j. bab 1 new

7/31/2019 J. BAB 1 new

1/27

B A B 1 T E K A N A N Page 14

SMA

2010

Pertama :

Pernakah kalian mengiris

daging, sayuran, buah-buahan? Apa

alat yang kalian gunakan pada saat itu?

Tentu saja kalian menggunakan pisau.

Pisau memiliki bentuk yang

sangat bermacam-macam. Meskipun

begitu, kita dapat menemukan

kesamaan dari berbagai macam bentuk

tersebut. Pisau memiliki sisi yang

begitu tipis dan tajam sekali, sehingga

bisa digunakan untuk memotong-

motong bahan makanan. Seandainya sisi pisau dibuat berdiameter besar,

apakah pisau masih bisa digunakan?

Kedua :

pernahkah kalian memperhatikan kaki unggas seperti ayam, itik, atau

burung? Jika pernah kaki-kaki tersebut berbeda-beda. Mengapa demikian?

Nah,

Tuhan menciptakan hal itu bukan tanpa alasan. Itu semua bergantung

FAKTA

Gambar 1.1

www.

sehatherbalbersama.blogspo.com

7/31/2019 J. BAB 1 new

2/27


SMA

2010

pada fungsinya. Untuk ayam, kakinya digunakan untuk berjalan di

tanah kering, itik berjalan di tanah yang berlumpur, sementara

burung digunakan untuk mencengkeram mangsanya. Ayam dan itik

sama-sama digunakan untuk berjalan. Jika keduanya berjalan di tanah

yang sedikit berlumpur, bekas kaki mana yang lebih dalam ?

Ketiga :

Jika kalian memegang batang korek api di

antara ibu jari dan telunjuk seperti pada gambar di bawah, apa yang

kalian rasakan? Bagaimana jika pegangan kalian perkuat lagi?

Bagaimana jika pegangan diperlemah? Adakah perbedaannya?

Baiklah,untuk menjawab pertanyaan tersebut, marilah kita ingat

sesuatu yang sudah kita pelajari waktu

duduk dibangku smp dahulu. Ingatkah

kalian dengan tekanan?Apa hubungan

pisau dengan tekanan? Mungkin,

menurut kalian tidak ada hubungan

antara pisau dengan tekanan. Jangan

cepat menyimpulkan begitu, kalau

dikatakan pisau merupakan salah satu

aplikasi dari tekanan, apakah kalian

percaya?Oleh karena itu, untuk

membuat ketidakpercayaan menjadi

kepercayaan 100 % maka perhatikan

ulasan-ulasan dibawah ini.

Gambar 1.2

doc.pribadi

7/31/2019 J. BAB 1 new

3/27


SMA

2010

Tekanan adalah gaya normal (tegak lurus) yang bekerja pada suatu

bidang dibagi dengan luas bidang tersebut. Pada saat memotong-motong

bahan makanan, gaya normal yang bekerja adalah tangan kita yang menekan

pisau tersebut. Sedangkan yang dimaksud dengan luas bidang adalah sisi

pisau yang tipis tadi. Dari definisi tersebut kita dapat meformulasikan

rumus tekanan.

Rumus Tekanan

Dimana p= tekanan

F= gaya (N)

A= luas penampang

Sebenarnya dalam Satuan Internasional, tekanan mempunyai satuanpascal. Pascal sendiri diambil dari nama seorang ilmuan Blaise Pascal.

Karena jasanya menemukan hukum pascal maka namanya diabadaikan dalam

satuan tekanan.

ANALISIS KRITIS

(1.1)

7/31/2019 J. BAB 1 new

4/27


SMA

2010

Satuan-satuan standar yang lain adalah

Menurut rumus diatas, Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan adalah

1. Gaya NormalGaya normal yang bekerja pada suatu bidang sebanding dengantekanannya. Artinya semakin besar gaya yang bekerja semakin besar

pula tekanan yang dihasilkan

2. Luas bidangLuasan yang dimiliki bidang berbanding terbalik dengan besarnya

tekanan. Artinya jika bidang memiliki luas yang besar maka tekanan

yang dihasilkan cukup kecil. Dan jika bidang memiliki luasan yang

kecil maka tekanan yang dihasilkan besar.

