SOAL DAN PEMBAHASAN BUKU SISWA IPA KELAS 8 HALAMAN 38 SEMESTER 2 UJI KOMPETENSI TAHUN 2021
A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!
1. Faktor-faktor yang memengaruhi besarnya tekanan adalah ….
A. gaya tekan dsn massa benda
B. gaya tekan dan gaya gravitasi
C. luas bidang tekan dan gaya tekan
D. luas bidang tekan dan gaya gravitasi
Jawabannya : C
Faktor – faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah luas bidang tekan
dan gaya tekan. Dimana rumus untuk mencari tekanan zat padat adalah P = F/A.
2. Sebuah alat pengangkat mobil memiliki luas penampang pengisap kecil A1
sebesar 20 cm2 dan pengisap besar A2 sebesar 50 cm2.
Gaya yang harus diberikan untuk mengangkat mobil 20.000 N adalah … N .
A. 2.000
B. 4.000
C. 5.000
D. 8.000
Pembahasannya : D
Untuk menentukan gaya minimal yang harus diberikan untuk mengangkat mobil yaitu
sebagai berikut:
F₁/A₁ = F₂/A₂
F₁/20 = 20.000/50
F₁ × 50 = 20 × 20.000
F₁ × 50 = 400.000
F₁ = 400.000/50
F₁ = 8000 N
Jadi jawabannya adalah D.
3. Upaya yang dilakukan untuk mendapatkan tekanan yang besar adalah ….
A. Mengurangi gaya tekan dan memperbesar luas bidang.
B. Mengurangi gaya tekan dan memperkecil luas bidang.
C. Meningkatkan gaya tekan dan memperbesar luas bidang.
D. Meningkatkan gaya tekan dan memperkecil luas bidang.
Jawabannya : D
Penjelasan:
Upaya yang dilakukan untuk mendapatkan tekanan yang besar adalah dengan
menambah gaya tekan dan mengurangi luas permukaan bidang tekan. Drum besi
dapat mengapung di dalam air disebabkan oleh gaya Archimedes. Dengan adanya
udara di dalam drum menyebabkan massa jenis seluruh drum lebih kecil dibanding
massa jenis air.
Tekanan merupakan gaya per satuan luas yang bekerja dalam arah tegak lurus
suatu permukaan. Tekanan dirumuskan dengan:
P= F/A
Keterangan:
P : tekanan (Pascal atau N/m²)
F : gaya yang bekerja pada benda (N)
A : luas permukaan (m²)
Tekanan sebanding dengan gaya. Semakin besar gaya, maka tekanan juga
semakin besar. Tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan. Semakin
besar luas permukaan, maka tekanan malah semakin kecil.
Untuk persamaan mencari tekanan pada zat cair atau disebut dengan tekanan
hidrostatis yaitu sebagai berikut:
Ph = ρ x g x h
Keterangan:
Ph : Tekanan Hidrostatis (N/m²)
ρ : Massa Jenis zat cair (kg/m³)
g : Percepatan gravitasi ( m/s²)
h : Kedalaman/ketinggian (m)
4. Seorang penyelam menyelam dengan kedalaman 3m, massa jenis air 1.000 kg/m3,
konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 N/kg. Besar tekanan
hidrostatisnta adalah…… N/m3
A. 3.000
B. 30.000
C. 40.000
D. 50.000
Jawabannya : B
Pembahasan:
Diketahui
Seorang penyelam menyelam dengan kedalaman 3 m -> h = 3 m
Massa jenis air 1.000 kg/m³ -> ρ = 1.000 kg/m³
Konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 N/kg -> g = 10 N/kg
Ditanyakaan:
Menentukan tekanan hidrostatis (Ph).
Jawab:
Langkah untuk menentukan tekanan hidrostatis yaitu sebagai berikut:
Ph = ρ. g. h
Ph = 1000. 10. 3
Ph = 30.000 N/m²
Jadi besarnya tekanan hidrostatis adalah 30.000 N/m².
5. Sebuah drum besi dapat mengapung di dalam air disebabkan oleh ….
A. massa jenis seluruh drum lebih kecil daripada massa jenis air
B. massa jenis seluruh drum lebih besar daripada massa jenis air
C. massa jenis bahan pembuat drum lebih kecil daripada massa jenis air
D. massa jenis bahan pembuat drum lebih besar daripada massa jenis air
Jawabannya : A
Penjelasannya:
Drum besi dapat mengapung di dalam air disebabkan oleh gaya Archimedes.
