40 Contoh Soal Tekanan Zat Padat, Cair, dan Gas Kelas 8

Berikut ini 40 Contoh soal tekanan zat padat, cair, dan gas Kelas 8 beserta jawabannya. Terdapat soal tekanan zat kelas 8 pilihan ganda dan essay.

Kontributor: Ruhma Syifwatul Jinan

Terbit 3 Jan 2024 19:25 WIB,

Waktu baca ±19 menit

Siswa sebuah SMP di Kota Ambon mengikuti ujian sekolah yang dilaksanakan 11- 14 April 2023. ANTARA/ Penina F Mayaut.

tirto.id - Contoh soal untuk materi tekanan zat padat, cair, dan gas kelas 8 dapat dijadikan sebagai referensi guru dan bahan belajar siswa. Kunci jawabannya juga akan disajikan agar siswa bisa mengoreksi hasil latihan soal.

Belajar materi tekanan zat padat, cair, dan gas kelas 8 bisa lebih lengkap dengan disertai berlatih atau mempelajari contoh soal. Selain akan lebih mendalami materi para peserta didik pun dapat lebih siap menghadapi ulangan ataupun ujian.

Materi IPA kelas 8 Kurikulum Merdeka ini berkaitan dengan konsep tentang bagaimana suatu benda menerima gaya per satuan luas dari benda lain.

Untuk memudahkan pemahaman mengenai tekanan pada zat padat, cair, dan gas, artikel ini menyajikan beberapa contoh soal sebagai panduan belajar. Namun sebelum menyimak kumpulan contoh soal tekanan zat padat, cair, dan gas, mari simak rangkuman materi ini.

Rangkuman Materi Tekanan Zat Kelas 8

Tekanan merupakan gaya yang bekerja persatuan luas permukaan tempat gaya bekerja.

Rumus tekanan adalah P = F/A.

Adapun keterangan untuk rumus tekanan itu sebagai berikut:

P adalah tekanan,
F adalah gaya yang diterapkan, dan
A adalah luas permukaan di mana gaya diterapkan.

Rumus tadi menggambarkan bahwa tekanan (P) adalah hasil bagi antara gaya (F) yang diterapkan dan luas (A) tempat gaya tersebut bekerja.

Satuan tekanan dalam sistem internasional adalah pascal (Pa), yang ekuivalen dengan satu newton per meter persegi (N/m²).

Berdasarkan jenis zatnya, tekanan dibagi menjadi 3, yaitu tekanan zat padat, tekanan zat cair, dan tekanan zat gas. Di bawah ini, penjelasan lebih detail mengenai ketiga jenis itu.

1. Tekanan Zat Padat

Tekanan zat padat adalah gaya yang diterapkan per satuan luas di permukaan zat padat tersebut. Semakin luas bidang tekanan, tekanan yang diberikan pun bertambah kecil.

Rumus tekanan zat padat adalah:

P = F/A

Keterangan:

P adalah tekanan,
F adalah gaya yang diterapkan, dan
A adalah luas permukaan di mana gaya diterapkan.

2. Tekanan Zat Cair

Tekanan zat cair adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan zat cair disebut juga dengan istilah tekanan hidrostatis.

Semakin dalam suatu objek jatuh ke dalam air, bertambah besar tekanan yang diperlukan untuk menahan atau menopang objek tersebut.

Rumus tekanan zat cair atau rumus tekanan hidrostatis adalah:

Ph = ρ.g.h atau Ph = S.h

Keterangan:

ph = tekanan hidrostatis (N/m² atau Pa)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)
g= percepatan gravitasi (m/s²)
h= kedalaman zat cair (m)
S = berat jenis zat cair (N/m³)

3. Tekanan Zat Gas

Tekanan pada zat gas adalah gaya per satuan luas yang dihasilkan oleh partikel-partikel gas yang bertabrakan dengan dinding wadah atau permukaan penampung gas tersebut.

Rumus tekanan zat gas adalah:

P = p x g x h

Keterangan:

P= tekanan udara
p= massa jenis
g= percepatan gravitasi bumi
h= tinggi zat cair.

