Pembahasan Pola Soal Tekanan Dan Aturan Pascal Smp

Posted on

– Pembahasan pola soal bidang studi fisika perihal Tekanan dan aturan Pascal untuk tingkat menengah pertama. Contoh soal ini mencakup sedikit subtopik yang paling kerap dibahas dalam potongan tekanan, yakni pengertian tekanan, persamaan tekanan, satuan tekanan, bidang permuaan sentuh, tekanan maksimum, tekanan minimum, tekanan dalam baskom berhubungan, aturan dan prinsip Pascal, membandingkan tekanan yang dihasilkan sedikit benda, dan alat-alat yang bekerja menurut prinsip Pascal. Melalui pembahasan pola soal ini dibutuhkan murid sanggup memahami sedikit konsep penting seputar tekanan dan bisa menuntaskan soal lain seputar tekanan.

Contoh 1 : Apa yang dimaksud dengan Tekanan?

Jika F merupakan gaya yang bekerja pada sebuah bidang dengan luas permukaan sentuh sebesar A, dan P merupakan besar tekanan yang diberikan gaya tersebut, maka kekerabatan P, F, dan A yang benar merupakan ….
A. P = F/A
B. P = F.A
C. P = ½F.A
D. P = 2F/A

Pembahasan :
Secara simpel, tekanan sanggup diartikan sebagai gaya persatuan luas permukaan di mana gaya tersebut bekerja. Itu artinya, besar tekanan yang dialami oleh suatu permukaan berbanding lurus dengan besar gaya yang dialaminya dan berbanding terbalik dengan luas permukaan bidang sentuh.

Dengan demikian, kekerabatan antara P, F, dan A sanggup dinyatakan dengan rumus berikut:

P = F / A

Keterangan :
P = tekanan (Pa atau N/m2)
F = gaya (N)
A = luas permukaan bidang sentuh (m2).

Jadi, balasan yang benar merupakan P = F/A. Berdasarkan rumus ini sanggup dilihat bahwa besar tekanan bergantung pada besar gaya atau luas bidang tekan. Semakin besar gaya yang bekerja pada suatu bidang maka semakin besar tekanannya. Sebaliknya, semakin besar luas bidang sentuhnya maka semakin kecil tekanan yang dihasilkan.

Jawaban : A

Contoh 2 : Bagaimana Cara Memperbesar Tekanan?
Jika sebuah balok bermassa 20 kg diletakkan di atas meja, maka besar tekanan yang diberikan balok kepada meja tersebut sanggup diperbesar dengan cara ….
A. Memperkecil berat balok
B. Memperbesar luas ganjal balok
C. Memperbesar berat balok
D. Memperkecil massa balok

Pembahasan :
Pada soal pertama, sudah disebutkan bahwa besar tekanan yang dialami oleh suatu bidang berbanding lurus dengan besar gaya yang dialami dan berbanding terbalik dengan luas permukaan bidang sentuh. Rumus utama tekanan merupakan sebagai berikut:

P = F/A

Tekanan berbanding lurus dengan gaya artinya semakin besar gaya semakin besar tekanannya. Sebaliknya, tekanan berbanding terbalik dengan luas bidang sentuh, artinya semakin luas bidang sentuhnya semakin kecil tekanannya.

Itu artinya, tekanan yang dialami oleh suatu bidang sanggup diperbesar dengan dua cara, yaitu:
1). Memperbesar gaya atau
2). Memperkecil luas bidang sentuh.

Nah, untuk kasus balok berada di atas meja, gaya yang bekerja pada meja merupakan gaya berat yang diberikan oleh balok. Sementara luas bidang sentuhnya merupakan luas sisi balok yang menekan permukaan meja. Gaya berat merupakan persobat semua antara massa dengan gravitasi, maka rumus tekanan sanggup diubah menjadi:

P = (m.g)/A

Dengan demikian, untuk memperbesar tekanan yang dihasilkan oleh balok, ada dua cara yang sanggup dilakukan, yaitu:
1). Memperbesar massa semoga gaya berat bertambah
2). Memperkecil luas ganjal balok yang bersentuhan dengan meja.

