rangkuman-tekanan

(1)

RANGKUMAN MATERI TEKANAN

MATA PELAJARAN IPA TERPADU KELAS 8

SMP NEGERI 55 JAKARTA

A. Tekanan zat padat A. Tekanan zat padat

Pada saat kita berjalan di atas tanah yang

Pada saat kita berjalan di atas tanah yang berlumpur jejak kakiberlumpur jejak kaki kita akan tampak membekas lebih dalam jika dibandingkan kita akan tampak membekas lebih dalam jika dibandingkan dengan jejak kaki kita berjalan di tanah yang tak berlumpur. dengan jejak kaki kita berjalan di tanah yang tak berlumpur. Gejala ini menunjukkan bahwa tekanan kaki kita pada tanah Gejala ini menunjukkan bahwa tekanan kaki kita pada tanah berlumpur lebih besar dibandindingkan tekanan kaki kita pada berlumpur lebih besar dibandindingkan tekanan kaki kita pada tanah yang tak berlumpur. Contoh lain dari peristiwa ini adalah tanah yang tak berlumpur. Contoh lain dari peristiwa ini adalah pada waktu menancapkan paku runcing lebih mudah daripada pada waktu menancapkan paku runcing lebih mudah daripada paku tumpul dan dengan pisau yang tajam memudahkan kita paku tumpul dan dengan pisau yang tajam memudahkan kita memotong suatu benda.

memotong suatu benda.

Rumus tekanan zat padat Rumus tekanan zat padat Tekanan merupakan besarnya

Tekanan merupakan besarnya gayagaya tekan dibagi luas bidangtekan dibagi luas bidang tekan. Faktor

tekan. Faktor – – faktor yang mempengaruhi tekanan adalah faktor yang mempengaruhi tekanan adalah besarnya gaya tekan dan luas bidang tekan.

besarnya gaya tekan dan luas bidang tekan.

Gambar Tekanan pada kayu Gambar Tekanan pada kayu

Secara matematis tekanan zat padat dapat di rumuskan Secara matematis tekanan zat padat dapat di rumuskan sebagai berikut ini :

sebagai berikut ini :

dengan: dengan: P = tekanan (N/m2) P = tekanan (N/m2) F = gaya tekan (N) F = gaya tekan (N) A = luas bidang (m2) A = luas bidang (m2) B. Tekanan Zat Cair B. Tekanan Zat Cair

Gambar bendungan yang menggunakan prinsip tekanan zat Gambar bendungan yang menggunakan prinsip tekanan zat cair semakin ke bawah tekanan zat

cair semakin ke bawah tekanan zat cair semakin besar.cair semakin besar.

Gambar bendungan Gambar bendungan Zat cair dipengaruhi oleh

Zat cair dipengaruhi oleh massa jenis zat cair,massa jenis zat cair, gravitas dan gravitas dan ketinggaan zat terbut. Secara matematis tekanan zat cair ketinggaan zat terbut. Secara matematis tekanan zat cair dapat di rumuskan sebagai berikut ini :

dapat di rumuskan sebagai berikut ini :

dengan dengan

P = tekanan (N/m2) P = tekanan (N/m2)

9 = massa jenis zat cair (kg/m3) 9 = massa jenis zat cair (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = tinggi zat cair (m)

h = tinggi zat cair (m)

C. Bejana Berhubungan C. Bejana Berhubungan

Gambar bejana berhubungan Gambar bejana berhubungan

Bejana berhubungan adalah sebuah bejana yang mempunyai Bejana berhubungan adalah sebuah bejana yang mempunyai beberapa pipa yang saling berhubungan. Hukum bejana beberapa pipa yang saling berhubungan. Hukum bejana berhubungan menyatakan jika bejana berhubungan diisi zat berhubungan menyatakan jika bejana berhubungan diisi zat cair yang sejenis dalam keadaan seimbang, maka permukaan cair yang sejenis dalam keadaan seimbang, maka permukaan zat cair akan berada pada satu bidang

zat cair akan berada pada satu bidang sejajar ( datar ). Contohsejajar ( datar ). Contoh peralatan yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum bejana peralatan yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum bejana berhubungan antara lain kendi, teko, pembuatan dam, dan berhubungan antara lain kendi, teko, pembuatan dam, dan menara penampung air.

menara penampung air.

