Contoh 1 : Apa yang dimaksud dengan Tekanan?
Jika F ialah 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 ialah ....A. P = F/A
B. P = F.A
C. P = ½F.A
D. P = 2F/A
Pembahasan :
Secara sederhana, 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 ialah 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 ialah 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 ialah gaya berat yang diberikan oleh balok. Sementara luas bidang sentuhnya ialah luas sisi balok yang menekan permukaan meja. Gaya berat merupakan perkalian 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 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 : 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" lantaran keduanya bisa saja nilainya berbeda.
Luas bidang sentuh ialah 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 serpihan 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 ialah luas ganjal kubus bukan luas permukaan meja. Jadi, luas bidang sentuhnya ialah 20 cm2 alasannya ialah sisi yang menekan meja ialah 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, biar 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!
soal-dan-pembahasan-tekanan-dan-hukum-pascal.image.jpg">![Pembahasan pola <a href=]()
soal bidang studi fisika perihal Tekanan dan aturan Pascal untuk tingkat PEMBAHASAN CONTOH SOAL TEKANAN DAN HUKUM PASCAL SMP" border="0" data-original-height="208" data-original-width="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjGAfUzcL9F9RMStvku3L7ZFcunNiK6XNlnBo0inlsGJ80I4QnzKMpGi7gOPAuozAXoOmRlCxfXCXCU1EfGUCFcWFI-q-6juzB9D5KEIff7mWHAC31tC5TbPu46zmMAp9PLY6fN1dQyXQ1u/s1600/contoh-soal-dan-pembahasan-tekanan-dan-hukum-pascal.image.jpg" title="PEMBAHASAN CONTOH SOAL TEKANAN DAN HUKUM PASCAL SMP" />
Jika A1 = 0,01 m2 dan A2 = 0,04 m2, maka sistem di atas akan seimbang kalau 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 = 400 N
Jadi, biar sistem seimbang, maka besar gaya F1 adalah 400 N.
Jawaban : D
Contoh 5 : Bagaimana Cara 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. 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 tidak diketahui besar gaya tetapi 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 tidak disebutkan secara niscaya posisi peti di atas lantai sehingga tidak niscaya serpihan mana yang menekan lantai. Tetapi, lantaran biasanya yang menjadi ganjal ialah serpihan panjang dan lebar, maka kita asumsikan bahwa peti berada dengan posisi panjang dan lebar di bawah.
Dengan posisi demikian, 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
Jadi, besar tekanan yang dihasilkan oleh peti tersebut ialah 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 ialah 100 kg, maka besar tekanan minimum yang dihasilkan balok tersebut ialah ....
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 mempunyai beberapa 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 ialah tekanan yang dihasilkan oleh benda dengan bidang sentuh paling besar. Jadi, tekanan minimum pada balok akan dihasilkan oleh serpihan sisi atau permukaan balok yang luasnya paling besar.
Sebuah balok berukuran 4 m x 2 m x 5 m mempunyai 3 serpihan 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 serpihan sisi tersebut, serpihan yang paling luas ialah serpihan II, yaitu 20 m2. Dengan demikian, tekanan minimum dihasilkan kalau 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 ialah 50 Pa.
Jawaban : C
Baca juga : soal-dan-pembahasan-hukum-archimedes" rel="nofollow" target="_blank">Contoh dan Pembahasan Hukum Archimedes.
Contoh 7 : Bagaimana Konsep Bejana Berhubungan?
Sebuah ember berbentuk U diisi dengan dua jenis zat cair yaitu raksa dan zat cair X menyerupai gambar di bawah ini. soal-dan-pembahasan-tekanan-dan-hukum-pascal-3.image.jpg">![Pembahasan pola <a href=]()
soal bidang studi fisika perihal Tekanan dan aturan Pascal untuk tingkat PEMBAHASAN CONTOH SOAL TEKANAN DAN HUKUM PASCAL SMP" border="0" data-original-height="208" data-original-width="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjgkeoUVYX17uJHAoBMfdyqcrUy1WwwmbdqpegqqgnkGeCiz96oa1Cb0gRERpDlOSSNQwEJ5osje7BeGMxZjKZN1qG2IR18ACPLrixWfhubv325h9pmwYCPEA33IHbxGjZ-Z2TZrnPvps-f/s1600/contoh-soal-dan-pembahasan-tekanan-dan-hukum-pascal-3.image.jpg" title="PEMBAHASAN CONTOH SOAL TEKANAN DAN HUKUM PASCAL SMP" />
Jika massa jenis raksa ialah 13,6 g/cm3, maka massa jenis zat cair X ialah ....
