Soal Tekanan Zat Dan Penerapannya Dalam Kehidupan Sehari Hari

By | August 8, 2022

Impitan merupakan gaya nan bekerja pada suatu permukaan tertentu.

A. Tekanan PADA ZAT PADAT

Tekanan yang diberikan gaya terhadap satah benda yang disentuhnya merupakan dasar bersumber teknologi sederhana maupun canggih, misalnya mata pakis dibuat runcing, fondasi dibuat juga meluas di dalam tanah. Tekanan lega permukaan benda dimana kecondongan berkarya dipengaruhi maka dari itu:

1. Gaya nan bekerja

2. Luas meres tekan tempat gaya bekerja.

Hubungan antara tekanan, kecenderungan dan luas permukaan tekan intern suatu persamaan ialah perumpamaan berikut:

Keterangan:

P = tekanan (N/m2)

F = gaya tekan (T)

A = Luas penampang (m2)

Berdasarkan rumus di atas kerjakan gaya nan sama, lebih kecil luas bidang tekan gaya, lebih besar tekanannya dan makin luas bidang tekan gaya, kian kecil tekanannya.

Lengkap cak bertanya:

Pola 1:


Sebuah balok tiang terwalak di atas lantai seperti lega gambar.

Jika gravitasi balok 12 T, maka besar impitan balok terhadap lantai yakni ….



Diket: F = 12 N



p = 30 cm = 0,3 m , l= 20 cm = 0,2 m dan cakrawala = 15 cm=1,5 m

Tanya : P . . . .?

Jawab:

(i) Langkah 1 ( berburu luas penampang alas pada balok) karena alasnya berbentuk persegi tataran maka:

A=
p . l

A = 0,3 . 0,2

A = 0,06 m2

(ii) mencari tekanan dengan menjaringkan rumus berikut:




P =















P = 200 Lengkung langit/m2

Contoh soal 2


Sebuah balok beton berdosis 1,5 m x 2 m x
4 m adalah 2400 kg.jikapercepatan gaya berat = 10 m/s2, maka tekanan maksimum yang dikerjakan balok beton plong tanah yakni

. . ..

Diketahui ;

m = 2400 kg



g
= 10 m/s2

Ditanya
:
p max…?


Jawab
:

P
max terjadi pada
A min









F = w=m.g






2400 kg .


10 m/s2
=
24ooo N










A min terjadi pada luas beton 1,5m x 2m = 3 m2










Jadi impitan maximum p mak, adalah



P max = F/ A min




24000 / 3
= 8000 Pa

Contoh 3:

Koteng murid mendorong gerobak dengan kedua tangannya dengan kecondongan sebesar 90 Lengkung langit. Kalau luas sebuah punggung tangan adalah 150 cm2. Tekanan yang diberikan pelajar tersebut adalah . . ..

Diketahui:

F =
90 Kaki langit

A = 2 X 150 cm2 = 300 cm2 = 0,03 m2

Ditanya : P . . .?

Jawab :



P = 90 / 0,03





P = 3000 N.

B.
Tekanan PADA ZAT CAIR

1.
Impitan HIDROSTATIS

Tekanan hidrostatis adalah impitan yang disebabkan oleh zat cair nan bungkam sehingga memberikan tekanan ke mileu sekitarnya.

Zat hancuran memiliki berat sehingga menerimakan tren ke segala arah, oleh karena itu zat cairan mempunyai tekanan. Tekanan zat cair diam dikenal dengan tekanan hidrostatis, sedangkan zat cair berputar seumpama fluida bergerak dipelajari di SMA.

Menurut percobaan dengan menggunakan pesawat Hartl dapat disimpulkan bahwa:




1.




Sreg kedalaman yang sama ataupun jalal yang sama tekanan hidrostatis sejajar besar.




2.




Makin segara kedalaman zat enceran, tekanan hidrostatis kian ki akbar




3.




Tekanan hidrostatis menekan ke segala sebelah




4.




Lebih besar massa jenis zat cair, tekanan hidrostatisnya makin besar.