Baca Juga:   Contoh Soal Momentum Memilih Kecepatan Sesudah Tumbukan

Jadi, semoga tekanan yang dihasilkan balok membesar, maka salah satu cara yang sanggup dilakukan merupakan memperbesar berat balok. Berat balok sanggup diperbesar dengan cara memperbesar massanya.

Jawaban : C

Contoh 3 : Apa itu Luas Permukaan Sentuh?

Sebuah gaya 40 N bekerja pada sebuah bidang dengan luas permukaan yang bersentuhan 2 m2. Agar tekanannya sama dengan lima kali tekanan pertama, maka gaya 50 N harus bekerja pada bidang dengan luas permukaan sentuh sebesar ….
A. 3,5 m2
B. 2,5 m2
C. 1,5 m2
D. 0,5 m2

Pembahasan :
Dik : F1 = 40 N, F2 = 50 N, P2 = 5P1, A1 = 2 m2
Dit : A2 = … ?

Sebelum menjawab soal ini, ada baiknya kita memahami apa itu luas bidang sentuh. Dalam tekanan, kita harus sanggup membedakan “luas bidang sentuh” dengan “luas permukaan benda yang dikenai gaya” alasannya keduanya sanggup saja nilainya berbeda.

Luas bidang sentuh merupakan luas permukaan dari dua benda yang saling bersentuhan. Dengan kata lain, luas bidang sentuh menyatakan seberapa luas permukaan yang dikenai gaya. Luas bidang sentuh ini umumnya dilihat menurut luas ganjal benda atau luas potongan sisi benda yang menekan benda lain.

Sebagai contoh, sebuah kubus yang luas alasnya 20 cm2 berada di atas sebuah meja yang luas permukaannya 100 cm2. Pada kasus ini, yang dimaksud dengan luas bidang sentuh merupakan luas ganjal kubus bukan luas permukaan meja. Jadi, luas bidang sentuhnya merupakan 20 cm2 alasannya sisi yang menekan meja merupakan seluas 20 cm2.

Tekanan yang dihasilkan gaya pertama:
⇒ P1 = F1/A1
⇒ P1 = 40/2
⇒ P1 = 20 Pa

Tekanan yang dihasilkan gaya kedua:
⇒ P2 = F2/A2

Berdasarkan data dalam soal, maka diperoleh:
⇒ 5P1 = F2/A2
⇒ 5 (20) = 50/A2
⇒ 100 = 50/A2
⇒ A2 = 50/100
⇒ A2 = 0,5 m2

Jadi, semoga besar tekanan yang diberikan gaya 50 N sama dengan 5 kali besar tekanan yang diberikan gaya 40 N, maka gaya 50 N harus menekan dengan luas bidang sentuh 0,5 m2.

Jawaban : D

Contoh 4 : Bagaimana Konsep Hukum Pascal?
Perhatikan gambar berikut!

 Pembahasan pola soal bidang studi fisika perihal Tekanan dan aturan Pascal untuk tingkat PEMBAHASAN CONTOH SOAL TEKANAN DAN HUKUM PASCAL SMP

Jika A1 = 0,01 m2 dan A2 = 0,04 m2, maka sistem di atas akan seimbang apabila besar F1 sama dengan ….
A. 1600 N
B. 1000 N
C. 800 N
D. 400 N

Pembahasan :
Dik : m2 = 160 kg, A1 = 0,01 m2, A2 = 0,04 m2
Dit : F1 = … ?

Besar gaya berat yang dihasilkan m2  :
⇒ F2 = m2 . g
⇒ F2 = 160 x 10
⇒ F2 = 1600 N

Berdasarkan prinsip Pascal:

F1  = F2
A1 A2
F1  = 1600
0,01 0,04

⇒ F1 = 16/(0,04)
⇒ F1 = 400 N

Jadi, semoga sistem seimbang, maka besar gaya F1 merupakan 400 N.

Jawaban : D

Contoh 5 : Bagaimana Cara Menentukan Besar Tekanan?

Sebuah peti terdapat panjang, lebar, dan tinggi berturut-turut merupakan 2 m, 1 m, dan 0,5 m. Jika massa peti merupakan 400 kg, maka tekanan yang dihasilkan oleh peti tersebut pada lantai merupakan ….
A. 1000 Pa
B. 1500 Pa
C. 2000 Pa
D. 4000 Pa

Pembahasan :
Dik : p = 2 m, l = 1 m, t = 0,5 m, m = 400 kg
Dit : P = … ?