Soal Tekanan Zat Kelas 8 Beserta Jawabannya

Untuk lebih mendalami materi tekanan zat di pelajaran IPA kelas 8, siswa bisa mengkaji sejumlah contoh soal terkait dengan topik ini. Beberapa contoh soal tekanan zat padat, cair, dan gas di bawah ini sudah selaras dengan materi IPA kelas 8 Kurikulum Merdeka.

Berikut 40 contoh soal tekanan zat padan, cair, dan gas kelas 8 beserta jawabannya dan pembahasan untuk pertanyaan essay.

A. Soal Pilihan Ganda Tekanan Zat Padat, Cair, Gas Kelas 8

1. Faktor-faktor yang memengaruhi besarnya tekanan adalah ….

A. gaya tekan dan massa benda

B. gaya tekan dan gaya gravitasi

C. luas bidang tekan dan gaya tekan

D. luas bidang tekan dan gaya gravitasi

Jawaban: C

2. Upaya yang dapat dilakukan untuk mendapatkan tekanan yang besar adalah ….

A. mengurangi gaya tekan dan memperbesar luas bidang

B. mengurangi gaya tekan dan memperkecil luas bidang

C. meningkatkan gaya tekan dan memperbesar luas bidang

D. meningkatkan gaya tekan dan memperkecil luas bidang

Jawaban: D

3. Seorang penyelam menyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m3, konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 N/kg. Besar tekanan hidrostatisnya adalah....

A. 3.000 N/m2

B. 30.000 N/m2

C. 40.000 N/m2

D. 50.000 N/m2

Jawaban: B

4. Sebuah drum besi dapat mengapung di dalam air karena....

A. massa jenis seluruh drum lebih kecil daripada massa jenis air

B. massa jenis seluruh drum lebih besar daripada massa jenis air

C. massa jenis bahan pembuat drum lebih kecil daripada massa jenis air

D. massa jenis bahan pembuat drum lebih besar daripada massa jenis air

Jawaban: B

5. Teknologi berikut ini yang tidak menggunakan prinsip Archimedes adalah...

A. hidrometer

B. jembatan ponton

C. balon udara

D. dongkrak mobil

Jawaban: D

6. Pada tumbuhan, air dari akar bisa naik sampai daun disebabkan oleh daya kapilaritas batang. Pernyataan yang benar terkait peristiwa kapilaritas tersebut adalah....

A. di sel-sel akar, terjadi peristiwa osmosis yang menyebabkan daya kapilaritas batang meningkat

B. jaringan xilem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun

C. jaringan floem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun

D. air dari dalam tanah dapat naik karena daya isap daun yang rendah sehingga tekanan osmosis dalam sel meningkat

Jawaban: A

7. Saat perawat mengukur tekanan darah dengan tensimeter, berlaku hukum..

A. Pascal

B. Archimedes

C. Boyle

D. Newton

Jawaban: A

8. Faktor yang tidak memengaruhi besarnya tekanan hidrostatis adalah....

A. Massa jenis zat

B. Luas bidang

C. Percepatan gravitasi

D. Kedalaman

Jawaban: B

9. Benda yang memiliki luas alas 50 cm² diberi gaya 10 N. Berapakah tekanannya?

A.1000 N/m2

B. 3000 N/m2

C. 2000 N/m2

D. 10000 N/m2

Jawaban: C

Pembahasan:

A = 50 cm² = 50 x 10-⁴ m² = 0,005 m2

F = 10 N

P = F/A = 10 N/0,005 m² = 2000 N/m²

10. Gaya sebesar 600 N bekerja pada permukaan dengan luas 5 m2. Coba hitung berapa besar tekanan yang dihasilkan gaya tersebut?

A. 120 Pa

B. 130 Pa

C. 135 Pa

D. 140 Pa

Jawaban: A

Pembahasan:

F = 600 N

A = 5 m2

P = F/A = 600/5 = 120 Pa.

