Soal No.8 UN IPA Fisika SMP/MTs 2014 dan Pembahasannya

Soal No.8 IPA Fisika SMP/MTs Tipe-1
Perhatikan gambar alat hidrolik berbentuk U berikut ini!

Berat balok X pada tabung kecil agar alat hidrolik tetap seimbang adalah….
A. 5 N
B. 25 N
C. 10.000 N
D. 25.000 N


Pembahasan
Diketahui :
Luas permukaan tabung kecil (A1) = 5 cm2
Luas permukaan tabung besar (A2) = 100 cm2
Gaya berat balok pada tabung besar (F2) = 500 Newton
Ditanya : Gaya berat balok pada tabung kecil (F1)
Jawab :
Alat pada gambar di atas adalah dongkrak hidrolik. Cara kerja dongkrak hidrolik didasarkan pada hukum Pascal. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada suatu zat cair diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah, di mana semua bagian zat cair itu mengalami tekanan yang sama besar.

Ketika permukaan tabung kecil ditekan ke bawah, zat cair yang berada dalam tabung kecil juga ditekan. Tekanan yang dialami oleh zat cair pada tabung kecil diteruskan ke zat cair yang berada di tabung besar. Zat cair dalam tabung besar mendapatkan tekanan yang sama seperti yang dialami zat cair pada tabung kecil. Demikian juga sebaliknya, tekanan yang dialami oleh zat cair pada tabung besar diteruskan ke zat cair pada tabung kecil. Zat cair dalam tabung kecil mendapatkan tekanan yang sama seperti yang dialami oleh zat cair pada tabung besar.

Rumus tekanan :
P = F / A
Keterangan rumus : P = tekanan, F = gaya, A = luas permukaan.

Tekanan yang dialami zat cair pada tabung kecil (P1) = F1 / A1.
Tekanan yang dialami zat cair pada tabung besar (P2) = F2 / A2 Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P1) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar P2).
P1 = P2
F1 / A1 = F2 / A2
F1 / 5 cm2 = 500 N / 100 cm2
F1 / 5 = 500 N / 100
F1 / 5 = 5 N
F1 = (5)(5) N
F1 = 25 N
Jadi, jawaban yang benar adalah B.

Soal No.8 IPA Fisika SMP/MTs Tipe-2
Perhatikan skema pipa Pascal berikut!

Jika gaya tekan F1 = 300 N. Besar gaya F2 agar terjadi keseimbangan adalah….
A. 72 N
B. 1250 N
C. 1500 N
D. 3600 N




Pembahasan
Diketahui :
Luas permukaan tabung kecil (A1) = 12 cm2
Luas permukaan tabung besar (A2) = 50 cm2
Besar gaya tekan pada tabung kecil (F1) = 300 Newton
Ditanya : Besar gaya tekan pada tabung besar (F2)
Jawab : Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P1) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar (P2).
P1 = P2
F1 / A1 = F2 / A2
300 N / 12 cm2 = F2 / 50 cm2
300 N / 12 = F2 / 50
25 N = F2 / 50
F2 = (50)(25) N
F2 = 1250 N
Jadi, jawaban yang benar adalah B.



Soal No.8 IPA Fisika SMP/MTs Tipe-3
Perhatikan gambar alat Pascal berikut ini!

Besarnya gaya (F) yang harus diberikan agar posisi alat tersebut seimbang adalah….
A. 100 Newton
B. 250 Newton
C. 600 Newton
D. 4800 Newton




Pembahasan
Diketahui :
Luas permukaan tabung kecil (A1) = 4 cm2
Luas permukaan tabung besar (A2) = 16 cm2
Besar gaya berat pada tabung besar (F2) = 1000 Newton
Ditanya : Besar gaya pada tabung kecil (F1)
Jawab :
Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P1) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar (P2).
P1 = P2
F1 / A1 = F2 / A2
F1 / 4 cm2 = 1000 N / 16 cm2
F1 / 4 = 1000 N / 16
F1 / 1 = 1000 N / 4
F1 = 1000 N / 4
F1 = 250 N
Jadi, jawaban yang benar adalah B.

BACA : SOAL MATERI YANG SAMA ADA DISINI!!!