Materi Smp Kelas 7 Bab V (tekanan)

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd BAB V

TEKANAN Pembelajaran ini bertujuan agar Anda dapat : Menentukan hubungan antara gaya, tekanan dan luas daerah yang dikenai gaya Mengaplikasikan konsep bejana berhubungan dalam kehidupan sehari-hari Mendeskripsikan Hukum Pascal dan Hukum Archimedes melalui percobaan sederhana serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari Menunjukkan beberapa produk teknologi dalam kehidupan sehari-hari sehubungan dengan konsep benda terapung, melayang dan tenggelam Menjelaskan hubungan antara ketinggian tempat dengan tekanan udaranya Mengaplikasikan konsep tekanan benda padat, cair dan gas pada peristiwa alam yang relevan (dalam penyelesaian masalah sehari-hari) Melakukan percobaan yang dapat menunjukkan tekanan atmosfer *)

Seorang gadis remaja berdiri di atas papan kayu. Di permukaan bawah papan banyak terdapat paku yang menempel pada dada seorang laki-laki yang terlentang di atas paku-paku yang tersembul dari papan lain. Tekanan berbanding terbalik dengan luas penampang. Makin banyak paku, tekanan semakin kecil.

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Tekanan pada Benda Padat, Cair, dan Gas A. Menentukan Hubungan Antara Gaya, Tekanan dan Luas Daerah yang Dikenai Gaya Gambar 5.1. Gaya berat gadis memberikan tekanan pada papan

Perhatikan gambar 5.1 terlihat seorang gadis berdiri di atas papan kayu yang mempunyai ukuran panjang dan lebar tertentu. Di permukaan bawah papan banyak terdapat paku yang menempel pada dada seorang laki-laki yang terlentang di atas paku-paku yang tersembul dari papan lain. Permainan semacam itu tidak bisa sembarang ditiru karena biasa dilakukan oleh orang-orang yang mempunyai keahlian khusus, misalnya ahli yoga. Gaya berat gadis yang bekerja pada permukaan papan seluas A, menimbulkan tekanan pada papan itu, tekanan tersebut diteruskan sama rata ke tiap-tiap ujung paku ke tubuh laki-laki tersebut, dan diteruskan pula ke paku-paku di bawah punggungnya, sampai akhirnya diteruskan ke lantai. Bila lakilaki tersebut tidak menderita luka apapun, dalam fisika hal semacam itu tidak terasa aneh karena efek tekanan secara langsung terlihat pada penampang paling ujung / bawah. Pernahkah Anda melihat seorang karateka memukul tumpukan bata ? Cobalah perhatikan bahwa yang remuk hanyalah bata yang terletak di tumpukan paling bawah. Tekanan atau dalam bahasa Inggris pressure diartikan sebagai gaya tiap satuan luas penampang, sehingga dapat dituliskan dalam persamaan sebagai berikut. p=

F A

dimana F adalah gaya dalam satuan newton, A singkatan area adalah luas penampang dalam satuan m2 dan p adalah tekanan dalam satuan N/m2 atau pascal (dalam sistem SI, sedangkan dalam sistem CGS satuan tekanan adalah dyne/cm 2). Dalam sistem statis satuan tekanan dinyatakan dalam Kgf/m2 atau gf/cm2. Tekanan yang dihasilkan oleh gaya sebanding dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan luas daerah yang dikenai gaya. Dengan gaya yang sama akan menghasilkan tekanan yang lebih besar bila luas penampangnya kecil.

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Gambar 5.2.Kaki ayam dan kaki bebek

Misalkan seekor ayam dan seekor itik/bebek mempunyai berat yang sama sedang berjalan di atas tanah yang gembur. Akan terlihat jejak kaki ayam membekas lebih dalam daripada jejak kaki bebek, dikarenakan penampang kaki bebek lebih luas daripada penampang kaki ayam. Seperti halnya gaya, tekanan juga merupakan besaran vektor yang arahnya adalah searah dengan arah gaya.. Gambar 5.3. Gaya berat buku memberikan tekanan pada penampang rak buku

Tekanan yang diderita suatu benda dapat membuat perubahan bentuk. Buku-buku yang tersusun di atas rak buku mempunyai gaya berat yang menghasilkan tekanan di penampangnya. Bila gaya berat buku terlalu besar dapat mengubah penampang meja yang semula lurus datar menjadi melengkung cekung di bagian tengah yang tidak berpenyangga. Gambar 5.4. Pilar jembatan dikonstruksi melengkung untuk menahan tekanan beban yang besar

Beberapa jembatan berkonstruksi modern dilengkapi dengan pilar berbentuk lengkung ke arah berlawanan dengan arah gaya berat kendaraan-kendaraan yang membebani jembatan. Gunanya untuk menahan perubahan bentuk jembatan bila gaya berat kendaraan-kendaraan yang melewati jembatan terlalu besar. Untuk memahami hubungan antara gaya, tekanan dan luas daerah yang dikenai gaya lakukanlah unjuk kerja berikut ini. UNJUK KERJA 5.A : Menemukan hubungan antara gaya, tekanan dan luas daerah yang dikenai gaya. Lakukan kegiatan dengan langkah-langkah berikut dan sertakan hasilnya dalam tabel; 1. Carilah balok yang terbuat dari kayu yang jelas ukuran panjang (p), lebar (l) dan tebalnya (t). Catatlah ukuran-ukuran itu. 2. Timbanglah berat balok kayu tersebut dan catat hasilnya, kemudian letakkan balok kayu tersebut di meja dengan tiga kali posisi yang berbeda. 3. Hitunglah tekanan balok kayu menurut kedudukan balok kayu.

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Posisi balok

Ukuran alas

Gaya (F)

Besaran Luas (A)

Tekanan (p)

Panjang X lebar

Panjang X tinggi

lebar X tinggi

UJI KOMPETENSI 1. Mengapa paku yang runcing lebih mudah melubangi kayu daripada paku yang tumpul ? 2. Seorang siswa sering mengeluh pundaknya sakit ketika ke sekolah membawa tas yang bertali kecil, namun setelah Ia mengganti tas yang bertali lebar keluhan itu teratasi. Mengapa demikian ? 3. Seekor ayam dan seekor itik berjalan bersama di atas tanah yang berlumpur, manakah yang kakinya tertanam lebih dalam ? Mengapa demikian ? 4. Berapakah tekanan yang dikerjakan oleh sebuah kubus pada meja apabila massa kubus itu 2 kg dan panjang rusuknya 40 cm ? 5. Kaki angsa mempunyai luas penampang 25 cm2, dan massanya 5 kg. Tentukan tekanan yang diderita tanah lembek ketika angsa tersebut berdiri pada a) satu kaki b) dua kaki. Pekerjaan Rumah 1. Sebuah benda mempunyai gaya berat sebesar 500 Kgf, diletakkan pada lantai seluas 100 m2. Manakah pernyataan di bawah ini yang benar ? a. Besar tekanan benda 5 Kgf/m2, bila luas bidang tekannya 1 m2. b. Besar tekanan benda 25 Kgf/m2, bila luas bidang tekannya 2 m2. c. Besar tekanan benda 20 Kgf/ m2, bila luas bidang tekannya 4 m2. d. Besar tekanan benda 10 Kgf/ m2, bila luas bidang tekannya 5 m2.

