WISLAH.COM – Berikut “Contoh Soal Tekanan Hidrostatis (Kelas 11) Beserta Jawabannya” untuk membantu siswa SMA kelas 11 memahami konsep tekanan hidrostatis. Memahami tekanan hidrostatis penting karena memiliki aplikasi luas dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari memahami bagaimana kapal selam bekerja hingga bagaimana tekanan darah diukur.
Belajar melalui contoh soal memberikan kesempatan kepada siswa untuk menerapkan konsep-konsep tekanan hidrostatis secara langsung. Dengan berlatih mengerjakan soal, siswa dapat mengidentifikasi area-area yang masih memerlukan pemahaman lebih lanjut dan meningkatkan kemampuan mereka dalam menyelesaikan masalah terkait tekanan hidrostatis.
Artikel ini menyediakan berbagai jenis soal, baik pilihan ganda maupun esai, yang mencakup berbagai tingkat kesulitan. Dengan berlatih mengerjakan soal-soal ini, siswa akan lebih siap menghadapi ujian dan tugas-tugas sekolah terkait tekanan hidrostatis.
Contoh Soal Tekanan Hidrostatis (Kelas 11) Beserta Jawabannya
A. 5 Contoh Soal Tekanan Hidrostatis (Kelas 11) Beserta Jawabannya: Soal Pilihan Ganda
- Sebuah benda berada pada kedalaman 5 meter di bawah permukaan air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah tekanan hidrostatis yang dialami benda tersebut?
a. 5.000 Pa
b. 50.000 Pa
c. 500.000 Pa
d. 5.000.000 Pa
Jawabannya: b. 50.000 Pa
Penjelasannya: Tekanan hidrostatis dapat dihitung dengan rumus: Ph = ρgh Ph = (1.000 kg/m³)(10 m/s²)(5 m) Ph = 50.000 Pa - Dua buah benda berada dalam air, benda A berada pada kedalaman 2 meter dan benda B berada pada kedalaman 4 meter. Perbandingan tekanan hidrostatis yang dialami benda A dan benda B adalah…
a. 1 : 1
b. 1 : 2
c. 2 : 1
d. 4 : 1
Jawabannya: b. 1 : 2
Penjelasannya: Tekanan hidrostatis sebanding dengan kedalaman. Karena benda B berada pada kedalaman dua kali lipat benda A, maka tekanan hidrostatis yang dialami benda B juga dua kali lipat tekanan hidrostatis yang dialami benda A. - Sebuah kolam renang memiliki kedalaman 3 meter. Jika tekanan udara luar adalah 1 atm (1 atm = 101.325 Pa), berapakah tekanan total yang dialami seseorang yang berada di dasar kolam? (massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s²)
a. 101.325 Pa
b. 131.325 Pa
c. 30.000 Pa
d. 104.325 Pa
Jawabannya: b. 131.325 Pa
Penjelasannya: Tekanan total adalah jumlah dari tekanan hidrostatis dan tekanan udara luar. Ph = ρgh = (1.000 kg/m³)(10 m/s²)(3 m) = 30.000 Pa Ptotal = Ph + Patm = 30.000 Pa + 101.325 Pa = 131.325 Pa - Sebuah kapal selam berada pada kedalaman 100 meter di bawah permukaan laut. Jika massa jenis air laut 1.030 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah tekanan hidrostatis yang dialami kapal selam tersebut?
a. 1.030.000 Pa
b. 10.300 Pa
c. 103.000 Pa
d. 1.000.000 Pa
Jawabannya: a. 1.030.000 Pa
Penjelasannya: Ph = ρgh Ph = (1.030 kg/m³)(10 m/s²)(100 m) Ph = 1.030.000 Pa - Sebuah benda memiliki berat 50 N di udara. Ketika dimasukkan ke dalam air, beratnya menjadi 30 N. Berapakah gaya apung yang dialami benda tersebut?
a. 20 N
b. 30 N
c. 50 N
d. 80 N
Jawabannya: a. 20 N
Penjelasannya: Gaya apung sama dengan selisih berat benda di udara dan berat benda di dalam air. Fa = 50 N – 30 N = 20 N
B. 5 Contoh Soal Tekanan Hidrostatis (Kelas 11) Beserta Jawabannya: Soal Essay
- Jelaskan pengertian tekanan hidrostatis dan faktor-faktor yang mempengaruhinya!
