka tekanan yang diterima penampang besar adalah …. (Percepatan gravitasi $g = 10 m/s^{2}$ )
1. 200 Pa
2. 600 Pa
3. 720 Pa
4. 800 Pa
5. 1.800 Pa
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan di kedua penampang sama, sesuai dengan hukum Pascal: $P_{1} = P_{2} atau \frac{F _{1}}{A _{1}} = \frac{F _{2}}{A _{2}} .$ Dari persamaan tekanan: $P = \frac{F}{A} .$ Tekanan pada penampang kecil: $P_{1} = \frac{F _{1}}{A _{1}} = \frac{120}{15} = 8 N/cm^{2} = 800 Pa .$ Karena tekanan sama di seluruh sistem hidrolik, maka: $P_{2} = P_{1} = 800 Pa .$ Jawaban: D
Soal

Sebuah balok dengan massa $m = 2 kg$ memiliki volume $V = 0, 002 m^{3}$ . Balok tersebut dimasukkan ke dalam air dengan massa jenis $ρ_{air} = 1.000 kg/m^{3}$ . Hitung tekanan total yang dialami dasar balok jika seluruh balok tercelup dalam air. (Percepatan gravitasi $g = 10 m/s^{2}$ ).
1. $20.000 Pa$
2. $21.000 Pa$
3. $25.000 Pa$
4. $30.000 Pa$
5. $40.000 Pa$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan total di dasar balok terdiri dari tekanan hidrostatis akibat air dan tekanan atmosfer. $P_{total} = P_{hidrostatis} + P_{atmosfer} .$ Tekanan hidrostatis dihitung dengan: $P_{hidrostatis} = ρ \cdot g \cdot h .$ Karena volume balok $V = 0, 002 m^{3}$ , dan massa jenis air $ρ_{air} = 1.000 kg/m^{3}$ , maka tinggi $h$ adalah: h = $\frac{V}{A}$ $\text$ {(diasumsikan luas penampang balok $A = 1 m^{2}$ )}. Substitusi nilai: $P_{hidrostatis} = 1.000 \cdot 10 \cdot 0, 002 = 20.000 Pa .$ Karena tidak ada informasi tambahan tentang tekanan atmosfer, tekanan hidrostatis adalah tekanan total. Jawaban: A
Soal

Sebuah balok dengan massa $m = 2 kg$ memiliki volume $V = 0, 002 m^{3}$ . Balok tersebut dimasukkan ke dalam air dengan massa jenis $ρ_{air} = 1.000 kg/m^{3}$ . Hitung tekanan total yang dialami dasar balok jika seluruh balok tercelup dalam air. (Percepatan gravitasi $g = 10 m/s^{2}$ ).
1. $20.000 Pa$
2. $21.000 Pa$
3. $25.000 Pa$
4. $30.000 Pa$
5. $40.000 Pa$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan total di dasar balok terdiri dari tekanan hidrostatis akibat air dan tekanan atmosfer. $P_{total} = P_{hidrostatis} + P_{atmosfer} .$ Tekanan hidrostatis dihitung dengan: $P_{hidrostatis} = ρ \cdot g \cdot h .$ Karena volume balok $V = 0, 002 m^{3}$ , dan massa jenis air $ρ_{air} = 1.000 kg/m^{3}$ , maka tinggi $h$ adalah: $h = \frac{V}{A} \quad \text$ {(diasumsikan luas penampang balok $A = 1 m^{2}$ )}. Substitusi nilai: $P_{hidrostatis} = 1.000 \cdot 10 \cdot 0, 002 = 20.000 Pa .$ Karena tidak ada informasi tambahan tentang tekanan atmosfer, tekanan hidrostatis adalah tekanan total. Jawaban: A
Soal

Sebuah balok dengan massa $m = 2 kg$ memiliki volume $V = 0, 002 m^{3}$ . Balok tersebut dimasukkan ke dalam air dengan massa jenis $ρ_{air} = 1.000 kg/m^{3}$ . Hitung tekanan total yang dialami dasar balok jika seluruh balok tercelup dalam air. (Percepatan gravitasi $g = 10 m/s^{2}$ ).
1. $20.000 Pa$
2. $21.000 Pa$
3. $25.000 Pa$
4. $30.000 Pa$
5. $40.000 Pa$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Tekanan total di dasar balok terdiri dari tekanan hidrostatis akibat air dan tekanan atmosfer. $P_{total} = P_{hidrostatis} + P_{atmosfer} .$ Tekanan hidrostatis dihitung dengan: $P_{hidrostatis} = ρ \cdot g \cdot h .$ Karena volume balok $V = 0, 002 m^{3}$ , dan massa jenis air $ρ_{air} = 1.000 kg/m^{3}$ , maka tinggi $h$ adalah: $h = \frac{V}{A} \quad \text$ {(diasumsikan luas penampang balok $A = 1 m^{2}$ )}. Substitusi nilai: $P_{hidrostatis} = 1.000 \cdot 10 \cdot 0, 002 = 20.000 Pa .$ Karena tidak ada informasi tambahan tentang tekanan atmosfer, tekanan hidrostatis adalah tekanan total. Jawaban: A

← MaterinyaBab 8: Tekanan Zat dan Penerapannya Berikutnya →Bagian 2

Gratis — tolong sebarkan

Materi dan latihan di sini bisa dipakai siapa saja tanpa membayar dan tanpa mendaftar. Aplikasi Fitri Learning membawa semuanya ke HP, lengkap dengan nilai dan pembahasan, dan jalan tanpa internet setelah diunduh sekali.

Gratis, tanpa akunUnduh aplikasinya → Ilmu yang bermanfaatBagikan ke WhatsApp