11. Satuan tekanan dalam SI adalah....

A. kg/m2

B. N/m2

C. Pa

D. kPa

Jawaban: C [Satuan tekanan dalam SI adalah Pa atau Pascal]

12. Berikut ini peristiwa yang tidak berhubungan dengan tekanan adalah....

A. paku runcing mudah ditancapkan di papan

B. gerobak kecil mudah didorong

C. pisau tajam mudah untuk memotong

D. menjinjing beban dengan tali kecil terasa sakit di tangan

Jawaban: B

13. Hubungan antara luas bidang, gaya, dan tekanan adalah....

A. makin besar gaya, makin kecil tekanan pada luas bidang yang sama

B. makin besar luas bidang, makin besar tekanan pada gaya tekan yang sama

C. makin besar luas bidang, makin kecil tekanan pada gaya tekan yang sama

D. makin besar gaya tekan, tekanan makin kecil maka luas penampang tetap

Jawaban: A

Pembahasan: Ada 3 pernyataan yang bisa menggambarkan hubungan luas bidang, gaya, dan tekanan. Pertama, Jika gaya yang diberikan pada suatu luas bidang tetap, maka tekanan yang dihasilkan akan tetap. Kedua, Jika luas bidang yang ditekan semakin besar, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin kecil. Ketiga, Jika gaya yang diberikan semakin besar, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin besar.

14. Terdapat sebuah kaleng berisi minyak tanah dengan tinggi 40 cm. Massa jenis minyak tanah itu 0,8 g/cm3, sementara percepatan gravitasi bumi 10 m/s2. Berapa tekanan minyak tanah pada dasar kaleng?

A. 1600 Pa

B. 2000 Pa

C. 3200 Pa

D. 4000 Pa

Jawaban: C

Pembahasan: Tekanan hidrostatis minyak tanah pada dasar kaleng bisa dihitung dengan rumus P = ρgh. P adalah tekanan, ρ adalah massa jenis fluida, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah kedalaman fluida. Dalam soal ini, ada keterangan bahwa h = 40 cm = 0,4 m, ρ = 0,8 g/cm³ = 800 kg/m³, dan g = 10 m/s². Maka, tekanan minyak tanah pada dasar kaleng adalah P = ρgh = 800 kg/m³ × 10 m/s² × 0,4 m = 3200 Pa.

15. Banyak penyelam tradisional terkena gangguan pendengaran saat menyelam. Hal ini karena terjadi pengaruh...

A. tekanan udara dalam air

B. gaya angkat air

C. tekanan hidrostatis air

D. tekanan atmosfer

Jawaban: C

16. Hukum bejana berhubungan tidak berlaku pada keadaan di bawah ini, kecuali...

A. jika diisi dengan zat cair yang tidak sejenis

B. jika bejana digoyangkan

C. jika tekanan udara dalam bejana sama

D. jika bejana berupa pipa kapiler

Jawaban: D

17. Di sebuah ruangan tertutup terdapat gas dengan tekanan 4000 Pa. Berapa gaya yang bekerja pada dinding yang seluas 0,5 dm2 dalam ruang tersebut?

A. 2 N

B. 20 N

C. 200 N

D. 2000 N

Jawaban: A

Pembahasan: Tekanan gas di dinding dapat dihitung menggunakan rumus P = F/A. P adalah tekanan, F adalah gaya, dan A adalah luas bidang. Adapun P = 4000 Pa dan A = 0,5 dm² = 0,0005 m². Maka, gaya yang bekerja pada dinding adalah F = P × A = 4000 Pa × 0,0005 m² = 2 N.

18. Pompa udara bekerja berdasarkan prinsip....

A. Hukum Pascal

B. Hukum Archimedes

C. Hukum Newton

D. Hukum Boyle

Jawaban: D

19. Sebuah benda mengalami gaya ke atas sama dengan gaya berat di suatu fluida. Di kondisi tersebut, benda

tadi akan berada dalam posisi...

A. terapung

B. tenggelam

C. tercelup

D. melayang

Jawaban: D

20. Berat jenis sebuah balon udara lebih kecil daripada berat jenis udara yang dipindahkan. Dalam kondisi ini, balon tersebut akan bergerak....

A. naik

B. tetap

C. turun

D. naik-turun

Jawaban: A

B. Soal Essay Tekanan Zat Padat, Cair, Gas Kelas 8

1. Sebuah dongkrak hidrolik dapat mengangkat benda dengan massa 1 ton serta luas penampang piston pengisap besar 0,2 m2. Jika luas penampang piston pengisap kecil 0,02 m2. Serta besar percepatan gravitasi 9,8 N/m3. Berapakah gaya minimal yang harus diberikan agar dapat mengangkat benda tersebut?

