Tekanan (Pengertian, Rumus, Soal dan Pembahasannya)

. materi Fisika kelas VIII Bab Tekanan meliputi pengertian tekanan, sifat, rumus-rumus, soal latihan dan pembahasannya dll. Silakan disimak selengkapnya...

Rangkuman Materi :

1.    Pengertian tekanan adalah gaya yang bekerja pada permukaan benda tiap saatuan luasnya dan dirumuskan dengan P = F/A

2.    Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan adalah gaya tekan dan luas bidang permukaan bidang tekan

3.    Menghitung besarnya tekanan pada suatu benda

Contoh soal : sebuah kotak yang bertanya 500 N dan luas alasnya 1 m² diletakkan di atas lantai. Hitunglah tekanan yang diberikan kotak pada lantai!

Jawab :

Dik : F = 500 N

A = luas kotak = 1 m²

Dit : P

Rumus : P = F/A = 500 N/1 m² = 500 N/m²

4.    Aplikasi konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari adalah mata kapak yang dibuat tajam, sirip ikan yang lebar, sepatu salju yang alasnya dibuat lebar

5.    Sifat-sifat tekanan dalam zat cair

a.       Semakin besar massa jenis suatu zat cair, semakin besar pula tekanan pada kedalaman tertentu

b.      Tekanan berbanding lurus dengan massa jenis zat cair dan kedalaman di dalam zat cair

c.       Tekanan yang diberikan pada zat cair di ruang tertutup akan diteruskan ke segala air dengan sama rata

6.    Menentukan tekanan zat cair pada soal dengan rumus P = p  x g x h

7.    Posisi permukaan zat cair dalam bejana berhubungan mempunyai ketinggian yang sama walaupun bentuk tabung tidak sama

8.    Pemanfaatan sifat permukaan zat cair yang selalu mendatar dalam kehidupan sehari-hari adalah tukang bangunan, teko air, tempat penampungan air

9.    Mengamati tinggi permukaan zat cair dalam pipa U (pada percobaan)

10.  Hubungan antara massa jenis dan tinggi zat cair dalam pipa U. Karena massa jenisnya tidak sama maka tinggi permukaan tidak sama.

11. Bunyi hukum Pascal yaitu tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar

12. Peralatan yang menggunakan prinsip mesin penghasil kerja hidrolik adalah dongkrak hidrolik, rem hodrolik, mesin hidrolik pengangkat, pompa sepeda, mesin pengempres kapas (kempa)

13. Sebuah dongkrak hidrolik dengan luas penghisap kecil A1 = 10 cm dan luas penghisap besar 60 cm  digunakan untuk mengangkat beban 6.000 N. Berapa gaya tekan yang harus diberikan penghisap kecil supaya bebab tersebut terangkat?

14. Bunyi hukum Archimedes adalah suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut

15. Konsep tenggelam, melayang dan terapung adalah :

a.       Mengapung terjadi jika gaya ke atas lebih besar daripada barat benda ( Fa > w)

b.      Melayang terjadi jika gaya apung sama dengan  berat benda ( Fa = w)

c.       Tenggelam terjadi jika gaya apung benda lebih kecil daripada berat benda ( Fa < w

16. Pengaruh massa jenis pada peristiwa tenggelam, melayang dan terapung

a.       Mengapung terjadi jika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis cairan

b.      Melayang terjadi jika massa jenis benda sama dengan massa jenis cairan

c.       Tenggelan terjadi jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis cairan

17. Pemanfaatan gaya archimedes dalam kehidupan sehari-hari adalah kapal laut, kapal selam, jembatan ponton, hidrometer

18. Mendemontrasikan adanya tekanan udara

19. Mengukur tekanan udara pada ketinggian tertentu pada soal yang tersedia.

Contoh soal :

Di suatu tempat tekanan udara diukur menggunakan barometer raksa. Jika angka yang ditunjukkan alat tersebut adalah 70 cm. Hitunglah ketinggian tempat tersebut!

20. Jenis-jenis alat pengukur tekanan udara adalah

a.       Barometer

b.      Manometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara dalam ruang tertutup.

1.       Manometer raksa : manometer raksa terbuka dan manometer raksa tertutup

2.       Manometer logam

21.   Penerapan konsep tekanan udara dalam kehidupan sehari-hari adalah angin, prakiraan cuaca.

Contoh Soal dan Pembahasan tercakup tekanan pada zat padat, tekanan pada zat cair, tekanan pada gas, hukum pascal, hukum boyle, pipa U dan tekanan gas dalam tabung / manometer.



Soal No. 1
Sebuah balok bermassa 300 kg dengan ukuran panjang 1,5 m, lebar 1 m, dan tinggi 0,5 m.



Tentukan tekanan pada dasar balok jika balok diletakkan diatas meja pada posisi seperti terlihat pada gambar di atas!

Pembahasan

Luas alas balok adalah:
A = p x l
A = 1,5 x 1 = 1,5 m²

Gaya yang bekerja pada meja adalah gaya berat balok,
F = W = m x g = 300 x 10 = 3000 Newton

Tekanan
P = ^F/_A = ³⁰⁰⁰/_1,5 = 2000 Pascal

Soal No. 2
Gambar berikut sebuah teko berisi sirup sedalam 15 cm. Tentukan tekanan hidrostatis di dasar teko, anggap massa jenis sirup sama dengan massa jenis air yaitu 1000 kg/m³ dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s²



Pembahasan
Tekanan hidrostatis:
P = ρ x g x h
P = 1000 x 10 x 0,15 = 1500 Pascal

Soal No. 3
Untuk mengukur tekanan gas dalam tabung digunakan air raksa seperti gambar berikut



Jika tekanan udara luar adalah 76 cm Hg, dan h = 3 cm, tentukan tekanan gas di dalam tabung!