1 atm = 76 cmHg

= 1,01 x

1 torr = 1mmH

7/31/2019 J. BAB 1 new

5/27


SMA

2010

ROLE PLAY 1

TUJUAN

Siswa dapat memahami tentang prinsip tekanan dan factor-faktor yang

mempengaruhinya.

ALAT DAN BAHAN

1. 4 Batu bata atau beban berat2. Kawat tipis3. Kain tebal panjang berbentuk pita4. Paku panjang (2 buah)5. Lilin( 2 buah)

PROSEDUR PERCOBAAN

1. Ikat 2 buah batu dengan kawat tipis dan 2 buah lagi dengan kain tebalpanjang berbentuk pipa

2. Angkat keduanya dengan masing-masing tangan. Bedakan perasaantangan pada masing-masing beban.

3. Siapkan 2 buah lilin dimeja. Letakkan paku I dan paku II tegak lurus lilintersebut. Paku I ujung runcing mengenai lilin. Sedangkan Paku II ujung

tumpul mengenai lilin.(Pegangi paku tersebut agak tidak jatuh, tetap

paku jangan sampai menekan lilin)

4. Letakan setiap batu bata diatas tiap-tiap batu.(pegangi batu bata agartidak jatuh)

5. Perhatikan masuknya batu bata pada setiap lilin.6. Tambahkan batu-bata pada setiap lilin. Kemudian perhatikan kedalaman

paku yang masuk kelilin.

BAHAN DISKUSI

1. Adakah perbedaan perasaan antara kedua tangan? Manakah yangmenimbulkan rasa lebih sakit? Mengapa demikian?

2. Paku manakah yang masuk kelilin lebih dalam pada saat diberi satu batubata?

7/31/2019 J. BAB 1 new

6/27


SMA

2010

1.

Dua balok sejenis yang beratnya 24 N terletak pada lantai sepertiditunjukan pada gambar. Hitung tekanan masing-masing balok pada

lantai.

3m

2 m

4 m

3 m

(a)(b)

BERPIKIR CEPAT

3. Apakah yang dikerjakan berat batu bata terhadap kedua paku?4. Paku manakah yang memiliki luas bidang permuakaan yang lebih Luas?

Bagaimana pengaruh luas bidang pada kedalaman paku tersebut?

5. Bagaimana keadaam paku terhadap lilin ketika diatasnya ditambah satubatu bata lagi?

6. Jika berat batu bata merupakan gaya menekan paku, bagaimana pengaruhbesarnya gaya tekan terhadap kedalaman paku terhadap lilin?

7/31/2019 J. BAB 1 new

7/27


SMA

2010

Jawab:

Perhatikan, kedua balok memiliki berat yang sama tetapi bidang alas

keduanya berbeda, sehingga tekanan akan berbeda.

Balok a berdiri pada lantai dengan luas

A = 3 m x 2 m

= 6

p =

=

= 4 Pa

Balok b berdiri pada lantai dengan luas

A = 4 m x 3 m

= 12

p =

=

= 2 Pa

Jadi, balok a mempunyai tekanan 4 Pa sedangkan tekanan balok b

adalah 2 Pa. Tekanan balok a lebih besar daripada tekanan balok b.

7/31/2019 J. BAB 1 new

8/27


SMA

2010

2. Seorang wanita dengan berat 450 N menggunakan sepatu hak tinggidengan ukuran hak adalah cm x cm. Tentukan tekanan yang

diberikan wanita pada lantai ketika ia melangkah dan seluruh berat

badanya ditumpu oleh salah satu sepatunya.

Jawab:

Berat wanita F = 450 N

Luas hak A = cm x cm

=

= x

Tekanan wanita dengan sepatu hak tinggi pada lantai adalah

p =

=

= 18 x Pa

1. Itik dapat berjalan di atas tanah yang lembek, karena kaki itikberselaput. Kaki berselaput menyebabkan luas permukaan kaki itik

lebih besar dibandingkan dengan kaki ayam, akibatnya tekanan yang

diberikan itik lebih kecil, sehingga itik dapat berjalan di atas tanahyang lembek.

TAHUKAH KAMU?

