SKL UN 08UN IPA SMP/MTS 2013
Kompetensi : Mendeskripsikandasar-dasarmekanika
(gerak,gaya,usaha,dan
energi)sertapenerapankonseptekanandalamkehidupan sehari-hari.
Indikator UN IPA yang ke-8 adalahmenentukan besaran fisisyang
terkait dengantekanan pada suatu zat.
Blog ini memuat SKL , Ringkasan Materi, danPrediksi SoalUN IPA
SMP/MTs 2013
RINGKASAN MATERI
TEKANAN PADA ZAT PADATBesarnya tekanan pada zat padat merupakan
perbandingan antara gaya yang bekerja dengan luas bidang
tekan.Semakin besar gaya yang bekerja maka semakin besar tekanan
yang dihasilkan. Tetapi semakin besar luas bidang tekan makasemakin
kecil tekanan yangdihasilkan gaya tersebut. Jadi, besarnya tekanan
pada zat padat berbanding lurus dengan gaya yang bekerja dan
berbanding terbalik terhadap luas bidang tekan.Satuan Tekanan dalam
SI adalahadalah N/m2. Satuan ini juga disebut pascal (Pa) dimana 1
Pa=1N/m2. Secara matematis dapat dituliskan :
dimana :P= Tekanan(N/m2)F = Gaya ( N )A= Luas bidang tekan
(m2)
Contoh :Sebuah kotak yang beratnya 300 N dan luas alasnya
2m2diletakkan di atas lantai. Hitunglah tekanan yang diberikankotak
pada lantai!Penyelasaian :Diketahui :F = 500 NA = luas alas kotak =
1m2Ditanyakan :P = .... ?Jawab : F 300NP=____=_______=150 N/m2 A
2m2
TEKANAN PADA ZAT CAIR ( TEKANAN HIDROSTATIS )Tekanan pada zat
cair dipengaruhi oleh :
kedalaman (h),bahwa semakin dalam posisi zatyang diam maka
semakin besar tekanannya berarti tekananhidrostatis sebanding
dengan kedalaman (h). massa jenis zat cair(),Semakin besar massa
jenis suatu zat cair,semakin besar pula tekanannya pada kedalaman
tertentu. percepatan grafitasi (g), karena tekanan zat cair juga
disebabkan oleh berat zat cairOleh karena itu, dapat dikatakan
bahwa tekanan berbandinglurus dengan massa jenis zat cair dan
kedalaman didalam zat cair. Pada umumnya, tekanan pada kedalaman
yangsama dalam zat cair yang serba sama adalah sama. Secara
matematis dirumuskan :P=.g.hdengan
p= tekanan (N/m2)= massa jenis zat cair (kg/m3)g= percepatan
gravitasi (m/s2)h= tinggi zat cair (m)
Hukum Pascal
Berdasarkan percobaan di samping, Blaise Pascal
mengemukakansuatu hukum yang dikenal dengan Hukum Pascal,
yaitu:Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang
tertutupditeruskan ke segala arah dengan sama besar.Aplikasi hukum
Pascal yaitu pada dongkrak hidrolik,rem hidrolik, mesin pengangkat
mobil, pompa sepeda, mesinpengepres kapas. Dongkrak Hidrolik
Gbr. Skema Dongkrak Hidrolik Rumus yang berlaku pada dongkrak
hidrolik:
Keterangan:F1= gaya pada penghisap pertama (N)F2= gaya pada
penghisap kedua (N)A1= luas penampang pengisap pertama (m2)A2= luas
penampang pengisap kedua (m2)
Hukum ArchimedesSeorang ahli Fisika bernama Archimedes
mempelajari tekanan dengan cara memasukkan dirinya pada bak mandi.
Ternyata, ia memperoleh hasil yakni beratnya menjadi lebih
ringanketika di dalam air. Gaya ini disebut gaya apung atau gayake
atas (Fa). Ternyatagaya apung sama dengan berat benda di udara
dikurangidengan berat benda di dalam air.
Fa= WuWa
dengan: Fa = gaya apung atau gaya ke atas (N) Wu = gaya berat
benda di udara (N) Wa = gaya berat benda di dalam air (N)
Besarnya gaya apung ini bergantung pada banyaknyaair yang
didesak oleh benda tersebut. Semakin besar airyang didesak maka
semakin besar pula gaya apungnya.Hasil penemuannya dikenal dengan
Hukum Archimedes.Hukum Archimedes menyatakan bahwaapabila suatu
benda dicelupkan ke dalamzat cair baik sebagian atau
seluruhnya,benda akan mendapatkan gaya apungyang besarnya sama
dengan berat bendazat cair yang dipindahkan oleh bendatersebut.
Beberapa teknologi yang memanfaatkanprinsip Archimedes adalah
kapal selam,kapal laut, balon udara, hidrometer, danjembatan
ponton.
Secara matematis hukum Archimedes dituliskan :
Fa =.V.gdengan :Fa = gaya ke atas / gaya apung ( N )= massa
jenis zat cair (kg/m3)V = volume zat cair (m3)g = percepatan
grafitasi (m/s2)
TEKANAN UDARAA. Pengaruh ketinggian permukaan tekanan
udara.Tekanan udara di permukaanlaut = 76 cmHg atau 1 atm. Setiap
ketinggian bertambah100 m tekanan udara berkurang 1 cmHg.