Jawaban:

Massa benda (m) = 1 ton = 1000 kg.

Gaya berat (W) = m × g = 1000 kg × 9,8 m/s2 =9.800 N. Gaya berat benda ini dapat diasumsikan sebagai F2.

Luas penampang piston besar (A2) = 0,2 m2

Luas penampang piston kecil (A1) = 0,02 m2

Ditanya: Gaya minimal (F1) untuk mengangkat benda tersebut?

Pada pompa hidrolik, berlaku hukum Pascal:

F1/A1 = F2/A2

F1A2 = F2A1

F1 = (F2 x A1) / A2

F1= (9800 × 0,02) / 0,2 = 980 N

Jadi, gaya minimal (F1) yang diperlukan untuk mengangkat benda sebesar 980 N.

2. Jelaskan peristiwa tekanan yang terjadi pada saat jantung memompa darah ke seluruh tubuh!

Jawaban:

Saat jantung memompa darah, darah akan mendapatkan dorongan sehingga mengalir melalui pembuluh darah. Saat mengalir dalam pembuluh darah, darah memberikan dorongan pada dinding pembuluh darah.

3. Identifikasi hubungan antara gaya apung dan berat benda sebuah kapal selam ketika berada dalam keadaan a) terapung, b) melayang, dan c) tenggelam!

Jawaban:

Jika gaya apung maksimum lebih besar dari berat benda maka benda akan terapung jika gaya apung maksimum sama dengan berat benda maka benda akan melayang, jika gaya apung maksimum lebih kecil dari berat benda maka benda akan tenggelam.

4. Jelaskan bagaimana mekanisme pengangkutan air dari akar menuju daun!

Jawaban:

Air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena ada daya kapilaritas pembuluh xilem. Daya kapilaritas pembuluh xilem dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi dan adhesi.

Kohesi merupakan kecenderungan suatu molekul untuk dapat berikatan dengan molekul lain yang sejenis. Melalui gaya kohesi akan terjadi ikatan antara satu molekul air molekul air lainnya. Hal ini akan menyebabkan terjadinya tarik-menarik antara molekul air yang satu molekul air lainnya di sepanjang pembuluh xilem.

Air yang terdapat dalam daun akan mengalami penguapan (transpirasi). Dengan adanya kohesi, menguapnya air membuat molekul-molekul air yang berada di bagian bawah tertarik ke atas menuju daun.

5. Jelaskan mengapa ujung paku dibuat dengan runcing?

Jawaban:

Ujung paku dibuat runcing untuk meningkatkan tekanan. Dengan ujung yang runcing itu, sebuah paku akan lebih mudah menembus kayu atau dinding.

6. Jelaskan hubungan antara kekuatan pukulan terhadap kedalaman balok kayu yang menancap!

Jawaban:

Hubungan kekuatan pukulan terhadap kedalaman balok kayu menancap adalah semakin kuat pukulan, balok kayu akan menancap lebih dalam. Demikian pula sebaliknya.

7. Sebuah bejana berhubungan diisi air dan minyak. Yang mempunyai Massa air 1 g/cm3 kemudian massa jenis minyak 0,8 g/cm3. Apabila tinggi permukaan air dari batas minyak 10 cm, maka tinggi permukaan minyak ialah?

Jawaban:

-Diketahui bahwa:

ρ air = 1 g/cm3
ρ minyak = 0,8 g/cm3
h air = 10 cm
Ditanyakan: h minyak = …?

-Maka, jawabannya:

p air = pminyak
ρ air . g . h air = ρ minyak . g . h minyak
1 g/cm3 . 10 cm = 0,8 g/cm3 . h minyak
h minyak = 10 cm/0,8 = 12,5 cm
Jadi, tinggi permukaan minyak adalah 12,5 cm.

8. Seekor ikan sedang berenang di sebuah akuarium. Ikan tersebut berada 50 cm dari permukaan akuarium. Diketahui massa jenis airnya = 1000 kg/m3 dengan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2). Berapakah tekanan hidrostatis yang diterima oleh ikan tadi?

Jawaban:

-Diketahui:

h = 50 cm = 0,5 m
ρ = 1000 kg/m3
g = 10 m/s2
Ditanyakan: ph = …?