Tekanan hidrostatis kembali dipengaruhi maka dari itu konglomerasi spesies zat. Semakin besar massa macam zat cairan, semakin segara juga impitan nan dihasilkan.

Secara matematis dirumuskan:

karena sulit (w) = m × g

m = ρ × V



V = h × A

Maka dapat ditulis bahwa:

dengan:

p = Tekanan (N/m2)

m = Konglomerat benda (kg)

ρ = Massa diversifikasi zat cairan (kg/m3)

g = Akselerasi gravitasi (m/s2)

h = Tinggi zat cair (m)

V = Volume (m3)

A = Luas parasan

Hipotetis penerapan tekanan hidrostatis:




1.





Waterpass (alat untuk menentukan kerapatan suatu rataan)




2.





Pembangunan struktur bendungan yang mana puas bagian bawah dibuat tembok semakin ke bawah temboknya semakin tebal karena semakin ke dasar impitan air semakin besar.


Abstrak soal

Soal 2.1

Perhatikan rang tabung yang berisi air dengan agregat jenis 1000 kg/m3

dan percepatan gaya berat 10 m/s2.

















































































Besarnya t

ekanan

di titik P

merupakan …



Diketahui:



P


=
1000 kg/m3

; g = 10 m/s2

; h = 50 – 20 cm = 30 cm = 0,3 m

Ditanya: P . . ..?

Jawab:

P = p.g.h



= 1000. 10. 0,3



= 3000 Lengkung langit/m2

Contoh soal 2.2

Puas sebuah sumber akar kolam air dideteksi makanya perlengkapan pengukur tekana hidrostatis menunjukkan ponten 50.000 pascal. Maka berapakah kedalaman kolam air tersebut?



Pembahasan :




ditanya h = ….?

ρ = 1000 kg/m3,  g = 10 m/s2

Ph = 50.000 Pa

Ph = ρ.g.h

50.000 = 1000 x 10 x h

h = 5 meter.

Contoh soal 2.3

Seekor ikan menengah berenang diakuarium. Ikan tersebut sedang subur 50 cm berasal permukaan akuarium. Maka berapakah tekanan hidrostatis yang dituruti oleh ikan? Apabila massa jenisair=1000 kg/m3 kemudian dengan percepatan gravitasi mayapada 10 m/s2)



Pembahasan :




Diketahui : h = 50 cm = 0,5 m

ρ = 1000 kg/m3,  g = 10 m/s2

Ph = ρ.g.h

Ph = 1000 x 10 x 0,5

Ph = 5000 Pa.

Makara impitan hidrostatis yang diterima maka dari itu lauk merupakan 5000 pascal.

C. BEJANA BERHUBUNGAN

Baca Juga :   Perguruan Tinggi Negeri Di Jawa Barat

Bejana berbimbing yaitu benda yang punya lubang latar yang berbeda dan diisi dengan zat cair. Arketipe bejana berhubungan  antara lain centung, teko, dan selang air minum, air mancur, persebaran pipa ledeng.  Konsep bejana berhubungan yaitu permukaan zat  yang seikhwan dalam suatu bejana berhubungan demap mendatar dan sekufu tataran.

Asas bejana berhhubungan bukan berlaku lega kondisi:



1.




Lega bejana diisi oleh zat cair dengan massa tipe berbeda.



2.




Bejana dalam  hal  tertutup, baik salah suatu bejana atau semuanya.



3.




Adanya atom pipa kapiler puas bejana, merupakan honcoe katai nan memungkinkan air menanjak sisi bejana.



4.




Jika zat enceran kerumahtanggaan bejana berhubungan digoncang-goncangkan ataupun zat cairnya bersirkulasi.

Persamaan penentuan  permukaan zat cair tak sejenis internal bejana gandeng berlaku sebagai berikut:



Keterangan:



P

1 = masa jenis zat cairan 1 (kg/m3)



P

2 = komposit jenis zat cair 2 (kg/m3)

h1 = keluhuran zat hancuran 1 (m)

h 2= keluhuran zat enceran 2 (m)

Contoh soal 3.1


Sebuah pipa U permulaan diisi dengan air. Puas riuk satu kaki bejana tersebut diberi minyak. Tahapan minyak ialah 10 cm dan cedera pangkat permukaann air adalah 8 cm. Jika diketahui konglomerat jenis air ialah


 maka konglomerasi diversifikasi minyak adalah ….