B. Tekanan udara dalam ruang tertutupAlat untuk mengukur tekanan
udara dalam ruang tertutup dinamakan manometer. Manometer ada dua
macam, yaitu manometer raksa dan manometer logamAlat untuk
mencatatperubahan tekanan udara secara terus menerus
disebutbarograf. Besar tekanan gas dapat dihitung dengan rumus:Pgas
=Pbar +h
PREDIKSI SOAL UN 2013
1. Perhatikangambar sebuah balok berikut ini ! Jika gaya yang
bekerja pada balok sebesar 1200 N, maka tekanan maksimum yang
dikerjakan pada balok adalah....A.10 kPa B.20 kPaC.30 kPaD.40
kPa
2. Sebuah benda yang terbuat dari besi pejal beratnya 30 newton
diletakkandi atas lantai seperti pada posisi (I). Kemudian benda
tersebut kedudukannya diubah menjadi seperti posisi (II).
Dari perubahan kedudukan tersebut, maka tekanan yang diberikan
oleh benda terhadap lantai adalah .Posisi IPosisi II
A.30 N/m50 N/m
B.30 N/m60 N/m
C.50 N/m100 N/m
D.60 N/m100 N/m
3. Sebuah kotak kayu massanya 50 kg dan percepatan grafitasi di
tempat tersebut 9,8 m/s. Tekanan yang diberikan oleh dasar kotak
adalah . A. 105 N/m2 B. 350N/m2 C. 670N/m2 D. 700N/m2
4. Perhatikan gambar posisi empat ekor ikan berada dalam bejana
berikut! Jikapercepatan grafitasi di tempat ini sebesar 10 m/s,
maka tekanan hidrostatis paling besar dialami oleh....A.ikan M,
karena paling jauh dari dasar bejanaB.ikan K, karena berat badannya
paling besar
C.ikan N, karena paling jauh dari permukaan air D.ikan L, karena
bentuk badannya paling kecil
5. Perhatikangambar berikut ! Jika g=10m/s2, maka besarnya
tekananhidrostatis padamulut ikan adalah .... A.1.000 N/m2B.1.500
N/m2C.8.500 N/m2D.10.000 N/m2
6. Perhatikan gambar berikut Agar kedua pengisap seimbang, maka
besarF2adalah... A.20 N C. 60 N B.40 N D. 100 N
7. Perhatikantabel berikut !PercobaanGaya tekan (N)Luas bidang
tekan (m)
123416414420025041122010
Dari data yang tampak pada tabel tersebut, tekanan terkecil dan
terbesar berturut-turut dihasilkan oleh percobaan.A.( 1 ) dan ( 3
)B.( 1 ) dan ( 4 )C.( 2 ) dan ( 3 )D.( 2 ) dan ( 4 )
8. Perhatikangambar berikut !
Bila pada peralatan hidrolik tampak seperti gambar dan luas
penampang A2= 200 A1, maka perbandingan gaya F1: F2sama dengan
....A.1 : 400 C.400 : 1B.1 : 200 D.200 : 1
9. Udara dalam ruang tertutup mempunyasi volume 4 m dengan
tekanan 6 atm. Bila tekanan udara diperkecil menjadi 1,5 atm,
volume udara yang harus dipompakan ke ruang tersebut bila suhu
tetap adalah ....A. 16 m3B. 10 m3C. 7,5 m3D. 5,5 m3
10.Tekanan udara di suatu tempat 61 cm Hg. Perkiraan ketinggian
permukaan itu dari air laut adalah ....A. 1.6 kmB. 1,5 kmC. 1,4
kmD. 1,3 km
11. Sebuah balok berukuran 10 cm 5 cm 4 cm terletak di lantai.
Tekanan yang dihasilkan besar, bila bagian yang menyentuh lantai
adalah .... A. 10 cm 5 cm B. 10 cm 4 cm C. 5 cm 4 cm D. semua
benar
12. Perhatikan gambar berikut!
(1) (2) (3) (4) Keempat balok di atas diletakkan di atasmeja dan
diberi gaya yang sama. Tekananyang paling besar diberikan oleh
baloknomor .... A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
13. Perhatikan gambar manometer raksaterbuka di bawah ini!
Besarnya tekanan gas adalah .... A. 69 cmHg B. 72 cmHg C. 78
cmHg D. 81 cmHg
14. Tinggi suatu daerah adalah 300 m dari permukaan air laut.
Tekanan atmosfer ditempat tersebut adalah .... A. 73 cmHg B. 72
cmHg C. 80 cmHg D. 79 cmHg
15. Sebuah benda ditimbang di udaraberatnya 50 N. Setelah
ditimbang di dalam air beratnya menjadi 30 N. Benda
tersebutmendapat gaya angkat sebesar . A. 50 N B. 30 N C. 20 N D.
10 N1. C 6. D 11. C2. D 7. B 12. C3. D 8. B 13. D4. C 9. A 14. A5.
C 10. B 15. C