Sonora.ID – Berikut kumpulan contoh soal tekanan zat cair, beserta jawaban dan pembahasannya yang bisa dijadikan bahan untuk belajar di rumah.

Tekanan adalah salah satu materi fisika yang akan dipelajari oleh siswa SMP.

Dalam ilmu fisika, tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja tiap satuan luas permukaan atau bidang tekanan.

Berdasarkan jenis zatnya, tekanan dibagi menjadi 3, yaitu tekanan zat padat, tekanan zat cair, dan tekanan zat gas.

Namun pada artikel ini, kita akan fokus membahas contoh soal tekanan zat cair.

Baca Juga: 40 Contoh Soal UAS Fisika Kelas 10 Semester 1, Beserta Jawabannya

Tekanan zat cair atau tekanan hidrostatis adalah tekanan yang ada pada setiap titik yang ada dalam zat cair, berdasarkan kedalamannya.

Semakin dalam suatu objek jatuh ke dalam air, bertambah besar tekanan yang diperlukan untuk menahan atau menopang objek tersebut.

Rumus tekanan zat cair atau rumus tekanan hidrostatis adalah:

Ph = ρ.g.h atau Ph = S.h

Keterangan:
ph = tekanan hidrostatis (N/m² atau Pa)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)
g= percepatan gravitasi (m/s²)
h= kedalaman zat cair (m)
S = berat jenis zat cair (N/m³)

Supaya lebih paham lagi, mari simak 15 contoh soal tekanan zat cair, beserta jawaban dan pembahasannya berikut ini.

1. Massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi 9,8 N/kg. Ada benda dengan volume 20 m3 yang tercelup di air. Berapakah gaya tekan ke atas yang diterima benda itu?

Pembahasan:

F = V x p air x g
=20 m3 x 1.000 kg/m3 x 9,8 N/kg
= 196.000 N

2. Pipa U diisi air dan minyak tanah. Massa jenis air 1 gram/cm3, massa jenis minyak tanah 0,8 gram/cm3. Jika perbedaan tinggi air menjadi 20 cm, berapakah tinggi minyak tanah?

Pembahasan:

p1 x h1 = p2 x h2
1 g/cm3 x 20 cm = 0,8 g/sm3 x h2
20 cm = 0,8 h2
h2 = 20/0,8 cm
h2 = 25 cm

3. Sebuah bejana berhubungan memiliki F1= 50 N, A1 = 20 cm2, dan A2 = 80 cm2. Berapakah besar gaya F2?

Pembahasan:

F1/A1 = F2/A2
50 N/20 cm2 = F2/80 cm2
20 x F2 = 50 x 80 N
20F2 = 4.000 N
F2 = 4.000 N/ 20
F2 = 200 N

4. Benda berbentuk kubus dengan panjang rusuk 0,5 m tercelup pada zat cair yang berat jenisnya 800 kg/m3. Berapakah gaya tekan ke atasnya?

Pembahasan:

Volume benda = s x s x s = 0,5 x 0,5 x 0,5 = 0,125
F = V x S
=0,125 m3 x 800 kg/m3
=100 N

5. Berapa besar tekanan dalam air kolam yang kedalamannya 2 meter jika massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi bumi 10 N/kg?

Pembahasan:

P = p . g. h
P = 1.000 x 10 x 2
P = 20.000 N/m3

6. Seorang penyelam menyelam ke dasar laut yang memiliki kedalaman 1.000 m. Berapa besar tekanan yang dialami oleh penyelam tersebut jika massa jenis air adalah 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasinya adalah 10m/s²?

Pembahasan:

ρ = 1.000 kg/m³
h = 1.000 m
g = 10 m/s²

p = p. g. h
p = 1.000 x 10 x 1000
p = 1 x 10⁷Pa

7. Seekor ikan berada di kedalaman 10 m di bawah permukaan air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan g = 10 m/s² maka tekanan hidrostasis yang dialami ikan sebesar?

Pembahasan:

h = 10 m
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s²
p = 1000 kg/m³ . 10 m/s² . 10

p = 10⁵ pa

Baca Juga: 20 Contoh Soal PAS Fisika Kelas 12 Semester 1, Beserta Jawabannya

8. Sebuah benda melayang di dalam air dengan ketinggian 14 cm, benda tersebut melayang 4 cm di atas tanah,  jika ρ = 1.000kg/m³ dan g = 10 m/s² maka tekanan hidrostasis yang dialami benda adalah?

