);

Contoh soal tekanan hidrostatis dan pembahasan

Artikel ini membahas tentang contoh soal tekanan, tekanan hidrostatis dan tekanan mutlak yang disertai pembahasannya. Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang terjadi dalam zat cair. Tekanan itu sendiri diartikan sebagai salah satu besaran fisika yang menyatakan gaya persatuan permukaan.

Rumus tekanan sebagai berikut:
→ P =
F
A

Rumus tekanan hidrostatis
→ P = ρ g . h
Keterangan: P = tekanan (Pa)
F = gaya (N)
A = luas permukaan (m2)
ρ = massa jenis zat cair atau fluida (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (10 m/s2)
h = kedalaman (m)

Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal tekanan hidrostatis dan pembahasannya dibawah ini.

Contoh soal tekanan

Contoh soal 1

Seorang anak mendorong tembok dengan salah satu tangannya. Jika daya dorong yang diberikan 10 N dan luas telapak tangan anak 100 cm2 maka tekanan yang diberikan anak pada dinding adalah…

A. 1000 pa

B. 400 pa

C. 40 pa

D. 20 pa

E. 10 pa

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • F = 10 N
  • A = 100 cm2 = 100 x 10-4 m2

Maka tekanan dihitung dengan rumus sebagai berikut:

→ P =
F
A

→ P =
10 N
100 x 10-4 m
= 103 N/m2
→ P = 1000 Pa

Jadi soal ini jawabannya A.


Contoh soal 2

Diketahui sebuah balok dengan massa 10 kg dengan panjang 40 cm dan lebar 20 cm dan tinggi 10 cm diletakkan diatas lantai seperti gambar berikut ini.

Contoh soal tekanan pada balok
Balok

Tekanan balok pada lantai adalah…

A. 1250 pa

B. 550 pa

C. 225 pa

D. 125 pa

E. 25 pa

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • m = 10 kg
  • p = 40 cm = 0,4 m
  • l = 20 cm = 0,2 m
  • T = 10 cm = 0,1 m

Tekanan balok dihitung dengan cara dibawah ini:

→ A = p x l = 0,4 x 0,2 = 0,08 m2
→ P =
F
A

→ P =
m g
A

→ P =
10 . 10
0,08
= 1250 pa

Soal ini jawabannya A.


Contoh soal 3

Diketahui seorang wanita bermassa 50 kg memakai sepatu hak tinggi dengan luas permukaan bawah hak 1 cm2 . Tekanan yang dialami lantai apabila wanita berdiri dengan satu kakinya sebesar …

A. 50 pa

B. 500 pa

C. 5000 pa

c. 5 x 104 pa

D. 5 x 106 pa

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • m = 50 kg
  • A = 1 cm2 = (10-2 )2 m2 = 10-4 m2 .

Maka tekanan yang diberikan wanita pada lantai sebagai berikut:

→ P =
m . g
A

→ P =
50 . 10
10-4
= 5 x 106 pa

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 4

Perhatikan gambar balok dibawah ini.

Balok
Balok

Jika massa balok 75 kg dan g = 10 m/s2, maka tekanan yang diberikan dasar balok adalah…

Pembahasan / penyelesaian soal

A. 150 x 104 pa

B. 125 x 104 pa

C. 100 x 104 pa

D. 75 x 104 pa

E. 25 x 104 pa

Soal ini dijawab dengan cara sebagai berikut:

→ P
m . g
p x l

→ P =
75 x 10
0,06 x 0,05
= 25 x 104 pa

Soal ini jawabannya E.

Contoh soal tekanan hidrostatis

Contoh soal 1

Seekor ikan berada di kedalaman 10 m dibawah permukaan air. Jika massa jenis air 1000 kg/m3 dan g = 10 m/s2 maka tekanan hidrostatis yang dialami ikan sebesar….

A. 10 pa

B. 100 pa

C. 1000 pa

D. 104 pa

E. 105 pa

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • h = 10 m
  • ρ = 1000 kg/m3
  • g = 10 m/s2

Maka tekanan hidrostatis dihitung dengan rumus dibawah ini:

  • P = ρ g . h
  • P = 1000 kg/m3 . 10 m/s2 . 10 = 105 pa

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 2

Gambar dibawah ini menunjukkan sebuah benda melayang didalam air

Benda melayang didalam air
Benda melayang didalam air

Jika ρ = 1000 N/m3 dan g = 10 m/s2 maka tekanan hidrostatis yang dialami benda adalah …

A. 400 pa

B. 800 pa

C. 1000 pa

D. 2000 pa

E. 6000 pa

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • h = 14 cm – 4 cm = 10 cm = 0,1 m
  • ρ = 1000 N/m3
  • g = 10 m/sρ = 1000 N/m2

Maka tekanan hidrostatis pada benda sebagai berikut:

  • P = ρ g . h
  • P = 1000 kg/m3 . 10 m/s2 . 0,1 = 1000 pa

Jadi soal ini jawabannya C.


