KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN TEKANAN ZAT PADAT

Posted by on 2017-03-04 - 7:28 AM

Teknokiper.com - Pembahasan contoh soal tekanan pada zat padat untuk tingkat sekolah menengah pertama. Kumpulan soal zat padat ini disusun dalam bentuk pilihan berganda dilengkapi dengan pembahasan dan dirancang sedemikian berdasarkan konsep tekanan zat padat yang diajarkan agar murid dapat memahami konsep dasar tekanan pada zat padat. Melalui kumpulan soal tekanan zat padat ini, diharapkan murid dapat memahami pengertian tekanan, besaran-besaran yang mempengaruhi tekanan pada zat padat, pengaruh gaya dan luas bidang tekan pada tekanan zat padat, mengidentifikasi benda yang memberikan tekanan paling besar jika berat dan luas bidangnya diketahui, serta menentukan beberapa aplikasi tekanan zat padat di dalam kehidupan sehari-hari.

Soal 1 : Pengertian Tekanan

Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda tiap satuan luas permukaan bidang tekan. Berdasarkan defenisi tersebut, maka tekanan dapat dirumuskan dengan ....
A. P = F . A
B. P = F/A
C. P = A/F
D. F = P/A

Pembahasan :
Tekanan adalah besaran yang digunakan untuk menyatakan besar gaya yang bekerja pada suatu benda tiap satuan luas permukaan bidang tekan. Bidang tekan adalah bidang pertemuan atau bidang sentuh antara benda yang ditekan dan benda yang memberi tekanan.

Berdasarkan pengertian tersebut, tekanan secara matematis dapat ditulis sebagai:
P = F/A

Keterangan :
P = tekanan (Pa atau N/m2)
F = gaya tekan (N)
A = luas bidang tekan atau bidang kontak (m2).
Jawaban : B

Soal 2 : Besaran yang Mempengaruhi Tekanan
Berikut ini yang merupakan besaran-besaran yang mempnegaruhi besar kecilnya tekanan pada zat padat adalah ....
A. Gaya tekan dan luas permukaan benda yang ditekan
B. Gaya tekan dan luas bidang tekan
C. Berat benda dan luas permukaan benda
D. Keruncingan benda dan luas bidang

Pembahasan :
Pada soal nomor 1 telah kita bahas bahwa tekanan adalah hasil bagi antara gaya tekan (F) dengan luas bidang tekan (A). Perlu diingat bahwa luas bidang tekan tidak sama dengan luas permukaan benda yang ditekan (walau terkadang nilainya sama). Luas bidang tekan bergantung pada luas permukaan (luas alas) benda yang menyentuh atau menekan benda di bawahnya.

Jika sebuah balok yang luas alasnya 20 m2 berada di atas meja yang luas permukaanya 40 m2, maka yang dimaksud dengan bidang tekan adalah luas alas balok bukan luas permukaan meja. Jadi, dalam hal ini luas bidang tekannya sama dengan 20 m2 bukan 40 m2.
Jawaban : B

Soal 3 : Satuan Tekanan

Satuan tekanan menurut sistem satuan SI adalah ....
A. N/m2 atau Pa
B. Kg/m.s2
C. gr/cm.s2
D. dyne/cm2

Pembahasan :
Berikut ini macam-macam satuan yang umum digunakan untuk tekanan:
1). SI = Pa atau N/m2
2). MKS = kg/m.s2
3). CGS = gr/cm.s2
4). Satuan lain = dyne/cm2
Jawaban : A

Soal 4 : Konversi Satuan Tekanan
Tekanan 1 Pascal setara dengan ....
A. 10 dyne/cm2
B. 1 dyne/cm2
C. 0,5 dyne/cm2
D. 0,1 dyne/cm2

Pembahasan :
Kesetaraan satuan tekanan:
1). 1 Pa = 1 N/m2
2). 1 Pa = 10 dyne/cm2
3). 1 dyne/cm2 = 0,1 Pa.
Jawaban : A

Soal 5 : Rumus Tekanan pada Zat Padat

Sebuah kubus besi yang memliki panjang sisi 10 cm diletakkan di atas meja yang luas permukaannya 4 m2. Jika berat kubus itu adalah 60 N, maka tekanan yang dihasilkan kubus besi tersebut adalah ....
A. 8.000 N/m2
B. 6.000 N/m2
C. 4.000 N/m2
D. 2.000 N/m2

Pembahasan :
Dik : s = 10 cm = 0,1 m, A meja = 4 m2, w = 60 N
Dit : P = ... ?

Perhatikan bahwa yang dimaksud dengan bidang tekan pada soal ini adalah bidang alas kubus yang bersentuhan dengan permukaan meja bukan bidang permukaan meja.

Luas bidang tekan:
⇒ A = s x s
⇒ A = 0,1 x 0,1
⇒ A = 0,01 m2

Tekanan yang dihasilkan:
⇒ P = F/A
⇒ P = w/A
⇒ P = 60/0,01
⇒ P = 6.000 N/m2
Jawaban : B

Soal 6 : Menentukan Tekanan Saat Mendorong
Seorang murid mendorong gerobak dengan kedua tangannya dengan gaya sebesar 90 N. Jika luas sebuah telapak tangan adalah 150 cm2, maka tekanan yang diberikan murid tersebut adalah ....
A. 3.000 N/m2
B. 6.000 N/m2
C. 8.000 N/m2
D. 10.000 N/m2

Pembahasan :
Dik : F = 90 N, A = 2 x 150 = 300 cm2 = 0,03 m2
Dit : P = .... ?

