20 SOAL TEKANAN - 15 DISERTAI PEMBAHASANNYA.

Untuk kelas VIII SMP, Tahun Pelajaran 2026/2027.

 

Soal : 1

Perhatikan gambar di bawah ini,

Sebuah balok logam seperti ditunjukkan gambar di atas, memiliki berat 6 000 N. Tentukan tekanan maksimum dan tekanan minimum yang dikerjakan balok pada lantai.

 

Pembahasan

 

Langkah pertama

kita utak atik luas bidang.

ó A₁ = 2 m x 0,5 m = 1 m².

ó A₂ = 2 m x 0,2 m = 0,4 m².

ó A₃ = 0,2 m x 0,5 m = 0,10 m².

 

Langkah kedua

Luas A₁ (1 m²) merupakan luas maksimum dan A₃ (0,10 m²) merupakan luas minimum.

 

Langkah ketiga

Kita menghitung nilai tekanan minimum dan tekanan maksimum.

 

Tekanan minimum, P_min :

Tekanan maksimum, P_maks :

Soal : 2

Sebuah dongkrak hidrolik memiliki pengisap kecil dengan luas 0,015 m² dan pengisap besar dengan luas 0,18 m². Jika pengisap kecil diberi gaya 10 N, tentukan :

a.  Gaya angkat yang dihasilkan pada pengisap besar.

b.  Keuntungan mekanis dongkrak

 

Pembahasan

 

Diketahui,

Luas penampang kecil, A₁ = 0,015 m².

Luas penampang besar, A₂ = 0,18 m².

Gaya F₁ = 10 N

 

Ditanya,

a.  Gaya angkat, F₂ = … ?

b.  Keuntungan Mekanis, KM = … ?

 

Jawab,

Bagian a)

Bagian b)

Soal : 3

Perhatikan gambar berikut

Gambar di atas menunjukkan sebuah mekanisme sederhana yang digunakan untuk menjalankan rem dari sebuah mobil. Luas penampang silinder kecil 2 cm² dan silinder besar 10 cm². Sistem diisi dengan cairan rem.

a.  Jika pedal rem didukung terhadap pengisap silinder kecil dengan gaya 120 N,

    berapakah tekanan yang dikerjakan pada cairan rem.

b.  Berapakah gaya yang dikerjakan cairan rem pada pengisap silinder besar.

c.  Tentukan keuntungan mekanis dari sistem ini.  

 

Pembahasan

 

Diketahui,

Gaya F₁ = 120 N

Luas A₁ = 2 cm².

Luas A₂ = 10 cm².

 

Ditanya,

a.  Tekanan oleh F₁, P₁ = … ?

b.  Gaya F₂ = … ?

c.  Keuntungan mekanis, KM = … ?

 

Jawab,

 

Bagian a)

ó P₁ = F₁ : A₁

ó P₁ = 120 : (2 x 10 ^{– 4} m²)

ó P₁ = 600 000 Pa

ó P₁ = 600 kPa

 

Bagian b)

ó P₁ = P₂

ó 600 000 = F₂ : A₂

ó 600 000 = F₂ : 10 ^{– 3}

ó F₂ = 600 N

 

Bagian c)

ó KM = F₂ : F₁

ó KM = 600 : 120

ó KM = 5

 

Soal : 4

Perhatikan gambar berikut ini,

Sebuah pipa U mula – mula diisi raksa (massa jenis = 13 600 kg/m³) kemudian diisi air. Jika air mengisi kaki kiri setinggi 14,96 cm. Berapakah selisih ketinggian permukaan zat cair dalam kedua kaki.

 

Pembahasan

 

Kita misalkan tinggi raksa = y

 

ó ρ_air . h_air = ρ_raksa . h_raksa

ó 1 x 14,96 = 13,6 x (y)

ó (y) = 1,1 cm

 

Selisih ketinggian permukaan raksa dengan air.