Contoh soal 3

Diketahui sebuah tabung gelas berisi minyak setinggi 20 cm. Jika tekanan udara luar diabaikan dan tekanan yang terjadi di dasar tabung 1600 pa maka massa jenis minyak adalah…

A. 80 kg/m3

B. 800 kg/m3

C. 1600 kg/m3

D. 3000 kg/m3

E. 6000 kg/m3

Pembahasan / penyelesaian soal

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ P = ρ g . h
→ ρ =
P
g . h

→ ρ =
1600
10 . 0,2
800 kg/m3

Soal ini jawabannya B.


Contoh soal 4

Gambar dibawah ini menunjukkan raksa berada didalam bejana berhubungan dan mempunyai selisih 2 cm (massa jenis raksa 13,6 gr/cm3).

Contoh soal tekanan hidrostatis bejana berhubungan
Raksa didalam bejana berhubungan

Jika kaki sebelah kiri berisi zat cair setinggi 25 cm maka massa jenis zat cair itu adalah…

A. 800 kg/m3

B. 1000 kg/m3

C. 1088 kg/m3

D. 1300 kg/m3

E. 1360 kg/m3

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • h1 = 25 cm
  • h2 = 2 cm
  • ρ = 13,6 gr/cm3

Pada soal ini tekanan kaki kiri dan kaki kanan bejana sama sehingga:

→ P1 = P2
→ ρ1 . g . h1 = ρ2 . g . h2
→ ρzat cair . h1 = ρraksa . h2
→ ρzat cair . 25 = 13,6 . 2
→ ρzat cair =
27,2
25
= 1,088 gr/cm3
→ ρzat cair = 1,088
10-3 kg
10 -6m3

→ ρzat cair = 1088 kg/m3

Jadi soal ini jawabannya D.


Contoh soal 5

Gambar dibawah ini menunjukkan sebuah benda yang melayang didalam air.

Contoh soal tekanan hidrostatis
Contoh soal tekanan hidrostatis

Jika massa jenis air 1000 kg/m3 dan g = 10 m/s2 maka tekanan hidrostatis benda adalah…

A. 2000 pa

B. 4000 pa

C. 6000 pa

C. 8000 pa

E. 9000 pa

Pembahasan / penyelesaian soal

  • P = ρ . g . h
  • P = 1000 . 10 . 0,8 m = 8000 pa

Jadi soal ini jawabannya C.


Contoh soal 6

Sebuah pipa U yang kedua ujungnya terbuka diisi dengan zat cair. Pada salah satu sisi diisi dengan minyak setinggi 9 cm. Jika massa jenis zat cair dan minyak berturut-turut 0,9 gr/cm3 dan 0,7 gr/cm3 maka perbedaan ketinggian pada kedua sisi Pipa adalah…

A. 1 cm

B. 2 cm

C. 3 cm

D. 4 cm

E. 5 cm

Pembahasan / penyelesaian soal

Kita hitung terlebih dahulu ketinggian zat cair dengan rumus dibawah ini.

→ ρzat cair . h1 = ρminyak . h2
→ 0,9 . h1 = 0,7 . 9
→ h1 = 7 cm

Maka perbedaan ketinggian zat cair dengan minyak 9 cm – 7 cm = 2 cm. Soal ini jawabannya B.

Contoh soal tekanan mutlak

Contoh soal 1

Tekanan terukur sebuah kondesor adalah 850 kPa. Tekanan mutlaknya adalah..

A. 951 kPa

B. 850 kPa

C. 500 kPa

D. 100 kPa

E. 85 kPa

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • Pgaude = 850 kPa
  • Patm = 1 atm = 101.000 pa = 101 kPa

Jadi tekanan mutlak dihitung dengan rumus sebagai berikut:

  • P = Pgauge + Patm
  • P = 850 kPa + 101 kPa = 951 kPa

Jadi soal ini jawabannya A.


Contoh soal 2

Gambar dibawah ini menunjukkan sebatang pipa kaca berisi udara.

Contoh soal tekanan mutlak
Pipa kaca

Ujung atas pipa tertutup sedangkan ujung bawah pipa terbuka oleh raksa yang tingginya 10 cm. Jika tekanan udara luar 76 cmHg maka tekanan udara didalam pipa kaca adalah…

A. 86 cmHg

B. 76 cmHg

C. 66 cmHg

D. 10 cmHg

E. 0 cmHg

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • h = 10 cm = 0,1 m
  • Po = 76 cmHg = 1 atm = 101.000 pa
  • ρraksa = 13.600 kg/m3

Maka tekanan udara didalam pipa kaca dihitung dengan rumus:

  • P = Po + g h
  • P = 101.000 + 13.600 . 10 . 0,1 = 114.600 pa = 1,134 atm = 86 cmHg

Soal ini jawabannya A.

(Visited 123 times)

You cannot copy content of this page