Pembahasan Pola Soal Tekanan Dan Aturan Pascal
.com - Contoh soal dan tanggapan perihal tekanan dan aturan Pascal untuk tingkat sekolah menengah pertama. Soal disusun dalam bentuk pilihan berganda dilengkapi pembahasan dan dirancang sedemikian biar mencakup beberapa subtopik dalam kajian tekanan untuk tingkat menengah pertama ibarat persamaan tekanan, satuan tekanan, tekanan dalam baskom berhubungan, aturan dan prinsip Pascal, dan alat-alat yang bekerja menurut prinsip Pascal. Selain sebagai contoh, pembahasan soal ini juga sekaligus membantu murid biar terbiasa mengerjakan soal-soal pilihan berganda.
A. P = F.A
B. P = F/A
C. P = ½F.A
D. P = 2F.A
Pembahasan :
Jika dilihat menurut rumusnya, maka tekanan sanggup diartikan sebagai gaya persatuan luas permukaan di mana gaya tersebut bekerja. Besar tekanan berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas permukaan.
P = F / A
Keterangan :
P = tekanan (Pa atau N/m2)
F = gaya (N)
A = luas permukaan bidang sentuh (m2).
Contoh 2 : Hubungan Tekanan, Gaya, dan Luas
Jika sebuah balok diletakkan di atas meja, maka tekanan yang diberikan balok pada meja tersebut sanggup diperbesar dengan cara ....
A. Memperkecil berat balok
B. Memperbesar luas ganjal balok
C. Memperbesar berat balok
D. Memperkecil massa balok
Pembahasan :
Seperti yang telah dibahas pada soal sebelumnya, tekanan yang dihasilkan oleh sebuah gaya berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas permukaan sentuh. Karena gaya yang diberikan balok ialah gaya berat, maka:
P = F / A = m.g / A
Dari rumus tersebut sanggup kita lihat bahwa semakin besar gaya yang diberikan maka akan semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Sebaliknya, semakin kecil luas permukaan sentuh maka akan semakin besar tekanan yang dihasilkan.
Itu artinya, untuk memperbesar tekanan yang dihasilkan oleh balok, ada dua cara yang sanggup dilakukan, yaitu:
1. Memperbesar massa biar gaya berat bertambah
2. Memperkecil luas ganjal balok yang bersentuhan dengan meja.
Jadi, biar tekanan yang dihasilkan balok membesar, maka salah satu cara yang sanggup dilakukan ialah memperbesar berat balok. Berat balok sanggup diperbesar dengan cara memperbesar massanya.
A. 0,5 m2
B. 1,5 m2
C. 2,5 m2
D. 4,0 m2
Pembahasan :
Dik : F1 = 40 N, F2 = 50 N, P2 = 5P1, A1 = 2 m2
Dit : A2 = ... ?
Tekanan yang dihasilkan gaya pertama:
⇒ P1 = F1/A1
⇒ P1 = 40/2
⇒ P1 = 20 Pa
Tekanan yang dihasilkan gaya kedua:
⇒ P2 = F2/A2
⇒ 5P1 = F2/A2
⇒ 5 (20) = 50/A2
⇒ 100 = 50/A2
⇒ A2 = 50/100
⇒ A2 = 0,5 m2
Contoh 4 : Hukum Pascal
Perhatikan gambar berikut!
Sistem di atas akan seimbang jikalau besar F2 sama dengan ....
A. 80 N
B. 100 N
C. 120 N
D. 160 N
Pembahasan :
Dik : F1 = 40 N, A1 = 0,01 m2, A2 = 0,04 m2
Dit : F2 = ... ?
Berdasarkan prinsip Pascal:
⇒ F2 = 4.000 (0,04)
⇒ F2 = 160 N
A. 1000 Pa
B. 2000 Pa
C. 2500 Pa
D. 4000 Pa
Pembahasan :
Dik : p = 2 m, l = 1 m, t = 0,5 m, m = 400 kg
Dit : P = ... ?
Dengan perkiraan bahwa peti berada dengan posisi panjang dan lebar di bawah, maka luas ganjal yang bersentuhan dengan permukaan lantai adalah:
⇒ A = p x l
⇒ A = 2 x 1
⇒ A = 2 m2
Karena massa peti diketahui, maka gaya yang diberikan peti terhadap lantai ialah gaya berat yang besarnya merupakan hasil kali massa dengan gravitasi.
⇒ F = m.g
⇒ F = 400 (10)
⇒ F = 4000 N
Tekanan yang diberikan peti pada lantai:
⇒ P = F/A
⇒ P = 4000/2
⇒ F = 2.000 Pa
Contoh 6 : Menentukan Massa
Sebuah balok berukuran 4 m x 2 m x 5 m diletakkan di atas lantai. Jika tekanan minimum yang diberikan balok terhadap lantai ialah 50 Pa dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka massa balok tersebut ialah ....