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd 2. Manakah yang benar untuk hubungan antara gaya tekan, luas bidang dan tekanan pada suatu bidang ? a. Tekanan semakin besar jika luas bidang semakin kecil sedang gaya tekan tetap. b. Tekanan semakin kecil jika luas bidang semakin besar sedang gaya tekan tetap. c. Tekanan dapat dibuat sama besar dengan gaya tekannya. d. Tekanan hasilnya selalu lebih kecil dari gaya tekannya. 3. Manakah pernyataan di bawah ini yang benar ? a. Luas bidang tekan semakin besar, maka tekanannya menjadi lebih besar b. Luas bidang tekan makin besar, maka tekanannya menjadi lebih kecil c. Besar tekanan tergantung besar gaya saja. d. Besar tekanan tergantung besar gaya dan luas bidang tekan. 4. Lantai seluas 3 m2 mendapat tekanan 1750 kgf/m2. Berapakah gaya tekannya ? a. 584 Kgf/m2. b. 725 Kgf/m2. c. 1753 Kgf/m2. d. 5250 Kgf/ m2. 5. Tekanan adalah … a. gaya yang bekerja pada bidang seluas 1 m3. b. gaya yang bekerja pada bidang tekan 1 m2. c. massa benda yang menekan pada bidang seluas 1 m2. d. massa benda yang bekerja pada bidang tekan 1 m3. 6. Hubungan antara tekanan dan luas bidang tekan untuk gaya yang sama adalah … a. makin luas bidang, makin kecil tekanan b. makin luas bidang, makin besar tekanan c. makin besar tekanan bila luas bidang makin besar d. makin luas bidang, tekanan tidak berubah 7. Perhatikan gambar! Jika penampang atas berukuran 5 m x 2 m, sedangkan penampang bawah berukuran 4 m x 2 m, dan berat balok 120 N, maka besarnya tekanan pada lantai adalah … a. 1200 N/m2 b. 1200 N/m3 c. 15 N/m2 d. 15 N/m3 8. Alas sepatu seorang anak 400 cm2. Massa anak tersebut adalah 40 kg. Berapa tekanan anak pada lantai jika anak tersebut berdiri dengan sebuah kaki ? a. 100 N/m2. b. 1000 N/m2. c. 10000 N/m2. d. 100000 N/m2.

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd 9. Berapa tekanan anak pada lantai untuk soal no 8 jika anak tersebut berdiri dengan dua kaki ? a. 200 N/m2. b. 2000 N/m2. c. 20000 N/m2. d. 200000 N/m2. 10. Mengapa 1 kgf besarnya kira-kira ada 9,8 newton ? a. Karena w = mg b. Karena m = wg c. Karena g = mw d. Karena w = m+g

B. Mengaplikasikan Konsep Bejana Berhubungan dalam Kehidupan Sehari-hari Hukum Bejana Berhubungan Zat cair selalu memenuhi hukum bejana berhubungan manakala ditempatkan dalam wadah yang memilliki beberapa saluran ke atas. Wadah semacam itu misalnya teko/ceret. Tinggi permukaan air di tiap-tiap tabung selalu sama Hukum bejana berhubungan berbunyi Para tukang bangunan sering menggunakan prinsip hukum bejana berhubungan ini untuk mengukur ketinggian dua tempat yang berbeda letaknya dengan cara menggunakan selang bening yang berisi air. Tinggi air di kedua bagian ujung selang selalu sama. Gambar 5.5. Air mancur pada umumnya mengikuti hukum bejana berhubungan

Air mancur bekerja menggunakan prinsip bejana berhubungan , namun demikian bila tower tidak tersedia digunakan pompa air secara keseluruhan Gambar 5.6. Pipa U

Minyak

h1 h2 ρ1

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

ρ2

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Pipa U adalah salah satu bejana berhubungan yang paling sederhana berbentuk huruf U. Bila pipa U diisi oleh sejenis zat cair tertentu, maka zat cair di kedua pipa mempunyai tinggi yang sama, berarti mengikuti hukum bejana berhubungan. Alat yang digunakan oleh para tukang bangunan untuk mendapatkan sifat datar juga menggunakan hukum bejana berhubungan. Alat tersebut dinamakan water pas. Gejala-gejala dalam kehidupan sehari-hari yang pemanfaatannya menggunakan hukum bejana berhubungan akan bermanfaat sekali untuk mendapatkan sifat datar. Bunyi hukum bejana berhubungan yaitu “Bila bejana-bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang sama, dalam keadaan setimbang, permukaan zat cair dalam bejana-bejana itu terletak pada sebuh bidang mendatar”. Hukum bejana berhubungan tidak berlaku jika terdapat pipa kapiler di salah satu bejana, dan tidak berlaku pula jika diisi dengan lebih dari satu jenis zat cair yang berbeda. Pada pipa U bila dari salah satu mulut pipa U dituangkan zat cair yang berbeda (massa jenisnya berbeda dengan massa jenis zat cair yang sudah ada di dalam pipa). Tekanan pada kedua permukaan zat cair di kedua mulut pipa U selalu sama, yaitu merupakan tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis diperoleh dari membandingkan gaya berat zat cair dengan luas penampang yang diderita. Jadi p = w/A = m.g/A = ρ. V.g/A = ρ. A.h.g/A = ρ.g.h. Dengan demikian pada kedua kaki pipa U berlaku tekanan hidrostatis yang sama. p1 = p2 ρ1gh1 = ρ2gh2 Tekanan hidrostatis ditemukan di kedalaman tertentu dari permukaan zat cair. Misalnya seseorang menyelam di laut, makin dalam ia menyelam makin besar pula tekanan hidrostatis yang dirasakannya. Besar tekanan hidrostatis yang diderita penyelam ditentukan sebagai berikut. p = ρ.g.h Sedangkan tekanan total yang dialami oleh penyelam adalah sebagai berikut. p = p0 + ρ.g.h Dimana p0 adalah tekanan udara luar di permukaan laut tepat di tas penyelam itu berada. Tekanan hidrostatis akan sama besarnya pada kedalaman yang sama dalam zat cair yang sejenis. Gambar 5.7. Pada kedalaman yang sama tekanan hidrostatis bernilai sama asal zat cair sejenis

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd Unjuk Kerja 5.B. Menentukan massa jenis minyak menggunakan pipa U. 1. Dengan menggunakan pipet isilah pipa u dengan air secukupnya. 2. Dengan menggunakan pipet kedua teteskan minyak melalui salah satu mulut pipa. 3. Ukurlah jarak dari permukaan air sampai bidang mendatar yang melalui batas airminyak, catat hasilnya, misal h1. 4. Ukurlah jarak dari permukaan minyak sampai bidang batas air-minyak, catat hasilnya, misal h2. 5. Ulangi kegiatan tersebut beberapa kali, dengan cara menambahkan beberapa tetes minyak di permukaan minyak sebelumnya.