Hukum bejana berhubungan tidak berlaku jika bejana diisi Hukum bejana berhubungan tidak berlaku jika bejana diisi dengan zat cair yang tidak sejenis, bejana dengan zat cair yang tidak sejenis, bejana digoyang-goyangkan, salah satu kaki bejana ada yang berupa pipa goyangkan, salah satu kaki bejana ada yang berupa pipa kapiler, bejana ada yang mendapat tekanan yang tidak sama. kapiler, bejana ada yang mendapat tekanan yang tidak sama.

D. Prinsip Pascal D. Prinsip Pascal

Gambar prinsip pascall Gambar prinsip pascall

Tekanan dalam zat cair sangat berguna dalam kehidupan Tekanan dalam zat cair sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contohnya seperti yang dirumuskan sehari-hari. Salah satu contohnya seperti yang dirumuskan oleh Pascal “Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam oleh Pascal “Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan kesegala arah dengan sama ruang tertutup akan diteruskan kesegala arah dengan sama besar “

besar “. Banyak peralatan yang menggunakan prinsip Pascal. Banyak peralatan yang menggunakan prinsip Pascal antara lain dongkrak hidrolik, rem hedrolik, mesin pengangkat antara lain dongkrak hidrolik, rem hedrolik, mesin pengangkat mobil hidrolik, dan kempa hidrolik.

mobil hidrolik, dan kempa hidrolik.

Secara matematis hukum pascal dapat dirumuskan sebagai Secara matematis hukum pascal dapat dirumuskan sebagai berikut ini :

berikut ini :

Dengan Dengan

F1 = gaya pada tabung 1 F1 = gaya pada tabung 1

F2 = gaya pada tabung 1 A1 = luas area pada tabung 1 A2 = F2 = gaya pada tabung 1 A1 = luas area pada tabung 1 A2 = luas area pada tabung 1

(2)

E. Hukum Archimedes

Suatu benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapat gaya angkat yang sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan benda itu. Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnyua akan mendapat gaya angkat oleh zat cair sebesar berat zat cair yang dipindahkan, hal ini merupakan bunyi dari hukum Archimedes.

Alat – alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Archimedes antara lain pembuatan kapal laut, galangan kapal,

kapal selam, balon udara.

Secara matematis yang ada hubungan gaya apung dapat dituliskan sebagai berikut ini :

dengan:

Fa = gaya apung atau gaya ke atas (N) w = gaya berat benda di udara (N) w' = gaya berat benda di dalam air (N)

• Gaya apung juga dapat dituliskan sebagi berikut ini :

F. Terapung Tenggelam dan Melayang 1. Benda terapung

Benda dikatakan terapung jika berat jenis benda lebih kecil daripada berat jenis zat cair dan Berat benda sama dengan gaya ke atas zat cair.

2. Benda melayang

Benda dikatakan melayang jika berat jenis benda sama dengan berat jenis zat cair dan berat benda sama dengan gaya ke atas zat cair

3. Benda Tenggelam

Benda dikatakan tenggelam jika berat jenis benda lebih besar daripada berat jenis zat cair dan berat benda lebih besar daripada gaya ke atas zat cair.

G. Tekanan Udara

Tekanan udara di permukaan laut rata-rata sebesar 1 atm atau 76 cmHg. Makin rendah suatu tempat, makin besar tekanannya. Sebaliknya, makin tinggi suatu tempat, makin rendah tenannya. Setiap kenaikkan 10 m tekanan udara berkurang sebesar 1 mmHg. Udara merupakan benda gas

yang sangat erat hubungannya dengan kehidupan kita. Udara yang meliputi bumi mempunyai berat yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Karena udara memiliki berat, maka udara juga memiliki tekanan. Besarnya tekanan udara ditentukan

oleh tinggi suatu tempatnya dari permukaan air laut.

H. Alat ukur tekanan Udara

gambar barometer

Barometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara luar 9 tekanan atmosfer. Manometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas dalam ruang tertutup.Contohnya dalam keseharian adalah seperti gambar di atas sesorang yang sedang mengukur tekanan gas pada motor.