7/31/2019 J. BAB 1 new

9/27

7/31/2019 J. BAB 1 new

10/27


SMA

2010

www.danaublogspot.com

A. TEKANAN HIDROSTATIS

Jika kamu amati kondisi air di danau dan di

sungai, kamu dapat

melihat bahwa air di danau akan lebih tenang

dibandingkan air di

sungai. Mengapa demikian?

Karena air di danau itu diam, sedangkan

air di sungai akan terus mengalir. Air

mengalir akibat adanya

perbedaan tekanan sehingga dapat dikatakanbahwa air sungai memiliki tekanan. Lalu,

apakah air danau yang diam dapat

dikatakantidak memiliki tekanan?

Untuk mengetahui ada tidaknya tekanan dalam bendungan marilah kita

memasuki area eksperimen dalam buku ini.

FAKTA

www.wikipedia.com

Gambar 1.3

Gambar 1.4

7/31/2019 J. BAB 1 new

11/27


SMA

2010

ROLE PLAY II

Tujuan

Mengetahui tekanan yang ada pada zat cair yang diam

Alat dan Bahan

1. Wadah/kaleng yang memiliki lubang dengan ketinggian yangbervariasi

2. Selotip3. Wadah besar4. Air

Prosedur Percobaan

1. Tutup lubang pada wadah/kaleng dengan selotip2. Isi wadah / kaleng tadi dengan air hingga lubang yang ada

tertutup air semuanya.

3. Siapkan wadah besar pada bagian bawah (wadah besar untukmenampung air jika air dari wadah mengalir)

4. Buka selotip pada wadah/ kaleng denan hati-hati

5. Amati yang terjadi.

BAHAN DISKUSI

1. DIikusikan hasil pengamatan dengan teman anda.2. Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan tersebut tentang

ada tidaknya tekanan pada zat cair yang diam.

7/31/2019 J. BAB 1 new

12/27


SMA

2010

Setelah melakukan percobaan diatas, anda di harapkan untuk

mencari ada tidaknya tekanan pada zat cair yang diam. Teryata pada zat

cair yang diam terdapat tekanan. Hal tersebut dibuktikan dengan

mengalirnya air pada beberapa lubang. Pancaran air yang dihasilkan masing-

masing lubang tidak sama untuk ketinggingian yang berbeda-beda.

Tekanan pada zat cair yang diam pada kedalaman tertentu disebut

tekanan hidrostatis. Besarnya tekanan hidrostatis bergantung pada

ketinggian zat cair, massa jenis zat cair, dan percepatan zat cair.

Untuk memahami hal ini, coba kamu perhatikan aliran air yang

diberi tiga lubang bagian atas (A), tengah (B), dan bawah (C) pada gambar

(1.5)!

Pancaran air paling jauh ditunjukkan oleh

lubang bawah (C), lalu

tengah (B), kemudian atas (A). Hal ini

menunjukkan bahwa tekanan

pada lubang bawah (C) lebih besar

daripada tekanan pada lubang

tengah (B) dan lubang atas (A). (PC > PB >

PA).Dari konsep ini, diperoleh rumus:

(1.2)

ANALISIS KRITIS

Physics for Scientists and Engineer

7/31/2019 J. BAB 1 new

13/27


SMA

2010

dengan:

P = tekanan hidrostatis (N/ atau Pa)

= massa jenis zat cair (kg/)

g = percepatan gravitasi bumi ( m/)

h = tinggi zat cair di atas titik yang diukur (m)

Tekanan hidrostatik

zat cair pada kedalaman yang

sama nilainya selalu sama,

bagaimanapun bentuk

wadahnya. Artinya tekanan

hidrostatik dipengaruhi oleh

kedalamannya saja, tidak

bergantung pada bentuk

wadahnya. Pada gambar (1.6)

ditunjukkan zat cair dalam sebuah bejana

berhubungan. Tekanan pada permukaan zat cair pada masing-masing kolom

bejana berhubungan merupakan tekanan atmosfer sehingga nilainya akan

selalu sama. Oleh karena itu tekanan hidrostatik di titik-titik A, B, C, dan D

memiliki nilai yang sama karena hanya dipengaruhi oleh

kedalaman yang sama, tidak bergantung pada volume atau bentuk setiap

kolom bejana berhubungan.