Minyak Air

h1 h2 ρ1

Tabel pengamatan Percobaan ke 1 2 3 4 5

Tinggi h1

ρ2

Tinggi h2

ρ1

ρ2

UJI KOMPETENSI 1. Apakah sumur artetis menggunakan hukum bejana berhubungan ? berilah penjelasan! 2. Sebutkan manfaat hokum bejana berhubungan dalam kehidupan sehari-hari! 3. Sebuah pipa U kaki sebelah kiri diisi air sampai ketinggian 50 cm. Kaki yang kanan diisi zat cair lain sampai ketinggian 30 cm. berapa massa jenis zat cair tersebut? 4. Tekanan hidrostatis di dasar kolam renang adalah 15000 Pa. Berapakah kedalaman kolam renang ? 5. Apabila berat jenis minyak tanah adalah 7,8 N/m3, berapa tekanan di dalam minyak tanah pada kedalaman 2 m ? 6. Apabila pada kedalaman 5 m suatu zat cair menghasilkan tekanan 0.5 N/m2, hitunglah massa jenis zat cair tersebut !

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd 7. Sebuah tabung tingginya 50 cm dan luas alas 6 cm2 berisi penuh minyak yang berat jenisnya 9000 N/m3, Hitunglah besar gaya tekan ke bawah pada dasar tabung yang ditimbulkan oleh minyak ! 8. Amir menyelam di kolam ikan sampai kedalaman 3 meter, sedangkan massa jenis air adalah 1 gr/cm3. Bila percepatan gravitasi bumi adalah 10 gr/cm2, tentukan tekanan hidrostatis yang dialami oleh Amir. 9. Faktor-faktor apa sajakah yang mempengaruhi besar kecilnya tekanan hidrostatis? 10. Hafidz mengamati seekor ikan banding yang berenang di tambak pada kedalaman 80 cm. massa jenis air tambak 1000 kg/m3. Berapakah tekanan hidrostatis pada ikan banding itu ?

C. Mendeskripsikan Hukum Pascal dan Hukum Archimedes melalui percobaan sederhana serta penerapannya dalam kehidupan seharihari.

Hukum Pascal Gambar 5.8. Blaise Pascal

Pernahkah Kamu melihat sebuah bola dipompa? Setelah bola menjadi cukup keras terlihat seluruh permukaan kulit bola menjadi sama keras. Hal itu menunjukkan udara di dalam bola menekan ke segala arah dengan sama kuatnya. Udara akan menghembus ke segala arah bila pompa ditekan. Lakukan kegiatan berikut. Ambillah sebuah pompa pascal kemudian tariklah pengisap keluar sehingga pompa dalam keadaan terbuka. Isilah dengan air sampai penuh. Tekan pengisap perlahan-lahan. Apakah air memancar ? bagaimana kekuatan pancaran air pada seluruh bagian yang berlubang?. Gambar 5.9. Tekanan diteruskan ke segala arah

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Hukum Pascal berbunyi sebagai berikut. “Tekanan yang diberikan kepada zat cair oleh gaya dari luar akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata”. Pada kegiatan menggunakan pompa Pascal, Kamu dapat membuktikan kebenaran hukum Pascal dalam tekanan yang diberikan kepada zat cair akan diteruskan. Pancaran air akan keluar pada setiap lubang dan kekuatan pancaran tersebut sama rata ke segala arah. Hukum Pascal tidak hanya berlaku pada zat cair saja tetapi berlaku pula pada zat gas. Zat cair dan zat gas keduanya sering disebut dengan fluida. Alat-alat teknik yang bekerjanya berdasarkan hukum Pascal antara lain; dongkrak hidrolik, kempa/alat pengepres hidrolik, rem hidrolik, pompa hidrolik, alat pengangkat mobil di tempat-tempat cucian mobil atau di bengkel, dan berbagai alat yang lain. Gambar 5.10. Alat pengangkat mobil hidrolik

Persamaan pada alat-alat Pascal menggunakan persamaan kesetaraan sebagai berikut. p1 = p2 F1 F2 = A2 A1 UJI KOMPETENSI 1. Penampang suatu pompa hidrolik mempunyai luas 50 m2, sedangkan luas penampang dasar penyangga 2000 cm2 . Berapakah besar gaya yang harus diberikan pada pompa hidrolik agar agar pompa dapat mengangkat beban 2 ton ?

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd 2. Luas penampang bagian alat pengangkat mobil adalah 8 m2, sedangkan luas penampang bagian yang dihubungkan dengan pompa penekan adalah 80 cm2 . Apabila berat mobil yang hendak diangkat adalah 3000 kgf, berapakah besar gaya yang harus diberikan pada pompa penekan agar dapat mengangkat mobil ? 3. Luas penampang piston mesin mobil dengan rem hidrolik adalah 10 cm2 penampang bagian yang meneruskan gaya pada rem mobil adalah 25. Jika rem diinjak dengan gaya 200 N, berapa besar gaya yang mengerem mobil ? 4. F1 A1

A2 F2

Jika luas penampang A1 adalah 5 cm2, dan A2 adalah 20 cm2 dan gaya F1 adalah 60 N, hitunglah besar gaya F2. 5. Alat pengepres kopra memiliki penampang 100 cm2 dan 10 cm2. Bila luas penampang keci diberi gaya 200 N berapa gaya yang terjadi pada luas penampang besar ?

Hukum Archimedes Gambar 5.11. Archimedes

Pernahkah Kamu melihat bak mandi yang penuh dengan air. Bayangkan ada seseorang bernama Archimedes tiba-tiba menceburkan dirinya ke dalam bak mandi yang penuh berisi air tersebut. Apa yang terjadi ? tentunya air dari bak mandi sebagian akan tumpah, dan bila Archimedes keluar dari bak mandi pasti permukaan air dalam bak tidak meluap seperti sediakala. Bayangkan Kamu sempat menampung luapan air tadi tanpa satu tetespun yang terlewat. Lalu timbanglah, maka berat air tersebut sama persis dengan berat badan Archimedes. Hukum Archimedes berbunyi sebagai berikut. “Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas seberat zat cair yang didesak oleh benda itu”. Alat-alat yang bekerjanya berdasar hukum Archimedes antara lain; kapal selam, galangan kapal, kapal laut, jembatan poton (jembatan diatas air terbuat dari papanpapan kayu di atas drum-drum yang dirangkai menjadi satu) Gaya Tekan Ke Atas/ Gaya Archimedes