Jawabannya:
Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diberikan oleh fluida (zat cair) pada suatu titik di dalam fluida tersebut karena adanya gaya gravitasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan hidrostatis adalah:- Massa jenis fluida (ρ): Semakin besar massa jenis fluida, semakin besar tekanan hidrostatisnya.
- Percepatan gravitasi (g): Semakin besar percepatan gravitasi, semakin besar tekanan hidrostatisnya.
- Kedalaman titik ukur (h): Semakin dalam titik ukur dari permukaan fluida, semakin besar tekanan hidrostatisnya.
- Sebuah akuarium memiliki panjang 50 cm, lebar 30 cm, dan tinggi 40 cm. Akuarium tersebut diisi air hingga penuh. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², hitunglah tekanan hidrostatis pada dasar akuarium!
Jawabannya:
Pertama, kita perlu mengubah satuan panjang ke meter:- Panjang = 50 cm = 0,5 m
- Lebar = 30 cm = 0,3 m
- Tinggi = 40 cm = 0,4 m
Tekanan hidrostatis dapat dihitung dengan rumus:
Ph = ρgh
Ph = (1.000 kg/m³)(10 m/s²)(0,4 m)
Ph = 4.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada dasar akuarium adalah 4.000 Pa. - Sebuah benda berbentuk kubus dengan panjang rusuk 10 cm dimasukkan ke dalam air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², hitunglah gaya apung yang dialami benda tersebut!
Jawabannya:
Pertama, kita perlu menghitung volume benda:- Volume kubus = rusuk³ = (10 cm)³ = 1.000 cm³ = 0,001 m³
Fa = ρf Vb g
Fa = (1.000 kg/m³)(0,001 m³)(10 m/s²)
Fa = 10 N
Jadi, gaya apung yang dialami benda tersebut adalah 10 N. - Sebuah balon udara memiliki volume 500 m³ dan diisi dengan gas helium yang memiliki massa jenis 0,1785 kg/m³. Jika massa jenis udara sekitar 1,225 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², hitunglah gaya angkat balon udara tersebut!
Jawabannya:
Gaya angkat balon udara dapat dihitung dengan rumus:
Fangkat = (ρudara – ρhelium) Vbalon g
Fangkat = (1,225 kg/m³ – 0,1785 kg/m³)(500 m³)(10 m/s²)
Fangkat = 5.232,5 N
Jadi, gaya angkat balon udara tersebut adalah 5.232,5 N. - Jelaskan prinsip kerja kapal selam dalam kaitannya dengan tekanan hidrostatis!
Jawabannya:
Kapal selam bekerja berdasarkan prinsip Archimedes dan tekanan hidrostatis. Kapal selam memiliki tangki pemberat yang dapat diisi atau dikosongkan dari air.- Ketika tangki pemberat diisi air, massa jenis kapal selam meningkat sehingga kapal selam tenggelam. Hal ini terjadi karena berat kapal selam lebih besar dari gaya apung yang bekerja pada kapal selam.
- Ketika tangki pemberat dikosongkan, udara bertekanan tinggi dimasukkan ke dalam tangki sehingga air keluar. Massa jenis kapal selam berkurang sehingga kapal selam naik ke permukaan. Hal ini terjadi karena gaya apung yang bekerja pada kapal selam lebih besar dari berat kapal selam.
- Untuk menjaga kapal selam tetap berada pada kedalaman tertentu, tangki pemberat diisi air sebagian sehingga berat kapal selam sama dengan gaya apung yang bekerja pada kapal selam.
Penutup:
Demikian “Contoh Soal Tekanan Hidrostatis (Kelas 11) Beserta Jawabannya“. Semoga dapat memberikan referensi belajar yang bermanfaat bagi siswa SMA kelas 11 dalam memahami konsep tekanan hidrostatis dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari. Dengan berlatih mengerjakan soal-soal ini, diharapkan siswa dapat meningkatkan pemahaman mereka tentang tekanan hidrostatis dan siap menghadapi ujian serta tugas-tugas sekolah terkait.