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 ember 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 ialah 3,4 g/cm3.
Jawaban : B
Contoh 8 : Bagaimana Menentukan Tekanan Terbesar?
Empat buah kotak diletakkan di atas sebuah lantai menyerupai gambar berikut!
soal-dan-pembahasan-tekanan-dan-hukum-pascal-2.image.jpg">![Pembahasan pola <a href=]()
soal bidang studi fisika perihal Tekanan dan aturan Pascal untuk tingkat PEMBAHASAN CONTOH SOAL TEKANAN DAN HUKUM PASCAL SMP" border="0" data-original-height="208" data-original-width="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhnNwXpVD12HE_6XwYS3XsgL47LvfzF2_U2gaYEb-rBPvTu7dGg35jXrDZ8u0Pyl_SyQhbkhRsvQ71Yp3z2yGdbKG-y3WTJHt6GWVmdK6Ywy_a-Nd3VqGeSjvw-S3SpcvaOz8UpFDLB68hI/s1600/contoh-soal-dan-pembahasan-tekanan-dan-hukum-pascal-2.image.jpg" title="PEMBAHASAN CONTOH SOAL TEKANAN DAN HUKUM PASCAL SMP" />
Jika keempat balok di atas mempunyai massa yang sama sebesar m kg, maka balok yang menghasilkan tekanan paling besar ialah ....
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.
Dari keempat balok di atas, balok yang mempunyai luas ganjal paling kecil ialah balok IV. Dengan demikian, balok IV memperlihatkan tekanan paling besar kepada lantai. Sedangkan balok yang menghasilkan tekanan terkecil ialah balok III lantaran luas bidang sentuhnya paling besar.
Jawaban : D
Contoh 9 : Alat apa yang Bekerja Berdasarkan Prinsip Pascal?
Di bawah ini, yang merupakan alat yang kerjanya tidak menurut prinsip Pascal adalah...A. Mesin pres hidrolik
B. Pompa hidrolik
C. Kursi dokter gigi
D. Balon udara
Pembahasan :
Prinsip Pascal ialah prinsip kerja yang memperlihatkan 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 tidak menurut prinsip Pascal ialah 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 mempunyai massa 100 kg, maka tekanan maksimum yang sanggup dihasilkan oleh balok pada sebuah lantai yang luasnya 10 m2 ialah ....
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 ialah tekanan terbesar yang dihasilkan oleh sebuah benda yang mempunyai beberapa serpihan sisi dengan luas yang berbeda contohnya balok. Pada balok terdapat tiga serpihan permukaan yang luasnya berbeda, yaitu serpihan panjang x lebar, serpihan panjang x tinggi, dan serpihan lebar x tinggi.
Ingat, bahwa yang menjadi luas bidang sentuh dalam perhitungan tekanan ialah luas benda yang menekan permukaan lain bukan luas total permukaan yang ditekan. Jadi, dalam soal ini yang menjadi luas bidang sentuh ialah luas ganjal balok bukan luas permukaan lantai.
Pada balok (2 m x 1 m x 4 m), ada tiga serpihan yang mungkin 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 kalau luas bidang sentuhnya kecil. Dari ketiga serpihan yang telah disebutkan di atas, yang luasnya paling kecil ialah luas I yaitu 2 m2.
Tekanan maksimum yang sanggup dihasilkan adalah:
⇒ 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 ialah 500 Pa.
Jawaban : A
Demikian pembahasan pola soal mengenai tekanan dan aturan Pascal yang sanggup edutafsi bagikan. Semoga pembahasan ini sanggup membantu teman-teman dalam memahami beberapa konsep penting mengenai tekanan khususnya untuk tingkat menengah pertama. Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman-teman anda melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.