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd Perhatikan sebuah kapal atau balok kayu yang terapung di laut dalam posisi diam Pada keadaan itu benda yang terapung mengalami gaya tekan ke atas sebagai berikut. FA = p. A Karena p adalah tekanan hidrostatis, atau p = ρ.g.h diperoleh gaya tekan ke atas sebesar FA = ρ.g.h. A dan volume kapal yang tercelup sebesar V = h. A Maka FA = ρ.g. V Gambar 5.12. Kapal selam

Untuk memahami hukum Archimedes lakukan unjuk kerja berikut ini. Unjuk Kerja 5.C. Menguji kebenaran hukum Archimedes. 1. Isilah gelas ukur dengan air sampai batas yang dikehendaki misalnya V ml. Catat hasilnya dalam tabel. 2. Ambil sepotong kubus besi, ikat dengan benang nilon dan gantungkan pada neraca pegas. Ukur massa di udara dengan melihat skala neraca pegas tersebut. Catat hasil dalam tabel, misalnya w. 3. Masukkan sebagian benda tersebut ke dalam gelas ukur yang sudah berisi air, lihat skala neraca pegas dan catat beratnya misalnya w’. Jadi kehilangan berat sebesar ∆w = w – w’. 4. Catat volume air setelah dimasuk benda, misalnya V’. Jadi volume air yang didesak oleh kubus besi sebesar ∆V = V – V’. 5. Ulangi kegiatan tersebut untuk kubus besi yang dicelupkan seluruhnya ke dalam air. 6. Ulangi kegiatan kerja di atas untuk kubus dari bahan yang lain misalnya kuningan, aluminium, timbal, kayu.

besi

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

kuningan

aluminium

timbale

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Tabel pengamatan JenisKubus No.

1 2 3 4 5

Berat di udara (w)

Berat dalam air (w’)

Tercelup sebagian Kehilangan Volume air Berat yang didesak (X2) (∆w)

Berat dalam air (w’)

Tercelup penuh Kehilangan Volume air Berat yang didesak (∆w) (∆V)

Besi Kuningan Almunium Timbal Kayu

Ketika benda dimasukkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair, benda akan memperoleh gaya tekan ke atas sebesar FA = w – w’. Hasil tersebut ternyata setara dengan FA = ρzat cair.Vtercelup.g. UJI KOMPETENSI 1. Sepotong logam beratnya di udara 4 N, tetapi beratnya tinggal 2,5 N bila dibenamkan dalam zat cair. Berapakah gaya tekan ke atas yang diderita benda ? 2. Sebuah silinder aluminium pejal mempunyai massa jenis 2700 kg/m3, massanya 77 gram. Berat aluminium itu tinggal 450 N bila dibenamkan dalam minyak tanah Berapa massa jenis minyak tanah ? 3. Sebuah benda terapung di atas minyak yang mempunyai berat jenis 0,9 gf/cm3. Tinggi benda tersebut adalah 20 cm, sedangkan tinggi benda yang tidak tercelup adalah 2 cm. berapa berat jenis benda tersebut. 4. Sepotong gabus terapung di atas air dengan ¼ bagian terendam. Jika berat jenis air adalah 1 grf/cm3, hitunglah berat jenis gabus ! 5. Suatu benda dicelupkan dalam zat cair yang berat jenisnya 1 grf/cm3, ternyata mendapat gaya ke atas sebesar 40 gf. Bila berat jenis benda dua kali berat jenis air, berapakah volume benda itu ?

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd D. Menunjukkan Beberapa Produk Teknologi dalam Kehidupan Seharihari Sehubungan dengan Konsep Benda Terapung, Melayang dan Tenggelam. Ada tiga kemungkinan suatu benda apabila dicelupkan ke dalam air, yaitu terapung, melayang atau tenggelam. Sepotong kayu akan terapung jika dimasukkan ke dalam air, sebutir telur dapat melayang di air garam, sepotong besi akan tenggelam bila dimasukkan ke dalam air. Gambar 5.13. benda terapung

Pada benda yang terapung akan berlaku kesetimbangan gaya antara gaya berat benda dan gaya tekan ke atas atau gaya archimedes. Gaya ke atas > gaya berat benda FA > w ρzat cair.Vtercelup.g. > ρbenda.Vbenda.g. ρzat cair.Vtercelup > ρbenda.Vbenda Jadi benda terapung karena ρbenda < ρ zat cair sedangkan Vtercelup > Vbenda Benda terapung yang tepat diam diberlakukan kesetimbangan benda yang mana resultan gaya pada benda sama dengan nol. Maka berlaku FA = w ρzat cair.Vtercelup.g. = ρbenda.Vbenda.g. Produk teknologi yang menggunakan prinsip benda terapung ini adalah jembatan pontoon (jembatan dari drum-drum kosong tertutup yang dirangkai), kapal laut, galangan kapal dan sebagainya. Gambar 5.14. benda melayang

Pada benda yang melayang tepat berlaku kesetimbangan gaya antara gaya berat benda dan gaya tekan ke atas. Dalam keadaan demikian volume benda seluruhnya tercelup dalam zat cair. Gaya ke atas = gaya berat benda FA = w ρzat cair.Vbenda.g. = ρbenda.Vbenda.g. ρzat cair.Vbenda = ρbenda.Vbenda Jadi benda terapung karena ρbenda = ρ zat cair Produk teknologi yang menggunakan prinsip benda melayang adalah kapal selam. Gambar 5.15. benda tenggelam

Pada benda yang tenggelam karena gaya berat benda lebih besar dari pada gaya tekan ke atas yang dialami benda. Dalam keadaan ini volume benda juga seluruhnya tercelup dalam zat cair. Gaya berat > gaya tekan ke atas FA > w ρzat cair.Vbenda.g. > ρbenda.Vbenda.g. ρzat cair.Vbenda > ρbenda.Vbenda Jadi benda terapung karena ρbenda > ρ zat cair

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd Produk teknologi yang menggunakan prinsip benda melayang adalah kapal selam. UJI KOMPETENSI 1. Sebuah balon udara berisi gas hydrogen dengan berat jenis 0,9 N/m3. massa balon 400 kg, volume balon 2000 m3. Penumpang balon dua orang masing-masing beratnya 80N dan 70 N. Berat jenis udara 0,013 N/dm3. Berapakah besar gaya tekan keatas yang menyebabkan balon naik ? 2. Sebongkah es massa jenisnya 918 kg/m3. Berapa perbandingan volume es yang berada di atas air dengan yang berada di bawah air, bila es dicelupkan ke dalam air ? 3. Batang pisang terapung di sungai yang massa jenis air sungainya 1gr/cm3. Ternyata gaya Archimedes yang dialami batang pisang adalah 500N, Berapakah volume batang pisang yang tidak terendam air ?