 

ó △h = h_air – y

ó △h = 14,96 – 1,1

ó △h = 13,86 cm

 

Soal : 5

Sebuah bejana yang berdiri tegak dengan luas alas 0,040 m² mengandung cairan dengan dengan massa jenis 1200 kg/m³ dan kedalaman 5,0 meter. Hitunglah :

a.  Massa cairan dalam bejana

b.  Berat cairan

c.  Tekanan yang dikerjakan cairan pada alas bejana.

 

Pembahasan

 

Diketahui,

 

Luas alas, A = 0,040 m².

Massa jenis, ρ = 1200 kg/m³.

Kedalaman, d = 5 m

 

Ditanya,

a.  Massa cairan, ρ = … ?

b.  Berat cairan, w = … ?

c.  Tekanan, P = … ?

 

Jawab,

 

Bagian a)

Massa jenis, ρ = 1200 kg/m³.

 

Bagian b)

 

Volume cairan, V :

ó V = A x d

ó V = 0,04 x 5

ó V = 0,2 m³.

 

Massa cairan, m :

ó ρ = m : V

ó 1200 = m : (0,2)

ó m = 240 kg

 

Berat, w :

ó w = m.g

ó w = 240 x 10

ó w = 2400 N  

 

Bagian c)

ó P = w /A

ó P = 2400 / 0,04

ó P = 60 000 Pa

ó P = 60 kPa

 

Soal : 6

Sejumlah air berada dalam sebuah wadah berbentuk balok dengan ukuran 6 m x 5 m dan kedalaman 2 m. Berapakah tekanan yang dikerjakan air pada dasar wadah.

 

Pembahasan

 

Diketahui,

Ukuran alas, A = 6 m x 5 m

Kedalaman, d = 2 m

Ditanya,

Tekanan oleh air, P = … ?

 

Jawab,

 

ó P = ρ. g. h

ó P = 10³ x 10 x 2

ó P = 2 x 10⁴ Pa

ó P = 20 kPa

 

Soal : 7

Gambar di bawah ini menunjukkan penampang sebuah bendungan.

Tentukan tekanan pada titik A. (dalam satuan Pascal).

 

Pembahasan

 

ó P = ρ. g. h

ó P = 10³ x 10 x 20

ó P = 2. 10⁵ Pa

ó P = 200 kPa

 

Soal : 8

Ketika sebuah kapal bergerak dari sebuah sungai ke laut. Kapal itu mengapung “lebih tinggi”. Mengapa peristiwa ini terjadi.

 

Pembahasan

 

Karena massa jenis air laut lebih besar dari pada massa jenis air sungai. (ρ_{air laut} = 1 200 kg/m³ dan ρ_{air sungai} = 1000 kg/m³)

 

Soal : 9

Perhatikan gambar di bawah ini,

Zat padat yang ditunjukkan pada gambar. Memiliki massa 180 gram. Tentukan balok akan mengapung jika dimasukkan ke dalam air.

 

Pembahasan

 

Volume

ó V = p x l x t

ó V = 6 cm x 5 cm x 10 cm

ó V = 300 cm³.

 

Massa jenis benda, ρ_Benda :

ó ρ_Benda = m : V

ó ρ_Benda = (180) : 300

ó ρ_Benda = 180 : 300

ó ρ_Benda = 0,6 g/cm³.

ó ρ_Benda = 600 kg/m³.

 

Kesimpulan :

Massa jenis benda ρ_Benda = 0,6 g/cm³ lebih kecil ρ_air = 1 g/cm³. Maka benda terapung di atas air.  

 

Soal : 10

Tekanan udara di suatu kota menunjukkan 735 mmHg. Berapa kira – kira ketinggian kota tersebut di atas permukaan laut.

 

Pembahasan

 

NB :

Tiap kenaikkan 10 m dpl maka tekanan udara akan turun 1 mmHg.