Perhatikan gambar berikut!



Diketahui: hm =10 cm, ha = 8 cm ;
pa = 1 gr/cm3

Ditanyakan:
pm . . . .?

Jawab :
pa =
pm



D. Hukum Archimides

Bunyi: Bila benda dicelupkan sebagian ataupun seluruhnya ke dalam zat cair, akan mendapat habuan gaya ke atas yang besarnya sama dengan runyam zat cair yang didesak (dipindahkan).

Makin besar benda, maka makin ki akbar lagi zat cair yang didesaknya.

Jika benda dicelupkan ke dalam zat hancuran seolah-olahberatnya menyusut berguna ada sesuatu yang menyebabkan. Sesuatu tersebut merupakan gaya ke atas yang diberikan oleh air. Besarnya tendensi ke atas sebagaimana runyam zat cair yang di desak.

Jika volume zat cair nan dipindahkan besarnya V dan kerapatan fluida (massa per eceran volume) yakni ρ maka besarnya massa fluida yang dipindahkan adalah:

m = ρ.V

Besarnya selit belit zalir yang dipindahkan adalah

w = m.g = ρ.V.g

Menurut prinsip Archimedes, besarnya tren tekan keatas ekuivalen dengan berat benda yang dipindahkan:

Fa = w= ρ.V.g

Jikalau suatu sistem kerumahtanggaan keadaan selaras, maka dapat dirumuskan

Fa= w

ρf.Vbf.g= ρb.Vb.g

ρf.Vbf = ρb.Vb

Keterangan:
m = konglomerat (kg)
ρ = massa jenis (kg/m3)
V = debit (m3)
Fa = kecenderungan apung (N)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
wf = gaya tarik bumi benda (N)
ρf = konglomerat jenis fluida (kg/m3)
Vbf = piutang benda nan tercelup ke dalam zat larutan (m3)
ρb = konglomerasi jenis benda (kg/m3)
Vb = volume benda (m3)

Benda terapung

Benda melayang

Benda terendam

Syarat:




·





Komposit jenis benda bertambah kecil daripada komposit tipe zat larutan




·





Debit zat hancuran nan dipindahkan lebih mungil ketimbang volume benda




·





Pelik benda seperti mana gaya ke atas

Syarat:




·





Massa tipe benda sebagaimana konglomerat jenis zat cair




·





Volume zat cair nan dipindahkan sederajat dengan tagihan benda




·





Berat benda sebagai halnya gaya ke atas

Syarat:




·





Massa jenis benda lebih segara ketimbang massa macam zat cairan




·





Volume zat cair yang dipindahkan begitu juga volume benda




·





Berat benda kian segara daripada gaya ke atas

Alat- organ yang bekerjanya berdasarkan Hukum Archimides:

1. Hidrometer ( gawai buat massa jenis zat)

2. kapal laut

Kapal dibuat bertambah katai ke bagian dasar hendaknya volume kapal yang tercelup jauh lebih kecil dari volume kapal yang tersembul di atas parasan air. Mode ke atas yang dialami kapal sama dengan berat air laut yang volumenya sederajat dengan volume kapal nan tercelup.

3.halangan kapal

4. balon udara

5. Kapal selam

Mandu kerja kapal selam:




a)





Bila kapal pada kedudukan mengapung, tangki-tangki berisi gegana agar bobot kapal berkurang




b)





Bila kapal cak hendak melayang, tangki diisi dengan air laut tidak penuh, agar kapal mulai terbenam sampai kedudukan berlarat-larat




c)





Bila kapal ingin tenggelam merentang dasar laut tangki diisi penuh dengan air mudahmudahan kapal bertambah berat dan tenggelam




d)





Bila kapal ingin bergerak naik ke permukaan air dalam tangki lekas dipompa keluar agar kapal kian ringan dan tiba bergerak naik.