A. 50 kg
B. 80 kg
C. 100 kg
D. 120 kg
Pembahasan :
Dik : P min = 50 Pa, g = 10 m/s2
Dit : m = ... ?
Tekanan minimum dihasilkan jikalau balok diletakkan dengan bab ganjal terbesar, yaitu:
⇒ P min = F/Amax
⇒ 50 = m.g/(4 x 5)
⇒ 50 = 10m/20
⇒ 1000 = 10 m
⇒ m = 1000/10
⇒ m = 100 kg
Jika massa jenis raksa ialah 13,6 g/cm3, maka massa jenis zat cair X ialah ....
A. 3,4 g/cm3
B. 2,6 g/cm3
C. 1,9 g/cm3
D. 1,3 g/cm3
Pembahasan :
Dik : ρ1 = 13,6 g/cm3, h1 = 2 cm, h2 = 8 cm
Dit : ρ2 = ... ?
Berdasarkan prinsip baskom berhubungan:
⇒ ρ2 . h2 = ρ1 . h1
⇒ ρ2 (8) = 13,6 (2)
⇒ 8 ρ2 = 27,2
⇒ ρ2 = 27,2/8
⇒ ρ2 = 3,4 g/cm3
Contoh 8 : Perbandingan Tekanan
Perhatikan gambar berikut!
Jika massa keempat balok di atas ialah sama, maka balok yang menghasilkan tekanan paling besar ialah ....
A. I dan II
B. I dan III
C. II
D. IV
Pembahasan :
Tekanan yang dihasilkan oleh balok berbanding lurus dengan berat balok dan berbanding terbalik dengan luas ganjal balok yang bersentuhan dengan lantai. Karena massa keempat balok sama, maka berat keempat balok juga sama.
Karena berat keempat balok sama, maka yang menjadi pembeda dan mensugesti besar tekanannya hanya luas ganjal yang bersentuhan dengan lantai. Karena tekanan berbanding terbalik dengan luas, semakin kecil luas alasnya maka akan semakin besar tekanan yang dihasilkan.
Dari keempat balok di atas, balok yang mempunyai luas ganjal paling kecil ialah balok II. Dengan demikian, balok II menunjukkan tekanan paling besar kepada lantai.
A. Balon udara
B. Pompa hidrolik
C. Kursi dokter gigi
D. Mesin pengepres hidrolik
Pembahasan :
Prinsip Pascal ialah prinsip kerja yang menunjukkan gaya kecil pada penghisap kecil untuk menghasilkan gaya besar pada penghisap yang besar. Beberapa alat yang cara kerjanya memakai prinsip Pascal antaralain:
1. Dongkrak dan pompa hidrolik
2. Mesin pengepres hidrolik
3. Kursi dokter gigi
4. Rem piringan hidrolik
5. Kursi eksekutif
Dengan demikian, yang tidak termasuk alat dengan prinsip Pascal ialah balon udara. Balon udara merupakan alat teknik yang cara kerjanya menurut prinsip Archimedes.
Contoh 10 : Tekanan Maksimum
Sebuah balok berukuran 2 m x 1 m x 4 m mempunyai massa 100 kg. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka tekanan maksimum yang sanggup diberikan balok pada lantai ialah ....
A. 500 Pa
B. 400 Pa
C. 250 Pa
D. 125 Pa
Pembahasan :
Dik : m = 100 kg, g = 10 m/s2
Dit : P max = ... ?
Gaya yang diberikan balok:
⇒ F = m.g
⇒ F = 100 (10)
⇒ F = 1000 N
Karena ada tiga bab yang mungkin untuk menjadi ganjal balok, maka ada tiga kemungkinan tekanan yang dihasilkan. Karena semakin kecil luas ganjal yang bersentuhan dengan lantai semakin besar tekanan yang dihasilkan, maka tekanan maksimum dihasilkan jikalau luas alasnya paling kecil.
Dari tiga kemungkinan {(2 x 1), (2 x 4), dan (1 x 4)}, luas ganjal terkecil adalah:
⇒ A = 2 x 1
⇒ A = 2 m2
Dengan demikian, tekanan maksimum yang sanggup dihasilkan adalah:
⇒ P max = F/A
⇒ P max = 1000/2
⇒ P max = 500 Pa
Contoh 1 : Pengertian Tekanan
Jika sebuah gaya F bekerja pada sebuah bidang dengan luas permukaan sentuh sebesar A, maka besar tekanan yang diberikan gaya tersebut ialah ....A. P = F.A
B. P = F/A
C. P = ½F.A
D. P = 2F.A
Pembahasan :
Jika dilihat menurut rumusnya, maka tekanan sanggup diartikan sebagai gaya persatuan luas permukaan di mana gaya tersebut bekerja. Besar tekanan berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas permukaan.