Selain itu, Air

dituangkan sampai tinggi

Physics for Scientists and Engineer

Gambar 1.6

7/31/2019 J. BAB 1 new

14/27

7/31/2019 J. BAB 1 new

15/27


SMA

2010

Jawab

h = 100 cm = 1 m (tinggi bejana)

g = 10 m/

= 1000 (kg/)

a. Tekanan di dasar bejana disebabkan oleh zat cair setinggi bejanatersebut.

P = gh

= (1000 kg/))(10 m/)(1 m)

= 10.000 N/

Jadi, tekanan zat cair pada dasar bejana adalah 10.000 N/

b. Tekanan pada tengah-tengah bejana adalah tekanan pada ketinggian50 cm dari permukaan, berarti tinggi zat cair yang mempengaruhi

adalah 50 cm = 0,5 m:

P = gh

= (1000 kg/))(10 m/)(1 m)

= 5.000 N/

Jadi, tekanan zat cair pada tengah-tengah bejana adalah 5.000

N/

c. Tekanan pada ketinggian 25 cm dari alas bejana, berarti tinggi zatcair yang mempengaruhi adalah 1 m 0,25 m = 0,75 m.

P = gh

= (1000 kg/))(10 m/)(o,75 m)

= 7.500 N/.

7/31/2019 J. BAB 1 new

16/27


SMA

2010

Jadi, tekanan zat cair pada ketinggian 25 cm dari alas bejana adalah

7.500 N/

Air danau lebih tenang daripada air sungai. karena air sungai

mengalir yang disebabkan adanya perbedaan antara suatu tempat. Nah,

apakah air danau tidak mempunyai tekanan. Teryata dari anlisis kejadian,

air danau memiliki tekanan. Tekanan untuk zat cair dalam keadaan diam

dinamakan dengan tekanan Hidostatis.

Tahukah kalian tekanan Hidrostatis berpengaruh terhadap desain

pembangunan danau/ bendungan. Apakah itu?

Pada bagian dasar bendungan dibangun dinding yang tebal dan kuat. Karena

semakin bawah suatu bendungan, tekanan hidrostatis yang dihasilkan

semakin besar. Oleh karena itu, desai tersebut dimaksudkan agar

bendungan danau tidak bocor.

TAHUKAH KAMU?

7/31/2019 J. BAB 1 new

17/27


SMA

2010

B. TEKANAN ATMOSFER

Pernahkah anda meminum

minuman menggunakan pipet alias

penyedot ? coba anda masukan

pipet tadi ke dalam gelas yang

berisi air, lalu angkat kembali pipet

tersebut. Apa yang anda amat? Air

turun kebawah. Sekarang

masukan pipet sekali lagi ke dalam

gelas yang berisi air. Setelah itu, tutup salah satu ujung pipet (ujung pipet

yang berada di luar gelas) menggunakan jari telunjuk anda. Nah, coba anda

angkat pipet itu sambil tetap menutup lubang pipet bagian atas. Sulap fisikadimulai apa yang terjadi? Air terperangkap dalam pipet ? mengapa

demikian. Untuk menjelaskan fenomena tersebut, marilah kit abaca uraian

dibawah ini.

air dalam pipet tersebut tidak turun setelah anda menutupnya pada

bagian atasnya. Hal tersebut terjadi , karena terdapat sesuatu yang

menhambat air tersebut tidak turun kebawah. Apakah itu? Sesuatu yang

menghambat air tersebut adalah tekanan atmosfer. Apakah tekanan

atmosfer itu? Terus bagaimana bisa tekanan atmosfer menghambat air

agar tidak turun?

FAKTA

doc.pribadi

Gambar 1.8

7/31/2019 J. BAB 1 new

18/27


SMA

2010

Tekanan adalah tekanan udara luar. Lambang dari tekanan

atmosfer adalah Tekanan atmosfer ini berlaku untuk setiap benda. Air

pada pipet yang bagian atasnya tertutup, pada bagian bawah bekerja

tekanan atmosfer. Sehingga tekanan atmosfer menghambat aliran air, dan

air pun terperangkap dalam pipet. Untuk ujung pipet yang kedua ujung

terbuka, tekanan atmosfer bekerja pada bagian atas, sehingga air

terdorong ke bawah.