Besar tekanan yang dihasilkan oleh suatu benda sanggup dihitung dengan memakai rumus berikut:
P = F/A

Jika dalam soal tak diketahui besar gaya tenamun massanya diketahui, maka besar tekanan yang dihasilkan benda sanggup dihitung dengan rumus berikut:

P = (m.g)/A

Keterangan : P = besar tekanan yang dihasilkan (Pa)
m = massa benda yang menekan (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2).

Pada soal ini tak disebutkan secara niscaya posisi peti di atas lantai sesampai kemudian tak niscaya potongan mana yang menekan lantai. Tenamun, alasannya biasanya yang menjadi ganjal merupakan potongan panjang dan lebar, maka kita asumsikan bahwa peti berada dengan posisi panjang dan lebar di bawah.

Baca Juga:   Tes Kepribadian Introvert

Dengan posisi demikian, maka luas ganjal yang bersentuhan dengan permukaan lantai merupakan:
⇒ A = p x l
⇒ A = 2 x 1
⇒ A = 2 m2

Karena massa peti diketahui, maka gaya yang diberikan peti terhadap lantai merupakan 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

Jadi, besar tekanan yang dihasilkan oleh peti tersebut merupakan 2.000 Pa.

Jawaban : C

Contoh 6 : Apa yang Dimaksud dengan Tekanan Minimum?
Sebuah balok berukuran 4 m x 2 m x 5 m diletakkan di atas lantai. Jika massa balok tersebut merupakan 100 kg, maka besar tekanan minimum yang dihasilkan balok tersebut merupakan ….
A. 50 Pa
B. 40 Pa
C. 30 Pa
D. 20 Pa

Pembahasan :
Dik : m = 100 kg, g = 10 m/s2
Dit : P min = … ?

Sebuah benda ada kalanya terdapat sedikit sisi atau permukaan yang luasnya berbeda. Misalnya luas permukaan ganjal balok berbeda dengan luas permukaan sisi kanan balok. Karena luasnya berbeda, maka luas bidang sentuhnya juga akan berbeda dan tekanan yang dihasilkan juga berbeda.

Tekanan minimum merupakan tekanan yang dihasilkan oleh benda dengan bidang sentuh paling besar. Jadi, tekanan minimum pada balok akan dihasilkan oleh potongan sisi atau permukaan balok yang luasnya paling besar.

Sebuah balok berukuran 4 m x 2 m x 5 m terdapat 3 potongan sisi yang luasnya berbeda, yaitu:
1). Luas I = p x l = 4 m x 2 m = 8 m2
2). Luas II = p x t = 4 m x 5 m = 20 m2
3). Luas III = l x t = 2 m x 5 m = 10 m2

Dari ketiga potongan sisi tersebut, potongan yang paling luas merupakan potongan II, yakni 20 m2. Dengan demikian, tekanan minimum dihasilkan apabila bidang sentuhnya sama dengan luas II, yaitu:
⇒ P min = F/Amax
⇒ P min = (m.g)/AII
⇒ P min = (100 . 10)/20
⇒ P min = 1000/20
⇒ P min = 50 Pa

Jadi, besar tekanan minimum yang dihasilkan oleh balok tersebut merupakan 50 Pa.

Jawaban : C

Baca juga : Contoh dan Pembahasan Hukum Archimedes.

Contoh 7 : Bagaimana Konsep Bejana Berhubungan?

Sebuah baskom berbentuk U diisi dengan dua jenis zat cair yakni raksa dan zat cair X ibarat gambar di bawah ini.

 Pembahasan pola soal bidang studi fisika perihal Tekanan dan aturan Pascal untuk tingkat PEMBAHASAN CONTOH SOAL TEKANAN DAN HUKUM PASCAL SMP

Jika massa jenis raksa merupakan 13,6 g/cm3, maka massa jenis zat cair X merupakan ….
A. 4,2 g/cm3
B. 3,4 g/cm3
C. 2,9 g/cm3
D. 1,8 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

Jadi, besar massa jenis zat cair x merupakan 3,4 g/cm3.

Jawaban : B

Contoh 8 : Bagaimana Menentukan Tekanan Terbesar?
Empat buah kotak diletakkan di atas sebuah lantai ibarat gambar berikut!