 

Beda tekanan udara

ó P_x = (76 – △P) cmHg

ó 735 mmHg = 760 mmHg – △P

ó △P = 760 mmHg – 735 mmHg

ó △P = 25 mmHg

 

Maka tinggi h :

Maka ketinggiannya 250 meter dari permukaan laut.

Soal : 11

Tekanan udara dalam ban – ban sebuah mobil beroda empat adalah 2 000 kPa lebih besar dari pada tekanan atmosfer. Luas kontak (sentuh) tiap ban dengan permukaan jalan adalah 0,0075 m² ketika mobil kosong. Dari data tersebut, hitunglah berat mobil.

 

Pembahasan

 

Luas total ban, A_Tot :

ó A_Tot = 4 x A

ó A_Tot = 4 x (0,0075)

ó A_Tot = 0,03 m².

 

Tekanan ban terhadap jalan, P :

ó P_Tot = w : A_Tot

ó 2 000 000 = w : 0,03

ó w = 60 000 N

Soal : 12

Sebuah mesin hidrolik akan digunakan untuk mengangkat mobil. Mesin ini memiliki silinder kecil dengan diameter 5 cm dan silinder besar dengan diameter 45 cm. Jika seorang pekerja bermassa 60 kg menekan tuas pada silinder kecil dengan seluruh berat badannya. Berapa berat maksimum mobil yang dapat diangkatnya.

 

Pembahasan

Maka berat maksimum, w₂ :

ó w₂ = m₂ x g

ó w₂ = 4860 x 10

ó w₂ = 48 600 N

ó w₂ = 48,6 kN

 

Soal : 13

Gambar berikut ini menunjukkan sebuah bejana B yang lebar dengan luas penampang 0,90 m². Bejana tersebut dihubungkan dengan sebuah tabung sempit ke suatu bejana A yang sempit dengan luas penampang 0,015 m². Kedua bejana berisi oli dengan massa jenis 900 kg/m³.

Maka :

a.  Maka massa oli dalam tabung B yang mengandung volum 2,1 m³.

b.  Berat oli dalam tabung B.

 

Pembahasan

 

Bagian a)

Massa oli pada B, m_B :

Bagian b)

Berat oli dalam tabung B

ó w = m_oli . g

ó w = 1 890 x 10

ó w = 18 900 N

 

Soal : 14

Sebuah pipa U mula – mula diisi dengan cairan A (massa jenis 13,6 g/cm³). Ketika kaki kiri diisi dengan cairan B (massa jenis 0,8 g/cm³), permukaan raksa dalam kaki kiri turun sejauh x. Jika tinggi kolom cairan B adalah 15 cm. Hitunglah x.

 

Pembahasan

 

Diketahui,

Massa jenis A, ρ_A = 13,6 g/cm³.

Massa jenis B, ρ_B = 0,8 g/cm³.

Tinggi kolom B, h_B = 15 cm

 

Ditanya,

Tinggi kolom A, h_A = x = … ?

 

Jawab,

 

ó ρ_A. x = ρ_B. h_B

ó 13,6 . x = 0,8 (15)

ó x = 15/17 cm

ó x = 0,88 cm

 

Soal : 15

Sebuah tabung dengan luas alas 50 cm² diisi air sampai ketinggian 30 cm. Massa jenis air 1 g/cm³ dan percepatan gravitasi 10 m/s². Tentukan :

a.  Berat air dalam tabung

b.  Tekanan air pada alas tabung

 

Pembahasan

 

Bagian a)

Menentukan berat air dalam tabung,

 

Kita hitung volume

ó V = A. t

ó V = 50 x 30

ó V = 1500 cm³.