Besarnya tekanan atmosfer bernilai 76 cmHg, untuk daerah

permukaan air laut. Lalu bagaimana dengan daerah pegunungan dan daerah

dibawah permukaan air laut? Untuk daerah di bawah permukaan air laut

yang memiliki kedalam tertentu kita dapat menggunakan persamaan (1.2),

tetapi persamaan (1.2) berlaku bila kita tidak memperhitungkan adanya

tekanan udara luar atau tekanan atmosfer yang pada keadaan tertentu

dapat diabaikan. Namun demikian pada umumnya

tekanan atmosfer juga mempengaruhi tekanan hidrostatik. Ingat bahwa

tekanan hidrostatik pada suatu titik ditimbulkan oleh gaya berat fluida

yang berada di atas titik itu, yang berarti juga dipengaruhi oleh tekanan

atmosfer. Besar tekanan hidrostatik dengan memperhitungkan adanya

tekanan atmosfer secara matematis dituliskan sebagai berikut.:

(1.3)

ANALISIS KRITIS

7/31/2019 J. BAB 1 new

19/27

7/31/2019 J. BAB 1 new

20/27


SMA

2010

=(1,01 x ) + (1000 kg/))(9,8 m/)(10 m)

= 9,9 x

Air mendidih pada daerah permukaan laut adalah , untuk

daerah yang ketinggiannya 100 m, suhu air mendidih berkurang sebanding

dengan ketinngian tempat. Hal tersebut terjadi karena ketika air mendidih

timbul gelembung udara, gelembung tersebut naik melawan tekanan

atmosfer disekitarnya. Sedangkan tekanan atmosfer untuk daerah dengan

selisih ketinggian 100 m, tekanan atmosfer berkurang 1 CmHg. Sehingga

semakin tinggi suatu tempat, tekanan atmosfer semakin rendah. Akibatnya

gelembung udara cepat naik keatas dan suhu air mendindidih berkurang

sedikit demi sedikit.

Keterangan:

kg/

71,5=76

4,5=

Artinya setiap naik 100 m tekanan udara berkurang 1 cm

TAHUKAH KAMU?

7/31/2019 J. BAB 1 new

21/27


SMA

2010

KERJAKANLAH SOAL-SOAL DIBAWAH INI!

A. Pilihan Ganda

1. Besarnya gaya yg bekerja pada benda persatuan luas permukaanbidang tekan dinamakan..

a. gaya tekan

b. tekanan atmosfer

c. tekanan

d. tekanan hidrostatis

e. tekanan gaugne

2. Pernyataan yg salah atas tekanan adalah..a. Paku runcing akan lebih mudah menancap daripada paku

tumpul, karena paku tumpul luas bidang tekananya besar

b. Pisau tajam akan lebih mudah memotong daripada pisautumpul, karena pisau tumpul luas bidang tekananya besar

c. Luas bidang yg sempit maka tekanan besard. Kaki ayam tertanam lebih dalam dilumpur dari pada kaki

itik

e. tekanan pada sepatu berhak lancip lebih besar daripadasepatu berhak rata.

3. Empat buah pasak dibawah ini diberi gaya tekan yg sama besar. Pasakyg paling dalam tertancap adalah..

a.

c.

CASTING

7/31/2019 J. BAB 1 new

22/27


SMA

2010

b. d.

e.

4. Tekanan pada suatu benda dapat diperbesar dg 2 cara yaitu..a. memperkecil gaya dan bidang tekananb. memperkecil gaya dan memperbesar bidang tekananc. memperbesar gaya dan memperkecil bidang tekanand. memperbesar gaya dan bidang tekanane. memperbesar gaya