4. Sebuah kapal laut memiliki bobot 5000 ton, ½ bagiannya terendam dalam air laut yang massa jenisnya 1,3 gr/cm3. Berapa massa jenis kapal laut ? 5. Es di kutub nampak 1/3 bagiannya tersembul ke udara berapa massa jenis es jika massa jenis air laut 1,2 gr/cm3 ?

E. Menjelaskan Hubungan Antara Ketinggian Tempat dengan Tekanan Udaranya Tekanan Atmosfer

Orang yang tinggal lama di pantai akan merasakan tidak nyaman bila berada di gunung yang tinggi, demikian pula sebaliknya orang yang biasa tinggal di gunung kurang nyaman tinggal di pantai. Hal itu disebabkan dalam kesehariannya tekanan atmosfer yang dialami mereka berbeda. Gambar 5.16. Orang tinggal di daerah pegunungan

Tekanan atmosfer atau udara luar dapat diukur dengan alat barometer. Di atas permukaan laut skala barometer menunjukkan angka 76 cm Hg yang setara dengan 1 atmosfer (atm) atau sering disebut dengan Bar. Makin naik ke atas atmosfer udara makin renggang sehingga kerapatannya makin berkurang. Dengan demikian tekanan udara makin ke atas juga makin berkurang. Sebagai pedoman, setiap naik 100 meter dari permukaan tanah maka skala raksa barometer turun 1cmHg. Sebagai contoh di puncak sebuah gunung ternyata skala barometer menunjukkan 62 cmHg, berarti mengalami penurunan 14 cm. Dengan demikian ketinggian gunung itu adalah 14 x 100 m = 1400 m.

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd Demikian juga sebaliknya kalau seseorang harus turun ke bawah masuk ke terowongan yang kedalamannya di bawah permukaan laut, orang tersebut akan melihat skala barometer semakin bertambah lebih dari 76 cmHg. Sekarang kamu tahu, kenapa orang yang tinggal di pegunungan cepat lelah sewaktu berada di pantai. Mereka terbiasa dengan gerak-gerik yang terasa ringan karena adanya tekanan atmosfer yang kecil di pegunungan. Para atlit dan olahragawan sering digembleng latihan keras di pegunungan oleh pelatihnya, tujuannya adalah agar atlit tidak lelah selama latihan. Perubahan tekanan atmosfer ini menyebabkan perubahan titik didih air. Air mendidih di daerah bertekanan 1 atm pada suhu 100°C , semakin tinggi suatu tempat titik didih air akan turun. Sehingga tidak mengherankan didaerah yang sangat tinggi, orang sanggup berendam di air mendidih, karena suhu air mendidih itu misalnya hanya 20°C.

WARTA SAINS PAKAIAN PARA ASTRONOT TERBUAT DARI BAHAN KHUSUS YANG KEDAP TERHADAP ALIRAN TEKANAN DAN TANPA LUBANG SEDIKITPUN DI DALAM PAKAIAN ITU TERISI GAS OKSIGEN YANG BERTEKANAN MIRIP DENGAN TEKANAN DI PERMUKAAN BUMI. SEHINGGA AMAN BAGI SISTEM CAIRAN DALAM TUBUH ASTRONOT.

UJI KOMPETENSI 1. Di Bandung berada pada ketinggian 800 di atas permukaan laut. Berapa cmHg skala yang ditunjuk oleh barometer ? 2. Bila raksa barometer menunjukkan skala 55 cmHg di suatu tempat, berapa ketinggian tempat tersebut dari permukaan laut? 3. Suatu tempat ketinggiannya 950 m dari permukaan air laut yang tekanannya 760 mm Hg. Tentukan tekanan udara di tempat ketinggian tersebut. 4. Berapa dynekah tekanan 1 atmosfer itu ? 5. Puncak Himalaya mempunyai ketinggian 8888 m di atas permukaan air laut yang tekanannya 76 cm Hg. Berapakah tekanan udara di puncak Himalaya Tibet ?

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd F. Melakukan Percobaan yang dapat Menunjukkan Tekanan Atmosfer Barometer dikenal sebagai alat untuk mengukur tekanan atmosfer. Barometer yang paling sederhana adalah barometer air raksa (Hg) atau disebut barometer torricelli yang langsung dapat dibaca skala vertikalnya. Gambar 5.17. Barometer Toricelli

Barometer jenis lainnya memiliki dua pipa yang panjang tertutup dan yang pendek terbuka. Pembacaan skalanya dengan mengukur selisih tinggi permukaan air raksa di pipa panjang dan pipa pendek. Dewasa ini sudah banyak dikembangkan barometer logam atau aneroid dan barometer digital. Gambar 5.18. Barometer aneroid

Unjuk Kerja 5.D. Menentukan tekanan atmosfer. 1. Tuangkan sejumlah air raksa ke dalam pipa terbuka barometer sehingga tinggi kolom udara di dalam pipa tertutup = a cm dan selisih tinggi air raksa = b cm, catat hasilnya. 2. Tambahkan air raksa ke dalam pipa sedemikian hingga selisih tingginya bertambah kurang lebih 2 cm. Ukurlah tinggi kolom udara dan selisih air raksa lagi. 3. Ulangi kegiatan 2 beberapa kali lagi. 4. Tentukan tekanan udara di luar dengan Barometer sebelum dan sesudah perbedaan. Percobaan

a

b

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

V

Po+Bar

PxV

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd 1 2 3 4 5 UJI KOMPETENSI 1. Bila tekanan udara luar (Bar) 75 cmHg, sedangkan selisih tinggi air raksa pada suatu saat 20 cm, berapakah tekanan udara dalam pipa tertutup. 2. Di dalam sebuah ruangan terdapat 100 gram udara. Kemudian ruang tersebut ditambahi 50 gram udara. Bila tekanan akhirnya menjadi 20 cmHg, berapakah tekanan mula-mula ? 3. Pada barometer Torricelli menunjukkan skala 50 cm, sedangkan tekanan udara luar di tempat itu 74 cm Hg. Tentukan tekanan udara tertutup dalam pipa Torricelli. 4. Pada percobaan Toricelli untuk membalikkan pipa berisi penuh Hg, ujung atas harus ditutup dengan jari dan dilepas setelah ada dalam bak berisi Hg pula. Apa maksudnya? 5. Pada percobaan Toricelli ternyata tinggi zat cair bukan raksa lebih dari 76 cm , padahal percobaan dilakukan tepat di atas permukaan air laut. Mengapa hal ini terjadi? Hukum Boyle Gambar 5.19. Robert Boyle

Tekanan gas yang berada dalam ruang tertutup dapat diukur dengan alat manometer. Robert Boyle mengemukakan hukum Boyle yang membahas tekanan gas di ruang tertutup. Hukum Boyle berbunyi “Pada suhu yang tetap, hasil kali tekanan dan volume suatu gas di dalam ruang tertutup selalu tetap” Dirumuskan p.V = tetap artinya p1.V1 = p2. V2 Alat-alat seperti pompa udara, pompa air bekerja berdasarkan hokum Boyle. Gambar 5.20. Pompa udara