Pembahasan
Tekanan udara dalam tabung
P = Po − h
P = 76 cmHg − 3 cm Hg = 73 cm Hg

Soal No. 4
Untuk mengukur tekanan gas dalam tabung digunakan air raksa seperti gambar berikut



Jika tekanan udara luar adalah 76 cm Hg, dan h = 3 cm, tentukan tekanan gas di dalam tabung!

Pembahasan
Tekanan udara dalam tabung
P = Po + h
P = 76 cmHg + 3 cmHg = 79 cm Hg

Soal No. 5
Untuk memperkirakan massa jenis suatu zat cair digunakan pipa berbentuk U yang telah berisi air. Setelah zat cair dimasukkan pada pipa sebelah kanan, kondisi akhir seperti gambar berikut



Tentukan massa jenis zat cair pada pipa kanan!

Pembahasan
ρ₁h₁ = ρ₂h₂
1000 x 5 = ρ2 x 8
h₂ = 5000 / 8 = 625 kg/m³

Soal No. 6
Kota A berada 300 m di atas permukaan air laut. Jika tekanan di atas permukaan air laut adalah 76 cmHg, tentukan tekanan udara di kota A, nyatakan dalam cmHg!

Pembahasan
Setiap kenaikan 100 cm, tekanan udara luar turun 1 cm
Kota A 300 m dari muka laut, sehingga tekanan udaranya turun 3 cm,
P = 76 cm Hg − 3 cm Hg = 73 cm Hg

Soal No. 7
Perhatikan gambar di bawah!



Luas penampang 1 adalah 5 cm² dan luas penampang 2 adalah 50 cm². Jika berat beban adalah W = 1800, tentukan besar gaya F yang diperlukan untuk menaikkan beban W!

Pembahasan
F₁/A₁ = F₂/A₂
F / 5 = 1800 / 50
F = (1800/50) x 5 = 180 Newton

Soal No. 8
Perhatikan gambar di bawah!



Diameter penampang 1 adalah 5 cm² dan diameter penampang 2 adalah 15 cm². Jika berat beban adalah W = 1800, tentukan besar gaya F yang diperlukan untuk menaikkan beban W!

Pembahasan
F₁/(D₁)² = F₂/(D₂)²
F / 5² = 1800 / 15²
F = 1800 x (5/15)² = 1800 / 9 = 200 Newton

Soal No. 9
Contoh dalam kehidupan sehari-hari yang menunjukkan bahwa gas dalam ruang tertutup mengadakan tekanan pada dindingnya adalah ...
A. lilin yang menyala menjadi padam ketika ditutup gelas
B. balon yang berisi udara lebih berat dari balon kosong
C. balon yang berisi udara naik ke angkasa
D. meletusnya balon atau ban sepeda
(Sumber soal : Ebtanas IPA SMP 2001)

Pembahasan
- lilin yang menyala menjadi padam ketika ditutup gelas→ pembakaran memerlukan udara (oksigen), jika gelas ditutup suplai oksigen berkurang dan akhirnya habis, sehingga lilin padam.
- balon yang berisi udara lebih berat dari balon kosong → membuktikan udara juga memilki massa
- balon yang berisi udara naik ke angkasa → massa jenis udara dalam balon berarti lebih kecil dari massa jenis udara di luar balon
- meletusnya balon atau ban sepeda → udara memiliki tekanan, dinding balon atau ban tidak mampu menahan gaya tekan sehingga meletus.

Soal No. 10
Gas Argon yang mempunyai volume 2 m³ dengan tekanan 6 atm dipompakan ke dalam ruang hampa yang volumenya 8 m³. Tekanan gas Argon tersebut menjadi ...
A. 24atm
B. 14 atm
C. 4 atm
D. 1,5 atm
(Sumber soal : Ebtanas IPA SMP 1999)

Pembahasan
P₁V₁ = P₂V₂
(6 atm)(2 m³) = P₂ (8 atm)
P₂ = 12 / 8 = 1,5 atm

Soal No. 11
Empat buah benda dengan bentuk yang berbeda diletakkan di atas lantai.

                

Tekanan paling kecil yang dialami lantai diakibatkan oleh benda nomor....

A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
(Sumber soal : Try Out Online Tekanan SMP - Fisika Study Center)

Pembahasan
Dari rumus tekanan:
P = ^F/_A
Untuk memperoleh tekanan yang kecil, luas bidang tekan harus diperbesar. Luas paling besar adalah benda nomor (2)

prep. by:
fisikastudycenter.com

http://fisikastudycenter.com/fisika-smp/363-tekanan-smp

http://myapriani.blogspot.co.id/2015/04/rangkuman-materi-ipa-kelas-8-semester-2  

Demikian materi Fisika kelas VIII Bab Tekanan meliputi pengertian tekanan, sifat, rumus-rumus, soal latihan dan pembahasannya lengkap. Semoga membantu...