Contoh soal 4.1

Besi nan volumenya 200 cm3
dimasukkan ke minyak bumi. Massa jenis bensin 700 kg/m3. Berapakah gaya ke atas nan dialami besi:

Diketahui: vb = 200 cm3



P


petrol =
700 kg/m3


Ditanyakan : Fa …………..?

Penyelesaian:

V zat cair nan dipindahkan = V besi

V = 200 cm3
= 0,002 m3

FA = p.g V

FA = 700 .10.0,002

FA = 14 N/m3

Lengkap soal 4.2

Balok kayu nan volumenya 300cm3
dicelupkamm ke dalam air, yang komposit jensinya 1000 kg/m3. Jika konglomerasi spesies tiang 600 kg/m3, berapakah gaya ke atas yang dialami balok tersebut?

Diketahui: Vk = 300 cm3,

p
air = 1000 kg/m3,
p
kayu = 600 kg/m3

Ditanya : FA …………?

Pembahasan:

ρf.Vbf = ρb.Vb

1000. Vbf = 600.300

Vbf = 180 cm3
= 0, 00018 m3

FA =
p.g V

FA = 1000. 10. 0,00018

FA = 1,8 N

Konseptual cak bertanya 4.3

Berat kapal pengangkut produk intern situasi zero 16.000 T. Kapal akan mengangkut beban dagangan yang beratnya 14.000 N serta sejumlah orang termaktub penumpang dan anak buah kapal (ABK). Kapal dapat berlayar dengan lega dada jika rahim kapal yang berada di radiks permukaan air memiliki volume 4,2 m3. Sulit rata – rata satu orang 600N. Sekiranya massa spesies air laut 1000 kg/m3 . Berapakah jumlah orang terbanyak yang boleh diangkut kapal?

Penyelesaian:


FA = W total


FA = W kapal + W barang + W orang




p



.g Vtercelup
= W kapal + W barang + lengkung langit.W individu


1000. 10. 4,2 = 16.000 + 14.000 + n. 600

42.000 = 30.000 + 600.cakrawala

42.000 – 30.000 = 600.n

12.000 = 600.n

12.000 / 600 = ufuk

20 = falak

Bintang sartan banyak basyar maksimum adalah 20 orang





E. HUKUM PASCAL

Bunyi hukum Pascal : Sekiranya gaya diberikan pada zat larutan n domestik pangsa terlayang, maka tekanannya diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama rata dan sama langgeng.

Contoh penerapan hukum pascal kerumahtanggaan kehidupan sehari-musim: pengumpil hidrolik, alat pengangkat mobil, rem otomobil, kempa hidrolik. Paralelisme pada hukum pascal:



Pmasuk = Pkeluar






Dengan gambar diatas, persamaan dari Syariat Pascal bisa dituliskan sebagai :



P1=P2



F1/A1=F2/A2


Dengan :
P1 : tekanan timbrung (Pa)
P2 : impitan keluar (Pa)
F1 : gaya yang diberikan (Horizon)
F2 : gaya yang dihasilkan (N)
A1 : luasan tendensi yang diberikan (m
2
 )
A2 : luasan dihasilkan (m
2
 )

Pada  pengangkat mobil hidrolik, zalir di dalam sistem akan selalu memiliki volume yang setara sehingga persamaan Syariat Pascal dapat sekali lagi dituliskan sebagai perbandingan volume keluar dan turut nan mana:



V1=V2




atau dapat dituliskan sebagai



A1.h1=A2.h2




Dimana :
V1 = tagihan yang terpincut timbrung
V2 = piutang nan keluar
A1 = luasan kaliber turut
A2 = luasan kaliber keluar
h1 = kedalaman penampang yang masuk
h2 = keluhuran garis tengah yang keluar

Contoh pertanyaan 5.1


Perhatikan lembaga di atas!




Sebuah dongkrak hidroulis memiliki sengkang kecil dan besar saban 10
cm2
dan 100 cm2.  sekiranya beban seberat 200 N di letakkan sreg diameter besar, berapakah gaya yang diperlukan lakukan menekan  penampang kecil?





Diketahui:











A1 = 100 cm2












A2 = 10 cm2














F1 = 200 N





Ditanyakan:





F2=…?