 Pembahasan pola soal bidang studi fisika perihal Tekanan dan aturan Pascal untuk tingkat PEMBAHASAN CONTOH SOAL TEKANAN DAN HUKUM PASCAL SMP

Jika keempat balok di atas terdapat massa yang sama sebesar m kg, maka balok yang menghasilkan tekanan paling besar merupakan ….
A. Balok I
B. Balok II
C. Balok III
D. Balok 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 menghipnotis 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.

Baca Juga:   Trik Perkalian Cepat Untuk Bilangan 9 Semua Digit

Dari keempat balok di atas, balok yang terdapat luas ganjal paling kecil merupakan balok IV. Dengan demikian, balok IV menunjukkan tekanan paling besar kepada lantai. Sedangkan balok yang menghasilkan tekanan terkecil merupakan balok III alasannya luas bidang sentuhnya paling besar.

Jawaban : D

Contoh 9 : Alat apa yang Bekerja Berdasarkan Prinsip Pascal?

Di bawah ini, yang merupakan alat yang kerjanya tak menurut prinsip Pascal merupakan…
A. Mesin pres hidrolik
B. Pompa hidrolik
C. Kursi dokter gigi
D. Balon udara

Pembahasan :
Prinsip Pascal merupakan 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

Jadi, alat yang kerjanya tak menurut prinsip Pascal merupakan balon udara. Balon udara merupakan alat yang cara kerjanya menurut prinsip Archimedes.

Jawaban : D

Contoh 10 : Apa yang dimaksud dengan Tekanan Maksimum?
Jika sebuah balok berukuran 2 m x 1 m x 4 m terdapat massa 100 kg, maka tekanan maksimum yang sanggup dihasilkan oleh balok pada sebuah lantai yang luasnya 10 m2 merupakan ….
A. 500 Pa
B. 250 Pa
C. 200 Pa
D. 125 Pa

Pembahasan :
Dik : m = 100 kg, ukuran balok = 2 m x 1 m x 4 m
Dit : P max = … ?

Tekanan maksimum merupakan tekanan terbesar yang dihasilkan oleh sebuah benda yang terdapat sedikit potongan sisi dengan luas yang berbeda contohnya balok. Pada balok terdapat tiga potongan permukaan yang luasnya berbeda, yakni potongan panjang x lebar, potongan panjang x tinggi, dan potongan lebar x tinggi.

Ingat, bahwa yang menjadi luas bidang sentuh dalam perhitungan tekanan merupakan luas benda yang menekan permukaan lain bukan luas total permukaan yang ditekan. Jadi, dalam soal ini yang menjadi luas bidang sentuh merupakan luas ganjal balok bukan luas permukaan lantai.

Pada balok (2 m x 1 m x 4 m), ada tiga potongan yang cukup untuk menjadi ganjal balok (bagian yang bersentuhan dengan lantai), yaitu:
1). Luas I = p x l = 2 m x 1 m = 2 m2
2). Luas II = p x t = 2 m x 4 m = 8 m2
3). Luas III = l x t = 1 m x 4 m = 4 m2

Nah, kini ingat kembali bahwa besar tekanan yang dihasilkan berbanding terbalik dengan luas bidang sentuh. Artinya, semakin besar luas bidang sentuhnya maka semakin kecil tekanannya.

Dengan demikian, tekanan maksimum akan dihasilkan apabila luas bidang sentuhnya kecil. Dari ketiga potongan yang telah disebutkan di atas, yang luasnya paling kecil merupakan luas I yakni 2 m2.

Tekanan maksimum yang sanggup dihasilkan merupakan:
⇒ P max = F/A = (m.g)/A
⇒ P max = (100 x 10)/2
⇒ P max = 1000/2
⇒ P max = 500 Pa

Jadi, tekanan maksimum yang dihasilkan oleh balok tersebut merupakan 500 Pa.

Jawaban : A

Demikian pembahasan pola soal seputar tekanan dan aturan Pascal yang sanggup edutafsi bagikan. Semoga pembahasan ini sanggup membantu teman-teman dalam memahami sedikit konsep penting seputar tekanan khususnya untuk tingkat menengah pertama. Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman-teman anda melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.