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Gambar 5.21. Pompa Air

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

UJI KOMPETENSI 1. Alat apakah yang dipakai untuk mrngukur tekanan udara laut ? 2. Pada waktu pemampatan maupun pemuaian volume sebuah ban sepeda berlaku hukum Boyle, sedangkan pada waktu ban sepeda sedang dipompa tidak berlaku hukum Boyle. Apa sebabnya ban sepeda yang sedang dipompa tidak berlaku hukum Boyle ? 3. Dalam sebuah tabung tertutup tekanan mula-mula gas di dalamnya 4 atm dan volumenya 40 cm3. Bila volume sekarang adalah 20 cm3, hitunglah tekanan sekarang ? 4. Mesin pembakar memiliki volume 125 cc bertekanan 700 atm, Berapa volumenya jika mesin diberi tekanan 1000 atm ? 5. Bagaimana perbedaan cara kerja manometer raksa tertutup dan manometer raksa terbuka ?

G. Mengaplikasikan Konsep Tekanan Benda Padat, Cair dan Gas pada Peristiwa Alam yang Relevan (dalam Penyelesaian masalah seharihari) Banyak peristiwa-peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan konsep tekanan baik pada benda padat, cair, maupun gas. Kita dapat menalar peristiwa alam atau yang berhubungan dengan aktivitas manusia dengan mengaplikasikan konsep-konsep tekanan untuk memahaminya, bahkan untuk memecahkan permasalahannya. Anda perhatikan contoh-contoh di bawah ini. Adanya gravitasi bumi menyebabkan atmosfer tetap tertahan di sekitar permukaan bumi. Tekanan atmosfer mempertahankan sistem kehidupan bagi makhluk di bumi. Khususnya bagi manusia dan hewan, dengan adanya tekanan udara membuat sistem tekanan darah dan cairan dalam tubuh tetap terjaga. Bayangkan ada seseorang menaiki kuda di padang rumput, lalu dengan tiba-tiba diculik oleh UFO dan dilepas di ruang hampa. Apa yang akan terjadi pada kuda dan penunggangnya yang tanpa pelindung apa-apa itu ? Tekanan darah dan cairan dalam tubuh kuda dan penunggangnya akan tidak terkendali karena di luar mereka hampa udara. Dalam sekejap darah dan cairan orang maupun kuda akan menerobos pori-pori dan dengan cepat menguap di ruang hampa. Keduanya akan tewas dengan tubuh kering dan keriput seperti mummi. Adanya tekanan udara memungkinkan wujud zat mempertahankan wujudnya, pada suhu kamar H2O berwujud cair dan logam raksa juga berwujud cair. Tekanan zat cair seperti di laut atau danau memungkinkan ikan-ikan beradaptasi morfologis/bentuk menurut besar kecilnya takanan di tempat ia hidup. Ikan-ikan di kedalaman berbentuk pipih karena mengalami tekanan besar, sedangkan ikan-ikan di permukaan berbentuk lebih cembung karena mengalami tekanan kecil. UJI KOMPETENSI

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd 1. Tabung sebuah pompa sepeda bervolume 75 cm3. Udara di dalamnya bertekanan 75 cmHg. Lubang pompa itu ditutup rapat-rapat, pengisap pompa ditekan sedemikian rupa, sehingga volumenya tinggal 25 cm3. Hitunglah berapa cmHg tekanan udara dalam pompa itu sekarang !

2.

Seorang penyelam menyelam sampai kedalaman 120 m. berapa tekanan yang dideritanya bila massa jenis air laut 1,03 g/cm3 dam percepatan gravitasi 10 m/s2 ? 3. Seorang tukang kayu memukulkan palu berpenampang 5 cm2, kearah pangkal paku yang berpenampang 5 mm2, dengan gaya ayun 40 N. Berapa tekanan yang diderita paku ? 4. Bola basket pada pagi hari bertekanan 50 N/m2 pada saat volumenya 60 ml. Berapa tekanannya sekarang pada saat volumenya menjadi 1,5 kalinya ? 5. Pada alat pencuci mobil penampang penyangga mobil adalah 24 m2, sedangkan penampang lainnya adalah 60 cm2. Bila mobil yang diangkat memiliki berat 10000 N, tentukan gaya yang harus diberikan pada penampang lainnya ! RINGKASAN • • • • • • • • • • •

F A Tekanan hidrostatis yaitu tekanan pada kedalaman tertentu zat cair yang tidak mengalir, besarnya adalah p = ρ g h Hukum Pascal berbunyi tekanan yang diderita oleh zat cair akan diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besarnya Hukum bejana berhubungan menyatakan bahwa tinggi permukaan zat cair sama rata kecuali terdapat pipa kapiler atau diisi dengan zat cair yang berbeda jenisnya Pipa U dapat digunakan untukmenghitung massa jenis suatu zat cair Alat-alat yang bekerja berdasarkan hukum Pascal misalnya, dongkrak hidrolik, alat pengangkat mobil, alat pengepres biji-bijian dan sebagainya Hukum Archimedes menyatakan bahwa suatu benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mendesak zat cair seberat benda yang dicelupkan Gaya tekan keatas sebesar selisih berat benda di udara dengan berat benda di dalam zat cair itu Alat-alat yang bekerja berdasarkan hukum Archimedes misalnya kapal laut, kapal selam, jembatan pontoon, galangan kapal dan sebagainya Hukum Boyle menyatakan bahwa hasil kali tekanan dan volume dalam ruang tertutup adalah konstan sepanjang suhu tidak berubah. di rumuskan p. V = konstan atau p1.V1 = p2.V2 Tekanan atmosfer dapat melindungi sistem cairan danperedaran darah dalam tubuh makhluk hidup di muka bumi Tekanan adalah gaya tiap satuan luas penampang, dirumuskan p =