Makara besar tren gotong yang digunakan cak bagi menekan penampang kerdil adalah 20 Kaki langit



Abstrak soal 5.2

Ada dua buah tabung nan berbeda luas penampangnya silih berhubungan satu sama lain. Tabung ini diisi dengan air dan masing-masing permukaan tabung ditutup dengan pengisap. Luas pengisap A1 = 50 cm2 sedangakan luas pengisap  A2 adalah 250 cm2. Apabila pada pngisap A1 diberi beban seberat 100 Falak. Berpakah samudra gaya minimal yang harus bekerja plong pada A2 agar bahara tersebut dapat diangkat?

Diketahui

A1 = 50 cm2

A2 = 250 cm2

F1 = 100 N


Ditanya F2 =




Jawab

F1/A1 = F2/A2

100/50 = F2/100

F2 = 100. 100 /50 = 200 Lengkung langit

Cermin soal 5.3

Sebuah pompa hidrolik berbentuk silinder memiliki terali 4 cm dan 20 cm. Jikalau pengisap kecil ditekan dengan mode 200 N, berapakah gaya yang dihasilkan plong pengisap besar?

Jawab :

Abstrak soal 5.4

Alat pengangkat mobil nan n kepunyaan luas pengisap sendirisendiri sebesar 0,10 m2 dan 4×10–4 m2 digunakan buat menyanggang mobil seberat 2 × 104 Tepi langit. Berapakah besar kecenderungan yang harus diberikan pada pengisap yang kecil?

      Jawab:

F. Impitan ZAT GAS

Udara memiliki berat.

Tekanan udara paling samudra dialami oleh tempat-tempat yang ketinggiannya akrab sejajar dengan satah laut.

Angin muncul karena perbedaan tekanan udara (angin bertiup dari daerah bertekanan udara tinggi ke daerah bertekanan udara sedikit.

Alat nan digunakan kerjakan mengukur tekanan udara disbut barometer.

Tekanan peledak dipengaruhi maka dari itu gelanggang. Tekanan menyusut 1 mmHg setiap kenaikan 10 m mulai sejak permukaan laut. Dengan introduksi lain setiap kenaikan  100 m, terjadi ki pemotongan tekanna sebesar 1 cmHg. Dirumuskan:



Ph = (Pu – h/100) cmHg



Ph = tekanan pada ketinggian h
Pu = tekanan udara permukaan air laut
h  = tinggi suatu palagan

untuk mencari ketinggian



h = (Pu-Ph) x 100 m





Contoh Pertanyaan 6.1



Wilayah Jakarta utara memiliki ketinggian 10 m dibawah permukaan air laut. Berapakah tekanan udara di panggung tersebut.

Jawab

Ph = (Pu – h/100) cmHg
Ph = (76 – (-10)/100) = 76 + 0,1 = 76,1 cmHg

jika disuatu puncak argo tekanan udaranya ialah 45 cmHg, berapa ketinggian dolok tersebut dari bidang air laut?

h = (Pu-Ph) x 100
h = (76-45 x 100) = 31 x 100 = 3100 m di atas permukaan laut.

G.  APLIKASI KONSEP TEKANAN ZAT pada MAKHLUK Sukma

1.  Pengangkutan Air dan Gizi sreg tanaman.



·




Mekanisme pengangkutan lega tumbuhan boleh berlangsung karena peristiwa-kejadian berikut:



1.




Difusi: pengungsian zat terlarut dari larutan bersuluk hierarki ke pemfokusan rendah sonder melampaui selupat semipermeabel



2.




Osmosis: perpindahan zat terlarut dari pemfokusan rendah ke konsentrasi pangkat melalui gelimir semipermeabel.



3.




Imbibisi: peresapan air ke dalam kolom antar lembaga pemasyarakatan



4.




Transpor aktif: evakuasi zat menimpali gradien konsentrasi



·




Pengangkutan air dan mineral



1.




Pengankutan ekstraseluler (berlangsung di luar jaringan pengangkut

Pen gangkutan simplas

Pengangkutan apoplas

Pengangkutan air dan mineral menerobos sitoplasma dan terjadi secara osmosis serta transpor aktif.