 

Massa air dalam tabung

ó m_a = ρ_a x V

ó m_a = 1 x 1 500

ó m_a = 1 500 gram

ó m_a = 1,5 kg

 

Berat air dalam tabung, w_a :

ó w_a = m_a x g

ó w_a = 1,5 x (10)

ó w_a = 15 N

 

Bagian b)

Tekanan air pada alas

 

ó P = ρ_c x g x h

ó P = 10³ x 10 x 0,3

ó P = 3 000 Pa

ó P = 3 kPa

 

Soal : 16

Berat air dalam suatu wadah adalah 120 N dan alasnya yang berbentuk persegi berukuran 0,2 m x 0,2 m.

a.  Berapakah tekanan karena air pada dasar wadah.

b.  Berapakah kedalaman air dalam wadah.

 

Pembahasan

 

Bagian a)

Tekanan pada dasar

ó P = w : A

ó P = 120 : 0,04

ó P = 3 000 Pa

ó P = 3 kPa

 

Bagian b)

Kedalaman air

ó P = ρ. g. h

ó 3.000 = 1000 x 10 x h

ó h = 0,3 meter

ó h = 30 cm

 

Soal : 17

Berat sebuah benda di udara 52 N. Bila ditimbang dalam minyak tanah, beratnya menjadi 46 N. Berapa berat benda ketika tercelup dalam minyak tanah :

a.  2/3 bagian

b.  ½ bagian

 

Pembahasan

 

Diketahui,

Berat di udara, w_u = 52 N

Berat di minyak, w_m = 46 N

 

Ditanya,

a.  2/3 bagian

b.  ½ bagian

 

Jawab,

 

Anggap tercelup seluruhnya, maka gaya apung F_a :

ó F_a = w_u - w_m

ó F_a = 52 – 46

ó F_a = 6 N

 

Bagian a)

ó F’ = 2/3 F_a.

ó F’ = 2/3 (6)

ó F’ = 4 N

 

Berat benda yang 2/3 tercelup dalam minyak.

ó F’ = w_u – w_m’

ó 4 = 52 – w_m’

ó w_m’ = 52 – 4

ó w_m’ = 48 N

 

Bagian b)

ó F’’ = ½ F_a

ó F’’ = ½ (6)

ó F’’ = 3 N

 

Berat benda yang ½ tercelup dalam minyak

ó F’’ = w_u – w_m’’

ó 3 = 52 – w_m’’

ó w_m’’ = 52 – 3

ó w_m’’ = 49 N 

 

Soal : 18

Laut mati adalah sebuah danau di kawasan Timur Tengah yang sangat tinggi kadar garamnya. Mengapa benda mudah mengapung di Laut Mati.

 

Pembahasan

 

Karena tingkat kadar garamnya yang tingggi membuat massa jenis air laut Mati menjadi tinggi. Sehingga gaya apung F_a menjadi lebih besar. F_a = ρ_f.g.V_b’.

 

Soal : 19

Tiga benda dengan massa jenis masing – masing 0,9 g/cm³ ; 1 g/cm³ ; 1,1 g/cm³. Dimasukan ke dalam bejana yang berisi air. Lukislah diagram kedudukan ketiga benda tersebut ketika air dalam bejana telah tenang.

 

Pembahasan

 

Kita misalkan

Benda A = 0,9 g/cm³ ; benda B = 1,0 g/cm³ ; benda C = 1,1 g/cm³.

 

Maka dapat kita gambarkan,

Soal : 20

Tekanan udara di suatu tempat, diukur oleh barometer raksa adalah 60 cmHg. Berapakah tinggi cairan dalam pipa Toricelli jika digunakan :

a.  Air dengan massa jenis 1000 kg/m³.

b.  Alkohol dengan massa jenis 800 kg/m³.

Pembahasan

 

Bagian a)

ó ρ_raksa x h_raksa = ρ_air x h_air

ó 13 600 x 60 cm = 1 000 x h_air

ó h_air = 816 cm

 

Bagian b)

ó ρ_raksa x h_raksa = ρ_alkohol x h_alkohol

ó 13 600 x 60 = 800 x h_alkohol

ó h_alkohol = 1 020 cm