I. Hukum Boyle

Semua zat memiliki massa dan menempati ruangan, tidak terkecuali zat gas. Hasil kali tekanan dengan volume suatu gas adalah tetap asal suhu zat tetap. Sebagai contoh adalah jika kita memompa ban sepeda, udara bisa masuk ke dalam ban jika pompa penghisap kita tekan, akhirnya udara masuk.

Hukum Boyle secara matematis dapat dirumuskan sebagi berikut :

Dengan :

P1 = Tekanan pertama (atm)

P2 = Takanan kedua (atm)V1 = Volume pertama 1 (m3 V2 = Volume kedua (m3)

(3)

TUGAS MANDIRI LATIHAN SOAL

MATERI TEKANAN PADA ZAT PADAT, CAIR DAN GAS

IPA TERPADU KELAS 8 SEMESTER 2

Nama Kelas No. Absen Hari/Tanggal : ... : ... : ... : ... Nilai

A. Soal Pilihan Ganda

1. Gaya yang bekerja pada suatu zat cair dalam ruang tertutup, tekanannya di teruskan oleh zat cair itu kesegala arah sama besar, pernyataan tersebut termasuk …. a. Hukum bejana berhubungan

b. Hukum Lorentz c. Hukum Pascal d. Hukum Archimedes

2. Suatu benda yang di celupkan kedalam zat cair sebagian atau seluruhnya, akan mendapatkan gaya tekan keatas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang di pindahkan oleh benda tersebut, pernyataan tersebut termasuk ….

a. Hukum bejana berhubungan b. Hukum Lorentz

c. Hukum Pascal d. Hukum Archimedes

3. Satuan tekanan dalam zat cair adalah …. a. N/m^2

b. N.m c. kg/m^3 d. kg.m

4. Jika massa jenis benda lebih kecil dari pada massa jenis air, benda tersebut akan ….

a. melayang b. mengapung c. mendatar d. tenggelam

5. Jika massa jenis benda sama dengan massa jenis air, benda tersebut akan ….

6. Jika massa jenis benda lebih besar dari pada massa jenis air, benda tersebut akan ….

7. Alat yang bekerja berdasarkan prinsip hukum Archimedes adalah ….

a. pompa air b. talang air c. kapal laut d. dongkrak

8. Alat untuk mengukur tekanan gas pada ruang tertutup adalah ….

a. barometer b. hidrometer c. manometer d. fluidameter

9. Perubahan tekanan udara dapat di gunakan untuk …. a. memperkirakan cuaca

b. memperkirakan musim c. membuat hujan buatan d. membuat atmosfer

10. Alat untuk mengukur tekanan atmosfer …. a. barometer

b. hidrometer c. manometer d. fluidameter

11. Sebuah drum berisi air setinggi 0,4 m dari dasar drum, massa jenis air 1000 kg/m3 dan percepatan gravitasi g=10 m/s2. Jadi tekanan air pada dasar drum tersebut adalah ….

a. 2000 N/m^2 b. 2000 N c. 4000 N/m^2 d. 4000 N

12. Pada penyemprot nyamuk di ketahui memiliki luas penampang A= 0,5 m2 , penyemprot nyamuk di gunakan untuk membasmi nyamuk di rumah ahonk, agar penyemprot tersebut bekerja ahonk memberikan gaya sebesar 10 N , jadi tekanan yang di hasilkan penyemprot tersbut adalah ….

a. 0,05 N/m^2 b. 5 N/m^2 c. 8 N/m^2 d. 20 N/m^2

13. Perhatikan gambar di bawah ini !

Di ketahui telur di dalam air yang memiliki massa jenis air 1.000 kg/m3 mempunyai volume 0,02 m3, dengan gaya gravitasi 10 m/s2 . Jadi gaya apung yang di terima telur sebesar ….

a. 0,2 N b. 2 N c. 20 N d. 200 N

14. Besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda tiap satu satuan luas disebut . . . .

a. gaya tekan b. tekanan

c. tekanan atmosfer d. tekanan hidrostatis

(4)

(1) ketinggian zat cair (2) massa jenis zat cair (3) luas permukaan zat cair (4) gaya gravitasi bumi

Pernyataan yang benar adalah . . . . a. (1), (3), dan (4) c. (1), (2), dan (3) b. (2), (3), dan (4) d. (1), (2), dan (4)

16. Alat ukur tekanan udara dalam tabung tertutup adalah . . . a. barometer c. manometer

b. hidrometer d. fluviometer 17. Alat-alat berikut bekerja berdasar hukum Pascal.