Dengan adanya udara di dalam drum menyebabkan massa jenis seluruh drum
lebih kecil dibanding massa jenis air.
6. Perhatikan tabel berikut!
Berdasarkan tabel tersebut pernyataan yang benar mengenai hubungan tekanan
udara dengan ketinggian adalah ….
A. ketinggian tempat menghambat tekanan udara
B. semakin rendah tempat maka tekanan udaranya terhambat
C. semakin tinggi tempat maka tekanan udaranya semakin besar
D. semakin tinggi tempat maka tekanan udaranya semakin kecil
Jawabannya : D
Penjelasannya:
Berdasarkan tabel tersebut pernyatan yang benar mengenai hubungan tekanan
udara dengan ketinggian adalah … ketinggian berbanding terbalik dengan
tekanan udara. Artinya, semakin tinggi suatu tempat, maka tekanan udara
di tempat tersebut semakin rendah. Sebaliknya, wilayah yang rendah
(dekat dengan permukaan laut), memiliki tekanan yang besar.
7. Teknologi berikut ini yang tidak menggunakan prinsip Archimedes adalah ….
A. hidrometer
B. jembatan ponton
C. balon udara
D. dongkrak mobil
Jawabannya : D
Penjelasannya :
Teknologi yang tidak menggunakan prinsip archimedes adalah dongkrak hidrolik.
Jadi jawabnnya adalah D. Dongkrak hidrolik merupakan contoh teknologi yang
menggunakan prinsip hukum pascal.
Bunyi hukum archimedes yaitu: “Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair,
maka benda tersebut akan mendapat gaya yang disebut gaya apung (gaya ke atas)
sebesar berat zat cair yang dipindahkannya”.
Berdasarkan hukum archimedes, apabila benda dicelupkan dalam zat cair yang
terjadi adalah sebagai berikut:
1. Mengapung
Mengapung terjadi jika massa jenis benda lebih kecil dibanding massa jenis
zat cair. Pada saat terjadi keseimbangan, gaya angkat mempunyai nilai sama
dengan berat benda.
2. Melayang
Melayang terjadi karena nilai massa jenis benda sama dengan massa jenis zat.
Gaya angkat zat cair sama atau hampir sama dengan berat bendanya.
3. Tenggelam
Tenggelam terjadi karena massa jenis benda lebih besar dibanding massa jenis
zat cair. Gaya apung yang diberikan zat cair lebih kecil dibanding berat benda.
Adapun penerapan Hukum Archimedes yang lain yaitu sebagai berikut:
1. Hidrometer
Hidrometer adalah alat untuk mengukur massa jenis zat cair. Alat ini
berbentuk tabung yang berisi pemberat dan ruang udara sehingga akan
terapung tegak dan stabil seketika.
2. Kapal selam
Drum besi dapat mengapung di dalam air disebabkan oleh adanya dalam
kapal selam terdapat tangki yang jika terisi udara ia dapat mengapung di
permukaan air. Ketika kapal dimasukkan ke dalam air, tangki akan terisi
air sehingga kapal dapat menyelam.
3. Balon udara
4. Jembatan ponton
8. Perhatikan gambar berikut!
Sebuah benda memiliki berat 50 N, ketika ditimbang di dalam air beratnya
hanya 45 N, maka gaya ke atas yang menekan benda sebesar… N.
A. 5
B. 25
C. 45
D. 50
Jawabannya : A
Penjelasannya:
Diketahui :
W udara = 50 Newton
W air = 45 Newton
Ditanyakan :
Fa =…?
Jawab :
Rumus mencari Fa
Yaitu :
Fa = ΔW
Fa = ( Wudara – Wair )
Fa = ( 50 N – 45 N )
Fa = 5 Newton.
Jadi, gaya keatas yang menekan adalah 5 Newton.
9. Pada tumbuhan, air dari akar dapat naik sampai ke daun disebabkan oleh daya
kapilaritas batang. Pernyataan yang benar terkait peristiwa tersebut adalah ….