Tekanan yang diberikan:
⇒ P = F/A
⇒ P = 90/0,03
⇒ P = 3.000 N/m2
Jawaban : A

Soal 7 : Menentukan Tekanan Sebuah Balok

Sebuah peti kayu berbentuk balok berukuran panjang 2 m, lebar 1 m, dan tebal 50 cm memiliki berat sebesar 400 N. Jika peti tersebut berada di atas lantai dengan posisi berdiri tegak, maka tekanan yang dihasilkannya adalah ....
A. 200 N/m2
B. 400 N/m2
C. 600 N/m2
D. 800 N/m2

Pembahasan :
Dik : p = 2 m, l = 1 m, t = 50 cm = 0,5 m, w = 400 N
Dit : P = ... ?

Jika peti dalam posisi berdiri tegak, maka yang menjadi alasnya adalah bidang samping yang ukurannya 1 m x 50 cm. Dengan demikian, luas bidang tekannya adalah:
⇒ A = l x t
⇒ A = 1 x 0,5
⇒ A = 0,5 m2

Besar tekanan yang diberikan:
⇒ P = F/A
⇒ P = w/A
⇒ P = 400/0,5
⇒ P = 800 N/m2
Jawaban : D

Soal 8 : Tekanan Pada Benda Bersusun
Perhatikan gambar berikut ini!

Kumpulan soal dan pembahasan tekanan zat padat

Sebuah balok yang luas alasnya 1,5 m2 diletakkan di atas silinder yang luas alasnya 0,5 m2. Jika berat balok dan berat silinder masing-masing adalah 200 N, maka besar tekanan yang diterima lantai adalah ....
A. 1000 N/m2
B. 800 N/m2
C. 600 N/m2
D. 400 N/m2

Pembahasan :
Dik : Ab = 1,5 m2, As = 0,5 m2, wb = 200 N, ws = 200 N
Dit : P = ... ?

Pada kasus ini, karena balok dan silinder disusun vertikal begitu, maka besar gaya yang menekan lantai adalah sama dengan jumlah berat balok dan silinder. Sedangkan luas bidang tekannya adalah luas permukaan alas silinder karena silinder yang bersentuhan dengan lantai.

Tekanan yang dialami lantai:
⇒ P = wb + ws
As
⇒ P = 200 + 200
0,5
⇒ P = 400/0,5
⇒ P = 800 N/m2.
Jawaban : B

Soal 9 : Hubungan Tekanan dan Massa Jenis

Sebongkah es batu berbentuk kubus dengan panjang sisi 5 cm diletakan di atas piring kaca. Anggaplah massa jenis es batu itu adalah 1 g/cm2 dan g = 10 N/kg, maka besar tekanan yang dikerjakan es tersebut adalah ....
A. 400 N/m2
B. 500 N/m2
C. 600 N/m2
D. 800 N/m2

Pembahasan :
Dik : s = 5 cm, ρ = 1 g/cm2, g = 10 N/kg
Dit : P = ... ?

Massa es batu:
⇒ m = ρ . V
⇒ m = 1 g/cm2 x (5 cm)3
⇒ m = 125 g
⇒ m = 0,125 kg

Besar gaya tekan:
⇒ F = w
⇒ F = m.g
⇒ F = 0,125 kg x 10 N/kg
⇒ F = 1,25 N

Luas bidang tekan:
⇒ A = s x s
⇒ A = 5 cm x 5 cm
⇒ A = 25 cm2
⇒ A = 0,0025 m2

Besar tekanan yang diberikan es:
⇒ P = F/A
⇒ P = 1,25/0,0025
⇒ P = 500 N/m2
Jawaban : B

Soal 10 : Aplikasi Konsep Tekanan Dalam Kehidupan Sehari-hari
Berikut ini merupakan penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari, kecuali ....
A. Penggunaan pisau runcing untuk mempermudah pemotongan
B. Itik dapat berjalan dengan mudah di lumpur karena kakinya memiliki selaput
C. Pembuatan permukaan meja dengan bahan kayu yang kuat
D. Penggunaan tali yang lebih besar pada ember agar mudah diangkat

Pembahasan :
Penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari tentu saja ditujukan untuk mempermudah atau mengatasi masalah di kehidupan manusia atau makhluk hidup lain. Beberapa penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari antaralain :
1). Pisau runcing
2). Selaput pada kaki itik
3). Penggunaan tali berukuran besar pada ember
4). Memperluas bidang tekan agar bidang tidak rusak.

Pisau runcing memberikan tekanan lebih besar dibanding pisau tumpul sehingga pisau didesain runcing agar tekanan yang dihasilkan besar dan mempermudah untuk memotong bahan tertentu.

Adanya selaput di antara jari-jari kaki itik mengurangi tekanan yang dihasilkan kaki itik saat berada di lumpur sebab luas bidang tekannya lebih besar. Karena tekanannya relatif kecil, maka itik dapat berjalan di lumpur untuk mencari makanan.

Ember yang diberi tali kecil mempunyai tekanan lebih besar daripada ember yang dibawa dengan menggunakan tali yang besar. Itu sebabnya, ember untuk menimba air sebaiknya menggunakan tali yang lebih besar agar mudah diangkat.
Jawaban : C

Seluruh konten yang diterbitkan di teknokiper.com disusun oleh teknokiper dan dilindungi undang-undang hak cipta. Dilarang menerbitkan ulang konten dalam bentuk apapun dan dengan cara apapun.

Related Post:

Advertisements

0 comments :

Post a Comment