P = F / A
Keterangan :
P = tekanan (Pa atau N/m2)
F = gaya (N)
A = luas permukaan bidang sentuh (m2).
Jawaban : B
Contoh 2 : Hubungan Tekanan, Gaya, dan Luas
Jika sebuah balok diletakkan di atas meja, maka tekanan yang diberikan balok pada meja tersebut sanggup diperbesar dengan cara ....
A. Memperkecil berat balok
B. Memperbesar luas ganjal balok
C. Memperbesar berat balok
D. Memperkecil massa balok
Pembahasan :
Seperti yang telah dibahas pada soal sebelumnya, tekanan yang dihasilkan oleh sebuah gaya berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas permukaan sentuh. Karena gaya yang diberikan balok ialah gaya berat, maka:
P = F / A = m.g / A
Dari rumus tersebut sanggup kita lihat bahwa semakin besar gaya yang diberikan maka akan semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Sebaliknya, semakin kecil luas permukaan sentuh maka akan semakin besar tekanan yang dihasilkan.
Itu artinya, untuk memperbesar tekanan yang dihasilkan oleh balok, ada dua cara yang sanggup dilakukan, yaitu:
1. Memperbesar massa biar gaya berat bertambah
2. Memperkecil luas ganjal balok yang bersentuhan dengan meja.
Jadi, biar tekanan yang dihasilkan balok membesar, maka salah satu cara yang sanggup dilakukan ialah memperbesar berat balok. Berat balok sanggup diperbesar dengan cara memperbesar massanya.
Jawaban : C
Contoh 3 : Luas Permukaan Sentuh
Sebuah gaya 40 N bekerja pada sebuah bidang dengan luas permukaan yang bersentuhan 2 m2. Agar dihasilkan tekanan lima kali lebih besar dari tekanan pertama, maka gaya 50 N harus bekerja pada bidang dengan luas permukaan sentuh sebesar ....A. 0,5 m2
B. 1,5 m2
C. 2,5 m2
D. 4,0 m2
Pembahasan :
Dik : F1 = 40 N, F2 = 50 N, P2 = 5P1, A1 = 2 m2
Dit : A2 = ... ?
Tekanan yang dihasilkan gaya pertama:
⇒ P1 = F1/A1
⇒ P1 = 40/2
⇒ P1 = 20 Pa
Tekanan yang dihasilkan gaya kedua:
⇒ P2 = F2/A2
⇒ 5P1 = F2/A2
⇒ 5 (20) = 50/A2
⇒ 100 = 50/A2
⇒ A2 = 50/100
⇒ A2 = 0,5 m2
Jawaban : A
Contoh 4 : Hukum Pascal
Perhatikan gambar berikut!
Sistem di atas akan seimbang jikalau besar F2 sama dengan ....
A. 80 N
B. 100 N
C. 120 N
D. 160 N
Pembahasan :
Dik : F1 = 40 N, A1 = 0,01 m2, A2 = 0,04 m2
Dit : F2 = ... ?
Berdasarkan prinsip Pascal:
| ⇒ | F2 | = | F1 |
| A2 | A1 |
| ⇒ | F2 | = | 40 |
| 0,04 | 0,01 |
⇒ F2 = 160 N
Jawaban : D
Contoh 5 : Menentukan Besar Tekanan
Sebuah peti mempunyai panjang, lebar, dan tinggi berturut-turut ialah 2 m, 1 m, dan 0,5 m. Jika massa peti ialah 400 kg, maka tekanan yang dihasilkan oleh peti tersebut pada lantai ialah ....A. 1000 Pa
B. 2000 Pa
C. 2500 Pa
D. 4000 Pa
Pembahasan :
Dik : p = 2 m, l = 1 m, t = 0,5 m, m = 400 kg
Dit : P = ... ?
Dengan perkiraan bahwa peti berada dengan posisi panjang dan lebar di bawah, maka luas ganjal yang bersentuhan dengan permukaan lantai adalah:
⇒ A = p x l
⇒ A = 2 x 1
⇒ A = 2 m2
Karena massa peti diketahui, maka gaya yang diberikan peti terhadap lantai ialah gaya berat yang besarnya merupakan hasil kali massa dengan gravitasi.
⇒ F = m.g
⇒ F = 400 (10)
⇒ F = 4000 N
Tekanan yang diberikan peti pada lantai:
⇒ P = F/A
⇒ P = 4000/2
⇒ F = 2.000 Pa
Jawaban : B
Contoh 6 : Menentukan Massa
Sebuah balok berukuran 4 m x 2 m x 5 m diletakkan di atas lantai. Jika tekanan minimum yang diberikan balok terhadap lantai ialah 50 Pa dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka massa balok tersebut ialah ....