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

SOAL-SOAL KOMPETENSI BAB V SOAL ESSAY 1. Sebuah truk yang beratnya 12 ton metric berhenti di tepi jalan raya. Berat seluruhnya dipikul oleh 6 buah roda yang masing-masing mempunyai kontak 60 cm2 dengan permukaan jalan. Berapakah tekanan pada jalan yang disinggahi truk itu ? 2. Luas kontak sebuah jarum gramafon dengan piringan hitamnya 0,001 mm2 sedangkan berat stilusnya 10 gf. Berapakah tekanan stilus itu kepada piringan hitam ? 3. Ujung sekerat bamboo runcing yang ditancapkan ke tanah mempunyai luas 1 cm 2. Berapakah besarnya tekanan di bawah ujung runcing itu jika ujung atasnya dipukul dengan gaya 30 kgf ? 4. Sebuah kamera dipakai untuk memotret keadaan di bawah permukaan laut yang dalamnya 9000 m. Jika berat jenis air laut 1,025 berapakah tekanan hidrostatik pada kedalaman itu ? Berapakah besarnya gaya yang menekan pada permukaan jendela selubung kamera itu yang ukurannya20 x 15 cm ? 5. Berapakah tekanan hidrostatik di dasar sebuah tanki yang berisi bensin setinggi 3 m jika berat jenis bensin 0,7 ? Jika dasar tanki itu berukuran 3 m x 2m berapakah besarnya gaya yang bekerja pada dasar itu ? 6. Sebuah bejana yang berbentuk empat persegi panjang mempunyai ukuran 30 cm x 25 cm x 7 cm. Bejana tersebut berisi air setinggi 10 cm. Berapakah besarnya gaya yang menekan pada dasar dab dinding-dinding sisi bejana ? 7. Sebuah bejana berhubungan berisi air raksa (BJ 13,6) dan zat cair yang tidak diketahui berat jenisnya. Tinggi permukaan air raksa di atas permukaan yang bersamaan 5 cm dan tinggi permukaan zat cair tersebut di atas permukaan yang bersamaan itu 12 cm. Berapakah berat jenis zat cair itu ? 8. Pengisap kecil sesuatu kempa hidrolik berdiameter 15 cm dan pengisap besarnya berdiameter 60 cm. Berapakah besarnya gaya yang dikerjakan pada pengisap kecil jika berat beban yang diangkat oleh pengisap besar 1 ton ? Jika panjang langkah pengisap kecil 2 m, berapakah naiknya pengisap besar setelah pengisap kecil melakukan 10 gerakan bolak-balik ? 9. Sebuah bejana yang berisi air diletakkan pada piring neraca pegas. Jarum neraca menunjukkan bahwa berat seluruhnya 3 kgf. Sebutir batu yang volumenya 3 dm 3 digantungkan pada seutas tali, kemudian dimasukkan dalam air tanpa menyentuh dinding dan dasar bejana. Berapakah berat yang akan ditunjuk oleh jarum neraca ? 10. Berapakah luas sebuah permukaan sebuah rakit kayu mahoni yang berat jenisnya 0,5 dan tebalnya 75 cm supaya dapat digunakan untuk mengangkut mobil 2 ton metric dalam air sungai ? 11. Berat sepotong logam di udara 6 kgf. Bila dicelupkan dalam air beratnya 5 kgf. Berapakah berat jenis logam itu ? 12. Sebuah hydrometer yang beratnya 5 gf mempunyai silinder yang volumenya 5 cm3 dan tangkainya yang berpenampang lintang 0,5 cm2 panjangnya 15 cm. Berapakah panjang tangkai yang menonjol di atas permukaan zat cair bila alat tersebut diapungkan dalam zat cair yang berat jenisnya 1,25 ?

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd 13. Di dalam sebuah bejana yang berbentuk silinder terdapat 3 dm minyak (ρ = 0,8 g/cm3). Luas dasar 150 cm2. Berapakah tekanan hidrostatik pada dasar bejana ? g = 980 cm/det2. 14. Di dalam sebuah bejana yang berbentuk silinder terdapat 5 liter air yang dicampur dengan 1 liter alcohol (ρ = 0,8 g/cm3). Penampang bejana 3 dm3. Berapakah tekanan hidrostatik pada dasar bejana ? Pada jarak berapa dari dasar bejana tekanan hidostatiknya 2352 N/m2 ? 15. Pada kedalaman berapa tekanan di dalam air laut itu 60000 N/m2 ? ρ = 1100 kg/m3. 16. Sebuah bejana A yang berhubungan dengan bejana B diisi air. Masing-masing ditutup dengan pengisap yang dapat bergerak bebas tanpa gesekan. Penampang bejana A bergaris tengah 8 cm dan bejana B bergaris tengah 25 cm. Massa pengisap di A 4 kg dan di B 15 kg. Bila di A diberi beban 25 kg, berapakah beban yang harus diletakkan di B supaya setimbang ? 17. Berapakah besarnya gaya ke atas yang didapat oleh sepotong marmar yang volumenya 25 cm3 bila dicelupkan dalam minyak tanah (ρ = 0,8 g/cm3) ? 18. Sepotong tembaga yang massanya 50 gram bila dicelupkan dalam bensin (ρ = 0,7 g/cm3) mendapat gaya ke atas 3430 dyne. Berapakah massa jenis tembaga ? 19. Sepotong perak mempunyai massa 70 g. Di dalam minyak tarbantin (ρ = 0,87 g/cm3) beratnya berkurang 5200 dyne. Berapakah beratnya dalam bensin (ρ = 0,7 g/cm3) ? 20. Berat sepotong besi di dalam air 7 N. Beratnya di udara 9 N. Berapakah massa jenis besi ? SOAL PILIHAN GANDA Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini, dengan memilih option yang benar 1. Jika gaya diberikan dalam zat cair dalam ruang tertutup, tekanannya diteruskan oleh zat cair ke segala arah dengan sama rata. Hal ini dikenal dengan … a. Hukum Bejana Berhubungan c. Hukum Pascal b. Hukum Hidrostatika d. Hukum Archimedes 2. Semua alat dibawah ini bekerja berdasarkan hukum Archimedes, kecuali … a. Kapal laut c. dongkrak hidrolik b. Jembatan Ponton d. Hidrometer 3. Jembatan ponton ialah jembatan yang ditopang oleh … a. Tiang kayu c. kawat baja b. Tiang beton d. Tabung-tabung besi berisi udara 4. Manometer adalah suatu alat untuk mengukur … a. kelembaban udara c. Tekanan udara dalam ruang tertutup b. tekanan d. tinggi tempat 5. Setiap benda yang dicelupkan ke dalalm zat cair, mendapatkan gaya tekan ke atas sebesar zat yang dipindahkan benda itu. Pernyataan ini merupakan a. Hukum Boyle c. Hukulm Pascal b. Hukum Archimedes d. Hukum Gay Lussac