Urutan:

Air dalam tanah – bulu akar – selupat – korteks – endodermis – stele – xylem

Air dan mienral dari intern tanah diserap secara pelarutan bendung dilewatkan menerobos pangsa antarsel

     2. Pengankutan intravaskuler (berlangsung n domestik jaringan pengangkut)

     Urutan pengangkutan air dan mineral secara intravaskuler bak berikut:

     Xylem akar tunjang –  xylem batang – xylem gagang cangkul patera – xylem tangkai daun – mesofil.

     Pengapalan air dan hara internal xylem dipengaruhi oleh bilang faktor:



1.




Buku kapilaritas mayat: Air dan mineral dapat naik dari akar menuju daun dikarenakan air berpunya sreg batang tanaman akna bertambah tinggi dibandingkan dengan air nan berada privat tanah. Daya kapilaritas mayit dipengaruhi makanya tendensi adhesi dan kohesi.



2.




Daya tekan akar tunggang: Tekanan akar susu ini disebabkan perbedaan konsentrasi air dalam lahan dan enceran dalam xylem



3.




Daya isap patera: Air dan mineral bisa diangkut kedaun karena puas patera terjadi transpirasi yang mengakibatkan air bergerak berpunca bawah ke atas daun



4.




Supremsi sel-interniran nan semangat, terutama di sekitar xylem adalah interniran parenkim dan jari – jari empulur.

2. Pengangkutan hasil pernapasan (gizi)

Pengangkutan hasil respirasi dari patera ke  penggalan tanaman yang memerlukan disebut translokasi. Proses pengangkutan air ini dimulai dari daun (daearah yang memiliki konsentrasi gula tinggi) ke bagian tumbuhan lain yang dituju (daerah yang memiliki sentralisasi gula rendah). Pengapalan nutrisi ini dibantu oleh distribusi air nan melangkaui halkum xylem dan floem.

3.  Impitan darah pada sistem rotasi darah manusia

     Sreg saat dalaman memompa darah, darah akan berkat dorongan sehingga bersirkulasi melampaui rengkung talenta. Detik darah bersirkulasi melalui halkum darah, bakat memberikan dorongan pada dinding halkum pembawaan yang disebut tekanan darah. Agar tekanan talenta tetap terbentuk, rengkung darah harus terisi penuh bakat. Apabila terjadi kecelakaan yang mengakibatkan seseorang kehilangan bakat, tekanan talenta dapat menghilang sehingga darah lain boleh bergerak menuju lembaga pemasyarakatan raga akibatnya sel tubuh akan mati karena tidak mendapat suplai nutrisi dan oksigen.

     Proses pengukuran tekanan darah bermain hukum pascal. Tekanan darah yang berada pada aorta akan sebagaimana tekanan darah yang terjadi pada arteri yang ada di bagian tubuh yang bukan.

4.  Tekanan gas pada proses pernafasan anak adam

            Hukum gas transendental yang menyatakan bahwa:

pV = nRT

Pecah sini terlihat bahwa tekanan (p) berbanding terbalik dengan volume (V) artinya, bila volume meningkat (mengembang), maka tekanan akan menurun. Sebaliknya, bila debit menurun (mengempis), maka tekanan akan naik.

Caraperubahan tekananakibat perubahan volume ini terjadi pada detik kitabernafas. Udara akan mengalir bersumber tempat dengan impitan tangga menghadap ke tempat bertekanan cacat.

Dengan mengaturtagihan peparu, kita boleh mengatur tekanan udara di paru-paru, dan pada kesudahannya mengatur apakah udara keluar ataupun masuk di raga kita.

Saat kita menggandeng nafas, diafragma akan bergerak ke atas,volume paru-paru akan meningkat, dantekanan peledak di paru-paru akan menurun. Akibatnya,gegana bersumber atmosfer asing akan masuk ke dalam paru-paru.

Soal Tekanan Zat Dan Penerapannya Dalam Kehidupan Sehari Hari

Source: https://elearning.smpn2mojogedang.sch.id/2021/01/tekanan-zat-dan-penerapannya-dalam.html