A. 50 kg
B. 80 kg
C. 100 kg
D. 120 kg
Pembahasan :
Dik : P min = 50 Pa, g = 10 m/s2
Dit : m = ... ?
Tekanan minimum dihasilkan jikalau balok diletakkan dengan bab ganjal terbesar, yaitu:
⇒ P min = F/Amax
⇒ 50 = m.g/(4 x 5)
⇒ 50 = 10m/20
⇒ 1000 = 10 m
⇒ m = 1000/10
⇒ m = 100 kg
Jawaban : C
Contoh 7 : Bejana Berhubungan
Sebuah baskom berbentuk U diisi dengan dua jenis zat cair yaitu raksa dan zat cair X ibarat gambar di bawah ini.Jika massa jenis raksa ialah 13,6 g/cm3, maka massa jenis zat cair X ialah ....
A. 3,4 g/cm3
B. 2,6 g/cm3
C. 1,9 g/cm3
D. 1,3 g/cm3
Pembahasan :
Dik : ρ1 = 13,6 g/cm3, h1 = 2 cm, h2 = 8 cm
Dit : ρ2 = ... ?
Berdasarkan prinsip baskom berhubungan:
⇒ ρ2 . h2 = ρ1 . h1
⇒ ρ2 (8) = 13,6 (2)
⇒ 8 ρ2 = 27,2
⇒ ρ2 = 27,2/8
⇒ ρ2 = 3,4 g/cm3
Jawaban : A
Contoh 8 : Perbandingan Tekanan
Perhatikan gambar berikut!
Jika massa keempat balok di atas ialah sama, maka balok yang menghasilkan tekanan paling besar ialah ....
A. I dan II
B. I dan III
C. II
D. IV
Pembahasan :
Tekanan yang dihasilkan oleh balok berbanding lurus dengan berat balok dan berbanding terbalik dengan luas ganjal balok yang bersentuhan dengan lantai. Karena massa keempat balok sama, maka berat keempat balok juga sama.
Karena berat keempat balok sama, maka yang menjadi pembeda dan mensugesti besar tekanannya hanya luas ganjal yang bersentuhan dengan lantai. Karena tekanan berbanding terbalik dengan luas, semakin kecil luas alasnya maka akan semakin besar tekanan yang dihasilkan.
Dari keempat balok di atas, balok yang mempunyai luas ganjal paling kecil ialah balok II. Dengan demikian, balok II menunjukkan tekanan paling besar kepada lantai.
Jawaban : C
Contoh 9 : Aplikasi Prinsip Pascal
Berikut ini merupakan alat-alat yang bekerja menurut prinsip Pascal, kecuali ....A. Balon udara
B. Pompa hidrolik
C. Kursi dokter gigi
D. Mesin pengepres hidrolik
Pembahasan :
Prinsip Pascal ialah prinsip kerja yang menunjukkan gaya kecil pada penghisap kecil untuk menghasilkan gaya besar pada penghisap yang besar. Beberapa alat yang cara kerjanya memakai prinsip Pascal antaralain:
1. Dongkrak dan pompa hidrolik
2. Mesin pengepres hidrolik
3. Kursi dokter gigi
4. Rem piringan hidrolik
5. Kursi eksekutif
Dengan demikian, yang tidak termasuk alat dengan prinsip Pascal ialah balon udara. Balon udara merupakan alat teknik yang cara kerjanya menurut prinsip Archimedes.
Jawaban : A
Contoh 10 : Tekanan Maksimum
Sebuah balok berukuran 2 m x 1 m x 4 m mempunyai massa 100 kg. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka tekanan maksimum yang sanggup diberikan balok pada lantai ialah ....
A. 500 Pa
B. 400 Pa
C. 250 Pa
D. 125 Pa
Pembahasan :
Dik : m = 100 kg, g = 10 m/s2
Dit : P max = ... ?
Gaya yang diberikan balok:
⇒ F = m.g
⇒ F = 100 (10)
⇒ F = 1000 N
Karena ada tiga bab yang mungkin untuk menjadi ganjal balok, maka ada tiga kemungkinan tekanan yang dihasilkan. Karena semakin kecil luas ganjal yang bersentuhan dengan lantai semakin besar tekanan yang dihasilkan, maka tekanan maksimum dihasilkan jikalau luas alasnya paling kecil.
Dari tiga kemungkinan {(2 x 1), (2 x 4), dan (1 x 4)}, luas ganjal terkecil adalah:
⇒ A = 2 x 1
⇒ A = 2 m2
Dengan demikian, tekanan maksimum yang sanggup dihasilkan adalah:
⇒ P max = F/A
⇒ P max = 1000/2
⇒ P max = 500 Pa
Jawaban : A
Sumber http://hamilhamil1.blogspot.com/
Komentar
Posting Komentar