(1) kempa hidraulis (2) rem hidraulis (3) dongkrak hidraulis (4) kapal hidraulis

Pernyataan yang benar adalah . . . .

a. (1), (2), dan (3) c. semua benar b. (1) dan (3) d. (4) saja

18. Tekanan udara di lereng gunung dengan ketinggian 400 meter adalah . . . .

a. 76 cmHg c. 72 cmHg b. 74 cmHg d. 70 cmHg

19. Sebuah mesin pengangkat mobil mempunyai luas penampang kecil dan besar seluas 8 cm2 dan 20 cm2. Jika gaya tekan di penampang kecil 20 N maka gaya angkat di penampang besar adalah . . . .

a. 8 N c. 40 N b. 20 N d. 50 N

20. Sebuah pipa U diisi air dengan massa jenis 1.000 kg/m3. Jika di sisi kanan diberi minyak dengan massa jenis 800 kg/m3 setinggi 8 cm maka tinggi air di sisi kiri relatif terhadap permukaan atas air pada sisi sebelah kanan setinggi . . . .

a. 3,4 cm c. 8 cm b. 6,4 cm d. 10 cm

21. Tekanan hidrostatis yang dialami penyelam yang menyelam pada kedalaman 4 m di bawah permukaan air yang mempunyai massa jenis 1.000 kg/m3 adalah . . . . a. 10.000 Pa c. 40.000 Pa

b. 20.000 Pa d. 50.000 Pa

22. Kapal dengan volume 50.000 m3, terapung di atas air laut dengan massa jenis 1.200 kg/m3. Jika bagian kapal yang terbenam di dalam air laut hanya setengahnya maka berat kapal di udara adalah . . . .

a. 100.000.000 N c. 150.000.000 N b. 120.000.000 N d. 250.000.000 N

23. Sebuah manometer dengan salah satu sisinya berupa tabung tertutup mempunyai tekanan udara 86 cmHg. Jika tekanan udara luar 1 atm maka selisih ketinggian air raksa dalam manometer adalah . . . .

a. 10 cm c. 13 cm b. 12 cm d. 14 cm

24. Para penyelam tradisional yang menyelam di lautan banyak terganggu pendengarannya. Hal ini disebabkan karena ….

a. tekanan udara di dalam zat cair b. tekanan hidrostatis air

c. gaya angkat air d. tekanan atmosfer 25. Perhatikan gambar!

Sebuah mobil seberat 16.000 N, ditempatkan pada piston B seperti gambar. Agar mobil tersebut dapat terangkat, maka diperlukan gaya F sebesar....

a. 50 N c. 200 N b. 80 N d. 400 N B. Soal Uraian

1. Apakah yang dimaksud dengan tekanan dan tuliskan persamaannya !

2. Sebuah benda bermassa 2 kg berada di atas tanah. Jika luas penampang benda yang menyentuh tanah 100 cm2_{, tentukan besar}

tekanan benda pada tanah!

3. Sebuah benda beratnya 30 N (ditimbang di udar a). Ketika benda tersebut ditimbang di dalam air, beratnya 20 N. Gaya apung yang diterima benda tersebut adalah ....

4. Perhatikan gambar di bawah!

Luas penampang 1 adalah 5 cm2_{dan luas penampang 2 adalah 50 cm}2_{. Jika berat beban adalah W =}

1800, tentukan besar gaya F yang diperlukan untuk menaikkan beban W!

5. Sebuah balok bermassa 300 kg dengan ukuran panjang 1,5 m, lebar 1 m, dan tinggi 0,5 m.

(5)

JAWABAN A. Pilihan Ganda 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A B C D 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 A B C D B. Uraian ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ………