Tes 1 dan Pembahasannya Untuk Kelas X MIA 1 SMA Muhammadiyah 1 Surakarta Petunjuk umum :
Bacalah semua soal dengan cermat kemudian jawab sesuai dengan kemampuanmu dan bahasamu sendiri.
No . 1.
2.
3.
Waktu pengerjaan soal adalah
menit
Soal
Jawab an Besarnya gaya yang bekerja B pada suatu benda tiap satu satuan luas disebut . . . . a. gaya tekan b. tekanan c. tekanan atmosfer d. tekanan hidrostatis e. tekanan absolut Satuan tekanan adalah .... A a. Pa b. kg/m2 c. N.m d. kg.m e. N Perhatikan gambar berikut! C
5.
6.
4.
Keempat balok di atas diletakkan di atas meja dan diberi gaya yang sama. Tekanan yang paling besar diberikan oleh balok nomor .... a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. Tidak ada Batang korek api yang A dijepit, tekanan pada ujung satu terasa lebih besar
daripada ujung yang ada gumpalannya. Hal ini dikarenakan .... a. bidang sentuh lebih kecil b. gaya yang bekerja lebih besar c. massa lebih kecil d. volume lebih kecil d. semua salah Alat ukur tekanan udara B dalam tabung tertutup adalah . . . . a. Barometer b. Manometer c. Hydrometer d. Fluviometer e. Anemometer Berikut pernyataan yang A benar mengenai tekanan pada zat padat adalah .... a. sebanding dengan gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan luas bidang sentuh b. sebanding dengan luas bidang sentuh c. berbanding terbalik dengan gaya yang bekerja dan sebanding dengan luas bidang sentuh d. sebanding dengan massa benda
e. berbanding terbalik dengan massa benda 7. Tekanan atmosfer disebabkan oleh .... a. adanya partikel udara b. adanya ketinggian yang sangat besar c. perbedaan massa jenis udara d. pengaruh angin e. semua salah 8. Sebuah kotak yang beratnya 500 N dan luas alasnya 1 m2 diletakkan di atas lantai. Tekanan yang diberikan kotak pada lantai adalah … a. 100 N/m2 b. 200 N/m2 c. 300 N/m2 d. 400 N/m2 e. 500 N/m2 9. Sebuah lemari mempunyai berat 200 N. Bila luas permukaan lemari yang menyentuh lantai adalah 20 m2. Tekanan yang dialami oleh lantai adalah … a. 2 N/m2 b. 4 N/m2 c. 6 N/m2 d. 8 N/m2 e. 10 N/m2 10. Andi mengukur tekanan yang dia berikan pada tanah yang dia pijak sebesar 500 N/m2. Jika luas total alas kaki adalah 0,6 m2, maka berat Andi adalah … a. 50 N b. 100 N c. 200 N d. 300 N e. 350 N
A
E
E
D
11. Sebuah patung berdiri di B taman kota dengan berat 500 N. Agar tekanan yang diberikan pada tanah sebesar 10 N/m2, maka luas permukaan sentuh yang harus dibuat adalah … a. 25 m2 b. 50 m2 c. 75 m2 d. 100 m2 e. 125 m2 12. Perhatikan pernyataan B beriku ini : 1) Air mendidih pada suhu 100o C baik di dataran tinggi atau rendah 2) Air yang dimasak di dataran tinggi lebih cepat matang daripada di pantai 3) Kadar oksigen dalam darah tiap orang sama 4) Kadar oksigen dalam darah orang yang tinggal di dataran tinggi lebih rendah 5) Telinga akan terasa sakit saat menyelam terlalu dalam Pernyataan yang tepat adalah… a. 1,2,3, b. 2,4,5 c. 3,5,2 d. 3,1,2 e. 3,5,1 13 Amir berpergian ke Bali A dengan naik pesawat terbang. Pada saat yang sama, Reza sedang
menyelam di Nusa Dua, Bali. Amir merasakan telinganya sakit ketika berada di pesawat terbang, hal yang sama juga dialami Reza ketika menyelam. Dari kedua peristiwa tersebut, pernyataan yang tepat adalah… a. Tekanan yang dialami Amir lebih kecil daripada tekanan yang dialami Reza b. Tekanan yang dialami Reza lebih kecil daripada tekanan yang dialami Amir c. Reza dan Amir mengalami tekanan yang sama besar sehingga telinga keduanya sama-sama terasa sakit d. Tekanan di pesawat terbang lebih tinggi karena bergerak lebih cepat e. Reza mengalami tekanan lebih kecil karena bergerak tidak secepat pesawat terbang 14. Sebuah mobil diukur D tekanan yang dia berikan pada tanah sebesar 500 N/m2. Jika luas total alas kaki adalah 6 m2, maka berat Andi adalah … a. 500 N b. 1000 N c. 2000 N
d. 3000 N e. 3500 N 15. Tumpukan buku bermassa 2 D kg berada di atas tanah. Jika luas penampang buku yang menyentuh tanah 100 cm2. Besar tekanan benda pada tanah adalah … a. 0,5 kPa b. 1 kPa c. 1,5 kPa d. 2 kPa e. 2,5 kPa 16. Sebuah balok memiliki C panjang 10 cm, lebar 8 cm, dan tinggi 4 cm, serta berat 20 N.
Jika balok diletakkan pada posisi seperti gambar, tekanan yang diterima lantai adalah… a. 2000 N/m2 b. 2250 N/m2 c. 2500 N/m2 d. 2750 N/m2 e. 3000 N/m2 17. Sebuah balok berukuran 10 B cm × 5 cm × 4 cm terletak di lantai. Tekanan yang dihasilkan besar, bila bagian yang menyentuh lantai adalah .... a. 10 cm × 5 cm b. 5 cm × 4 cm c. 10 cm × 4 cm d. paling luas e. tekanan sama besar untuk setiap alas 18. Sebuah mobil B
mengakibatkan tekanan sebesar 1000 Pa terhadap tanah. Luas bidang mobil yang menyentuh tanah 2 adalah 20 m . Massa mobil adalah … a. 1000 kg b. 2000 kg c. 3000 kg d. 4000 kg e. 5000 kg 19. Sebuah kotak dengan berat B 300 N dan luas alasnya 1,5 m2 diletakkan di atas sebuah silinder yang memiliki berat 200 N, luas alasnya 0,5 m2 dan terletak di atas lantai. Tekanan yang diberikan system terhadap lantai adalah … a. 950 N/m2 b. 1000 N/m2 c. 1050 N/m2 d. 1100 N/m2 e. 1150 N/m2 20. Sebuah balok memiliki E panjang 10 cm, lebar 8 cm, dan tinggi 4 cm, serta berat 20 N. Jika balok diletakkan pada posisi yang berbeda (seperti gambar).
Pernyataan yang sesuai adalah … a. Tekanan paling besar disebabkan oleh benda a b. Tekanan semua
balok sama besar c. Tekanan paling besar disebabkan benda b d. Tekanan paling kecil disebabkan benda b e. Tekanan paling kecil disebabkan benda a
SOAL URAIAN 1. Dalam sebuah perusahaan peti kemas, sedang diadakan pengangkutan peti kemas berbentuk balok yang memiliki massa yang sama yaitu 20 kg. Kemudian, operator menumpuk balok 1 di atas balok 2. Dengan percepatan gravitasi sebesar 10 m/s2, berapakah tekanan yang diberikan oleh balok terhadap lantai?
a. Konsep apakah yang digunakan pada soal di atas? Alasannya? b. Apa yang diketahui dan diinginkan dari soal tersebut? c. Bagaimana rencana langkah pemecahan yang akan kamu lakukan untuk soal seperti di atas? d. Lakukan langkah pemecahan yang sudah kamu rencanakan! e. Tuliskan jawabanmu! 2. Seorang peneliti menggunakan sebuah manometer terbuka untuk mengukur tekanan sebuah gas. Gas tersebut berada dalam manometer terbuka. Perbedaan ketinggian yang ditunjukkan olah manometer setelah gas tersebut berada dalam manometer adalah 6 cm. Tekanan udara di luar terukur sebesar 75 cmHg. Berapakah tekanan gas dalam manometer?
a. Konsep apakah yang digunakan pada soal di atas? Alasannya? b. Apa yang diketahui dan diinginkan dari soal tersebut? c. Bagaimana rencana langkah pemecahan yang akan kamu lakukan untuk soal seperti di atas? d. Lakukan langkah pemecahan yang sudah kamu rencanakan! e. Tuliskan jawabanmu!