A. di dalam sel-sel akar terjadi peristiwa osmosis sehingga menyebabkan daya
kapilaritas batang meningkat
B. jaringan xilem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memiliki
tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun
C. jaringan floem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memiliki
tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun
D. air dari dalam tanah dapat naik karena daya isap daun yang rendah sehingga
tekanan osmosis dalam sel meningkat
Jawabannya : A
Pembahasannya :
Di dalam sel-sel akar terjadi peristiwa osmosis sehingga menyebabkan daya
kapilaritas batang meningkat
Terjadi akibat adanya osmosis pada akar, daya isap daun yang tinggi, adhesi
dan kohesi air dengan dinding xilem, dan tekanan akar
10. Pada saat mengukur tekanan darah dengan tensimeter, berlaku hukum ….
A. Pascal
B. Archimedes
C. Boyle
D. Newton
Jawabannya : A
Pembahasan :
Pada saat mengukur tekanan darah menggunakan tensimeter, maka berlaku
“Hukum Pascal”.
Hukum Pascal berbunyi “Tekanan yg diberikan zat cair dalam ruang tertutup
diteruskan ke segala arah dengan sama besar”.
Alat tensimeter menggunakan konsep penerapan hukum Pascal, karena
kegunaan tensimeter yg juga menekan dengan keadaan tertutup di segala arah.
B. Jawablah pertanyaan berikut ini dengan benar!
1. Sebuah balok memiliki panjang (p) 12 cm, lebar (l) 8 cm, dan tinggi (t) 3 cm
serta berat sebesar 30 N. Jika balok tersebut diletakkan dengan posisi seperti
gambar a, b, dan c, tentukan besar tekanan pada masing-masing posisi tersebut!
Pembahasannya :
Diketahui:
Balok dengan ukuran:
Panjang (p) = 12 cm = 0,12 m
Lebar (l) = 8 cm = 0,08 m
Tinggi (t) = 3 cm = 0,03 m
Gaya berat (w) sebesar = 30 N, sebagai F
Ditanyakan:
Tentukan besar tekanan pada masing-masing posisi tersebut!
Jawab:
2. Sebuah dongkrak hidrolik dapat mengangkat benda dengan massa 1 ton serta
luas penampang piston pengisap besar 0,2 m2. Jika luas penampang piston
pengisap kecil 0,02 m2. Serta besar percepatan gravitasi 9,8 N/m3. Berapakah
gaya minimal yang harus diberikan agar dapat mengangkat benda tersebut?
Pembahasannya:
Diketahui:
Massa benda (m) = 1 ton = 1000 kg
maka, gaya berat (W) = m × g = 1000 kg × 9,8 m/s2 = 9.800 N, gaya berat
benda dapat diasumsikan sebagai F2
Luas penampang piston besar (A2) = 0,2 m2.
Luas penampang piston kecil (A1) = 0,02 m2.
Ditanya: Gaya minimal (F1) untuk mengangkat benda tersebut?
Jawab:
3. Jelaskan peristiwa tekanan yang terjadi pada saat jantung memompa darah
ke seluruh tubuh!
Jawabannya:
Saat jantung memompa darah, darah akan mendapatkan dorongan sehingga
mengalir melalui pembuluh darah. Saat mengalir dalam pembuluh darah,
darah memberikan dorongan pada dinding pembuluh darah.
4. Identifikasilah hubungan antara gaya apung dan berat benda sebuah kapal selam
ketika berada dalam keadaan a) terapung, b) melayang, dan c) tenggelam!
Jawabannya:
Jika gaya apung maksimum lebih besar dari berat benda maka benda akan
terapung, jika gaya apung maksimum sama dengan berat benda makan benda
akan melayang, jika gaya apung maksimum lebih kecil dari berat benda maka
benda akan tenggelam.
5. Jelaskan bagaimana mekanisme pengangkutan air dari akar menuju daun!
Jawabannya:
Air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi dan
diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya daya kapilaritas pembuluh
xilem. Daya kapilaritas pembuluh xilem dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi
dan adhesi. Kohesi merupakan kecenderungan suatu molekul untuk dapat
berikatan dengan molekul lain yang sejenis. Melalui gaya kohesi akan terjadi
ikatan antara satu molekul air molekul air lainnya. Hal ini akan menyebabkan
terjadinya tarik-menarik antara molekul air yang satu molekul air lainnya di
sepanjang pembuluh xilem. Air yang terdapat dalam daun akan mengalami
penguapan (transpirasi). Dengan adanya kohesi, menguapnya air membuat
molekul-molekul air yang berada di bagian bawah tertarik ke atas menuju daun.