5. Besar tekanan hidrostatis tergantung pada..1. Ketinggian zat cair

2. Massa jenis zat cair

3. Luas permukaan zat cair

4. Gaya gravitasi bumi

a. 1,3 & 4b. 1,2 & 3c. 2,3 & 4d. 1,2 & 4e. 1&2

6. Tekanan Hidrostatik pada kedalaman 75 m di dalam minyak yang mempunyaimassa jenis 800 kg/ dengan percepatan gravitasi 9,8 m/adalah

a. 5880 Pa d. 6000 Pa

b. 4330 Pa e 7600 Pa

c. 3400 Pa

7/31/2019 J. BAB 1 new

23/27


SMA

2010

7. Tekanan hidrostatis air pada dasar kolam renang yang dalamnya 3 m adalaha. 34 000 Pa d. 45 300 Pa

b. 29 400 Pa e. 23 000 Pa

c. 12 000 Pa

8. Tekanan udara luar sekitar 1 1 Pa. Besarnya gaya yang dilakukan udara dalamkamar pada kaca jendela berukuran 40 cm 80 cm adalah .

a. 1,2 N d. 3,2 N

b. 1,6 N e. 6,4 N

c. 2,4 N

7/31/2019 J. BAB 1 new

24/27


SMA

2010

B. Esai

1. Sebuah kasur air memiliki ukuran panjang 2 m, lebar 2 m, dan tebal 30 cm.a. jika massa bahan kasur (tanpa air) adalah 20 kg, hitung berat kasur itu.

b. hitung tekanan yang dikerjakan kasur pada lantai!( massa jenis air =1.000

kg/, g= 9,8 m/)

2. Jumlah luas dua telapak kaki Haris 550 c. Jika berat badan Haris 60 kg, danpercepatan gravitasi 9,8 m/, berapakah tekanan pada lantai yang diberikan

Haris saat berdiri dengan satu kaki?

3. Sebuah meja yang mempunyai 4 kaki memberikan tekanan pada lantai sebesar 10N/. Apabila massa meja sebesar 50 kg dan percepatan gravitasi di daerah itu

9,8 m/, berapa luas permukaan setiap kaki meja?

4. Jika diketahui tekanan udara luar 1 atm dan g = 10 m/, tentukanlah tekanantotal di bawah permukaan danau pada kedalaman:

a. 10 cm,

b. 20 cm,

c. 30 cm.

5. Seekor ikan berada pada kedalaman 5 m dari permukaan air sebuah danau. Jikamassa jenis air 1.000 kg/ dan percepatan gravitasi 10 m/, tentukan:

a. tekanan hidrostatik yang dialami ikan,

b. tekanan total yang dialami ikan!

7/31/2019 J. BAB 1 new

25/27

7/31/2019 J. BAB 1 new

26/27


SMA

2010

3. Jika kegiatan tersebut Anda lakukan secara

berkelompok, apakah Anda aktif berpartisipasi

melakukan kegiatan itu?

4. Jika kegiatan tersebut Anda lakukan secara

berkelompok, apakah kelompok Anda sukses

melakukan kegiatan tersebut?

5. Apakah Anda selalu bertanya jika mengalami

kesulitan dalam belajar?

6. Apakah Anda mengerjakan soal-soal yang telah

disediakan pada bab tersebut?

7. Apakah Anda mengerjakan sendiri soal-soal tersebut?8. Apakah Anda mengerjakan soal-soal tanpa melihat

kunci jawaban sebelum pekerjaan Anda selesai

seluruhnya?

9. Apakah Anda menghitung skor jawaban yang benar?

10. Apabila skor yang diperoleh kurang dari 50, apakah

anda mempelajari ulang materi pada bab tersebut?

1. Hitunglah tanda checklist pada kolom IYA

2. Lihatlah ramalan masa depan Anda dibawah ini menurut hasil dari poin 1 .

KRITERIA:

SUKSES ( x = 7-10)

CUKUP SUKSES (x = 4-6)

GAGAL (x = 1-3)

3. Untuk meraih kesuksesan, silahkan mematuhi dan melakukan WARNING.

7/31/2019 J. BAB 1 new

27/27

SMA

2010

KUNCI JAWABAN

A. Pilihan Ganda

1. c 6. a

2. d 7.b

3. d 8.d

4. b

5. d

B. Esai

1. a. 19,6 Nb. 4,9 Pa

2. 21,381 N/3. a. 1,023 x N/

b. 1,033 x N/

c. 1,043 x N/

4. 4,95. a. = 5 x N/

b. = N/

j. bab 1 new

Documents