No. 1a.
1b.
1c.
Jawaban (Identifikasi masalah berdasarkan konsep dasar) Konsep yang digunakan pada persoalan di atas adalah Tekanan (Pressure). Alasannya adalah setiap permukaan yang dikenai gaya akan mengalami tekanan di permukaan tersebut. Pada soal di atas, balok 1 diletakkan di atas balok 2 sehingga permukaan mendapat tekanan dari gaya berat yang dikenakan oleh kedua balok. Permukaan yang mengalami tekanan adalah seluas permukaan dasar, yaitu luas sisi bagian bawah balok 2. (Membuat daftar besaran yang diketahui) Diketahui : m1 : 20 kg m2 : 20 kg g : 10 m/s2 panjang balok 1 : 2 m panjang balok 2 : 4 m lebar balok 1 : 2 m lebar balok 2 : 2 m (Menentukan besaran yang ditanyakan) Ditanyakan : Tekanan total (P) ? (Membuat diagram benda bebas/sketsa yang menggambarkan permasalahan) Untuk lebih memahami soal, kita buat diagram bila balok 1 diletakkan di atas balok 2.
(Menentukan persamaan yang tepat untuk pemecahan masalah) Karena balok ditumpuk, maka gaya yang bekerja adalah penjumlahan gaya berat dari kedua balok. = + Dengan W1 adalah gaya berat balok 1 dan W2 adalah gaya berat balok 2. = ( )( ) Karena yang mendapat tekanan adalah permukaan lantai di bawah balok 2, maka : = ( )( ) Sehingga tekanan yang dialami lantai oleh dua balok tersebut adalah = 1d.
(Mensubstitusi nilai besaran yang diketahui ke persamaan) (Melakukan perhitungan dengan menggunakan persamaan yang dipilih)
= = (20
1e.
2a.
2b.
2c.
= ( )( ) )(10
)
= 200 = + = 400 = ( )( ) = (4 )(2 ) =8 400 = = = 50 50 8 (Mengevaluasi kesesuaian dengan konsep) (Mengevaluasi satuan) Jadi, besar tekanan pada lantai karena kedua balok ditumpuk adalah 50 Pa. (Identifikasi masalah berdasarkan konsep dasar) Konsep yang digunakan pada permasalahan adalah konsep Tekanan Hidrostatik. Manometer digunakan untk menyelidiki tekanan pada fluida. Tekanan yang dialami pada fluida adalah tekanan hidrostatik. Tekanan ini bergantung pada ketinggian, percepatan gravitasi dan massa jenis fluida. Manometer menunjukkan penurunan ketinggian raksa sebesar 6 cm. (Membuat daftar besaran yang diketahui) Diketahui: h = 6 cm Po = 75 cmHg : Ditanyakan : Pgas ? (Membuat diagram benda bebas/sketsa yang menggambarkan permasalahan) Diagram bebas untuk soal di atas dapat dilihat pada gambar berikut :
2d.
(Menentukan persamaan yang tepat untuk pemecahan masalah) Pada manometer terbuka berlaku persamaan : = + (Mensubstitusi nilai besaran yang diketahui ke persamaan) (Melakukan perhitungan dengan menggunakan persamaan yang dipilih) Kita substitusi ke persamaan tersebut. Karena zat pengisi manometer adalah raksa, dan
2e.
ketinggian yang ditimbulkan gas adalah 6 cm, maka : =6 = + = 75 +6 = 81 (Mengevaluasi kesesuaian dengan konsep) (Mengevaluasi satuan) Jadi, besar tekanan gas dalam manometer adalah 81