Pembahasan:

h = 14 cm - 4 cm = 10 cm = 0,1 m
g = 10 m/s²
ρ = 1.000 kg/m³

p = 1.000 kg/m³ . 10 m/s² . 0,1 m
p = 1.000 pa

9. Diketahui sebuah tabung gelas berisi minyak setinggi 20 cm. Jika tekanan udara luar diabaikan dan tekanan yang terjadi di dasar tabung 1.600 pa maka massa jenis minya adalah?

Pembahasan:

ρ = p/ g.h
ρ = 1.600/10.0,2
ρ = 800 kg/m³

10. Sebuah bejana berhubungan diisi air dan minyak. Yang mempunyai Massa air 1 g/cm3 kemudian massa jenis minyak 0,8 g/cm3. Apabila tinggi permukaan air dari batas minyak 10 cm, maka tinggi permukaan minyak ialah?

Pembahasan:

ρ air = 1 g/cm3
ρ minyak = 0,8 g/cm3
h air = 10 cm

p ­air = pminyak
ρ air . g . h air = ρ minyak . g . h minyak
1 g/cm3 . 10 cm = 0,8 g/cm3 .
h minyak h minyak = 10 cm/0,8 = 12,5 cm
Jadi, tinggi permukaan minyak adalah 12,5 cm.

11. Seekor ikan sedang berenang di sebuah akuarium. Ikan tersebut berada 50 cm dari permukaan akuarium. Diketahui massa jenis airnya = 1000 kg/m3 dengan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2). Berapakah tekanan hidrostatis yang diterima oleh ikan tadi?

Pembahasan:

h = 50 cm = 0,5 m
ρ = 1000 kg/m3
g = 10 m/s2

ph = ρ . g . h
ph = 1000 kg/m3 . 10 m/s2 . 0,5 m
ph = 5000 N/m2
Jadi tekanan hidrostatis pada ikan adalah 5000 N/m2.

12. Suatu wadah setinggi 0,8 m dengan luas alas 0,5 m2 menampung air yang massa jenisnya 1000 Kg/m3. Sementara itu, percepatan gravitasinya 9,8 N/Kg. Berapa tekanan air di kedalaman 20 cm dan di dasarnya, serta gaya hidrostatik di dasar?

Pembahasan:

ρ = 1000 Kg/m3
g = 9,8 N/Kg
h = 0,8 m
A = 0,5 m2

Tekanan di kedalaman 20 cm atau 0,2 m (h1) adalah:
ph = ρ x g x h1 = 1000 Kg/m3 x 9,8 N/Kg x 0,2 m = 1960 N/m3

Tekanan pada dasar wadah yang berada di kedalaman 0,8 m (h2) adalah:
ph = ρ x g x h2 = 1000 Kg/m3 x 9,8 N/Kg x 0,8 m = 7840 N/m3

gaya hidrostatik di dasar wadah (Fh) adalah:
Fh = ph x A = 7840 N/m3 x 0,5 m2 = 3920 N.

13. Sebuah bejana berhubungan diisi air. Kemudian, dituangkan minyak di kaki lainnya hingga tinggi minyak 20 cm terhadap garis setimbang. Berapa tinggi air terhadap garis setimbang jika massa jenis air 1 g/cm3 dan massa jenis minyak 0,8 g/cm3?

Pembahasan:

h1p1 = h1p2
h1 = h2p2/p1
h1 = 20 x 0,8/ 1
h1 = 16 cm

14. Sebuah tabung dengan luas alas 100 cm² diisi air sampai ketinggian 50 cm. Jika massa jenis air 1 gr/cm³ dan percepatan graviitasi bumi 10 m/s², tentukan tekanan hidrostatisnya!

Pembahasan:

A = 100 cm²
h = 50 cm = 0,5 m
ρ = 1 gr/cm³
g = 10 m/s²

p = ρ. g. h
p = 1.000 . 10 . 0,5
p = 5.000 N/m²

15. Diketahui bahwa massa jenis air 1000 Kg/m3 dan percepatan gravitasinya 9,8 N/Kg. Dalam air tersebut, tercelup benda dengan volume 20 m3. Berapakah gaya tekan ke atas yang diterima benda tersebut?

Pembahasan:

ρ air = 1000 Kg/m3
g = 9,8 N/Kg
Vb = 20 m3
Fa = Vb x ρair x g = 20 m3 x 1000 Kg/m3 x 9,8 N/Kg = 196000 N.

Baca berita update lainnya dari Sonora.id di Google News

Baca Juga: Perbedaan Massa dan Berat, Beserta Penjelasan yang Mudah Dimengerti