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd 6. Menurut hukum pascal apabila luas bidang makin besar maka … a. tekanan makin kecil c. tekanan makin besar b. tekanan tetap d. tekanan tak tentu 7. Untuk hukum Pascal berlaku rumus … a. P = A/ F b. P = F/A c. F = A/P d. F = P/A 8. Besar 1 atm setara dengan ….cmHg. a. 66 b. 86 c. 76 d. 96 9. Dibawah ini alat-alat yang berdasarkan hukum pascal, kecuali … a. dongkrak hidrolik c. pompa sepeda b. meja operasi d. rem piringan hidrolik 10. Dengan manometer terbuka, tekanan gas dalam ruang tertutup dapat ditentukan dengan … a. P gas = P udara + selisih tinggi raksa b. P gas = P udara + selisih tinggi air c. P gas = P udara - selisih tinggi raksa d. P gas = P udara - selisih tinggi air 12. Berdasarkan pada hukum apakah galangan kapal itu ? a. hukum Dalton c. hukum Archimedes b. hukum Boyle d. hukum Pascal 13. Jika dimisalkan selisih ketinggian air raksa 10 cm dari tekanan udara 76 cmHg. Jika permukaan raksa pada pipa tertutup sebesar ….cmHg a. 76 b. 86 c. 760 d. 66 14. Untuk mengukur tekanan udara luar dipakai … a. manometer b. barometer c. termometer d. Densimeter 15. Tekanan dalam zat cair tergantung dari … a. jumlah zat cairb. berat zat cair c. tinggi zat cair d. massa zat cair 16. Balok Kayu mempunyai berat 2000 N, berada di atas bidang yang mempunyai luas 2 m2 . Tekanan benda tersebut sebesar …Pa. a. 500 b. 1000 c. 1500 d. 2000 17. Semakin dalam seseorang menyelam ke dalam air telinga terasa semakin sakit. Hal ini karena pengaruh … a. hukum Pascal c. hukum Boyle b. hukum Dalton d. hukum Hidrostatika 18. Pada suatu tempat skala barometer menunjukan angka 74 cmHg. Ketinggian tempat tersebut dari permukaan air laut. ….m a. 200 b. 400 c. 740 d. 780 19. Makin tinggi suatu tempat maka tekanan udara …..cmHg a. 76 b. < 76 c. > 76 d. 86 20. Pernyataan dibawah ini yang merupakan hokum Boyle adalah … a. hasil kali volume dan suhu gas selalu konstan. b. hasil kali tekanan dan volume gas selalu konstan c. hasil kali tekan dan suhu gas selalu konstan d. hasil kali tekanan , volume, suhu gas selalu konstan 21. Kelebihan Barometer Aneroid dibandingkan barometer raksa adalah … a. Bahan lebih mudah dicari b. Cara pembuatan sederhana c. Praktis dan mudah dibawa kemana-mana d. Mempunyai batas ukur lebih sempit 22. Minuman dalam botol dapat masuk ke mulut melalui sedotan minuman karena a. Tekanan udara di botol > tekanan udara di mulut

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd b. Tekanan udara di botol > tekanan udara dalam paru-paru c. Tekanan udara di mulut > tekanan udara di botol d. Tekanan udara di mulut = tekanan udara di paru-paru. 23. Pada penimbangan berat benda didalam air skala pada neraca pegas 5 N. Apabila benda ditimbang di udara beratnya ;… a. tetap b. > 5 N c. < 5 N d. 2,5 N 24. Sebuah bejana yang mempunyai volume 5 liter berisi gas bertekanan 4 atm., apabila volume gas di jadikan 2 liter dengan suhu tetap, tekanan gas menjadi ,….. cm a. 2 b. 2,3 c. 10 d. 20 25. Pada suatu tempat skala barometer menunjukan angka 74 cmHg. Ketinggian tempat tersebut dari permukaan air laut ..m a. 76 b. 77 c. 75 d. 78. 26. Berapakah tekanan yang dikerjakan oleh sebuah kubus pada meja apabila massa kubus itu 2 kg sedangkan panjang rusuknya 10 cm ? a. 1960 N/m2 c. 1906 N/m2 2 b. 19600 N/m d. 1,9060 N/m2 27. Kita akan lebih mudah memotong sesuatu dengan pisau yang tajam, sebab ... a. luas bidang tekan besar, sehingga tekanannya lebih besar b. luas bidang tekan kecil, sehingga tekanannya menjadi kecil c. luas bidang tekan kecil, sehingga tekanannya menjadi besar d. luas bidang tekan besar, sehingga tekanannya menjadi kecil 28. Perhatikan gambar di bawah ini ! Berapa besar gayanya ! a. gaya 5 Newton b. gaya 5 Newton ke arah kanan c. gaya 20 Newton ke arah kanan d. gaya 15 Newton ke arah kanan 29. Manfaat dari hukum pascal ialah kita dapat ... a. menggunakan gaya yang kecil untuk memperoleh gaya yang besar b. menggunakan gaya besar untuk memperoleh gaya yang besar c. menggunakan gaya besar untuk memperoleh gaya yang kecil d. menggunakan gaya kecil untuk memperoleh gaya yang kecil 30. Salah satu alat yang bekerja berdasarkan hukum pascal ialah ... a. kapal laut c. dongkrak hidrolik b. mesin kereta api d. barometer 31. Tekanan yang ditimbulkan oleh zat cair dalam keadaan diam, tidak bergerak disebut ... a. tekanan air c. tekanan 1 atmosfer b. tekanan udara d. tekanan hidrostatik 32. Alat yang bekerja berdasarkan hukum bejana berhubungan ialah ... a. panci masak c. sumur pompa b. ceret d. pancuran air 33. Bumi yang kita jadikan sebagai tempat berpijak dalam kehidupan ini, terdiri dari beberapa lapisan yang disebut ... a. alam semesta c. atmosfer b. alam fana d. eksosfer 34. Atmosfer terdiri atas beberapa lapisan yaitu troposfer, stratosfer, ionosfer, dan eksosfer. Di atas eksosfer merupakan ruang yang hampa udara, ruang hampa udara tersebut ialah ... a. atmosfer c. tekanan gas

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd b. angkasa luar d. tekanan udara 35. Untuk mengukur tekanan gas dalam ruang tertutup digunakan ... a. hidrometer c. manometer b. barometer d. termometer 36. Adanya gravitasi bumi, mengakibatkan udara mempunyai berat, adanya berat menyebabkan dalam udara ada tekanan, tekanan itu disebut ... a. tekanan udara c. tekanan atmosfer b. tekanan angkasa luar d. tekanan hampa udara 37. ”Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas seberat zat cair yang didesak oleh benda itu.” Pernyataan di atas adalah bunyi hukum ... a. Newton c. Archimedes b. Boyle d. Gravitasi 38. Apabila ada sebuah batangan emas bervolume 30 cm3 kemudian dicelupkan ke dalam minyak tanah yang berat jenisnya 0,8 gf/cm3, maka besar gaya ke atas B sama dengan ... a. 21 gf c. 27 gf b. 24 gf d. 29 gf 6713965 39. Sebuah benda akan mengapung dalam zat cair apabila ... a. berat jenis benda lebih besar daripada berat jenis zat cair b. berat jenis benda sama dengan berat jenis zat cair c. berat jenis benda lebih kecil daripada berat jenis zat cair d. gaya ke atasnya lebih besar daripada berat benda 40. Air dan kerosin dituangkan ke dalam sebuah bejana U seperti ditunjukkan gambar berikut ini. Jika massa jenis air 1000 kg/m3, maka massa jenis kerosin adalah ...

kerosin Air 6 cm

a. 200 kg/m3 b. 300 kg/m3

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

15 cm

c. 400 kg/m3 d. 500 kg/m3