-Maka, jawabannya:

ph = ρ . g . h
ph = 1000 kg/m3 . 10 m/s2 . 0,5 m
ph = 5000 N/m2
Jadi tekanan hidrostatis pada ikan adalah 5000 N/m2.

9. Apabila dikenakan gaya 120 N pada bidang seluas 1,5 m2, berapakah tekanan yang dialami benda?

Jawaban:

-Diketahui:

F = 120 N
A = 1,5 m2
Ditanyakan: p = …?

-Maka, jawabannya:

p = F/A
p = 120 N/1,5 m2 = 80 N/m2
Jadi, tekanan yang dialami oleh benda adalah sebesar 80 N/m2.

10. Diketahui pada sebuah kubus besi yang mempunyai panjang sisinya 10 cm kemudian diletakkan di atas meja dengan luas permukaanya 4 m2. Apabila berat kubus itu yakni 60 N, berapakah besar tekanan yang dihasilkan kubus besi tersebut?

Jawaban:

-Diketahui:

s = 10 cm = 0,1 m
A meja = 4 m2
F = w = 60 N
Ditanyakan: p = …?

-Maka, jawabannya:

A kubus = s x s
A kubus = 0,1 x 0,1 = 0,01 m2
p = F/A Kubus
p = 60 N/0,01 m2 = 6.000 N/m2.

11. Sebuah balok bermassa 24 kg berukuran 0,5 m x 1 m x 2 m (g = 10 m/s2) berada di atas tanah. Berapan tekanan balok terhadap tanah?

Jawaban:

Tekanan balok terhadap tanah dapat dihitung menggunakan rumus P = F/A, dengan P adalah tekanan, F adalah gaya, dan A adalah luas bidang. Berdasarkan soal di atas, F = mg dan A = 0,5 m x 1 m = 0,5 m².

Maka, tekanan balok terhadap tanah adalah:

P = F/A = mg/A = 24 kg x 10 m/s² / 0,5 m² = 480 N/m².

Jadi, besarnya tekanan balok terhadap tanah adalah 480 N/m².

12. Lokasi Kota A di ketinggian 300 meter di atas permukaan laut (mdpl). Kota B berada pada ketinggian 500 m di atas permukaan laut. Perbedaan tekanan udara di kedua kota A dan B adalah...

Jawaban:

Perbedaan tekanan udara di kota A dan B dapat dihitung menggunakan rumus ΔP = ρgh, dengan ΔP adalah perbedaan tekanan udara, ρ adalah massa jenis udara, g adalah percepatan gravitasi bumi, dan h adalah selisih ketinggian antara kedua kota. Dalam hal ini, ρ dan g dianggap konstan.

Maka untuk menjawab pertanyaan di atas, penghitungannya sebagai berikut:

ΔP = ρgh = 1,225 kg/m³ × 9,81 m/s² × (500 m - 300 m) = 2.451 Pa. Jadi, perbedaan tekanan udara di kedua kota tersebut adalah 2.451 Pa.

13. Sebuah Benda memiliki alas seluas 0,2 m2 dan bertekanan 100 N/m2. Berapa gaya yang bekerja pada benda itu?

Jawaban:

p = 100 N/m2

A = 0,2 m

p = F/A sehingga F = P.A = = 100 N/m2 x 0,2 m2 = 20 N

14. Sebutkan 3 contoh penerapan tekanan zat padat dalam kehidupan sehari-hari!

Jawaban:

Contoh pertama: paku yang tajam akan lebih dalam menancapnya bila dibandigkan dengan paku tumpul. Sebab, jika ujung paku tajam, luas alasnya kecil yang berarti tekanannya menjadi lebih besar. Di paku tumpul, luas alasnya besar sehingga tekanannya kecil.
Contoh kedua: Pisau yang tajam lebih mudah mengupas atau memotong benda daripada pisau yang tumpul. Alasannya sama dengan contoh yang pertama.
Contoh ketiga: Itik bisa berjalan di tanah berlumpur dan tidak terpeleset. Sebab, kaki itik memiliki alas cukup luas. Akibatnya, tekanannya kecil dan memperlancar jalan itik di tanah berlumpur.

15. Suatu wadah setinggi 0,8 m dengan luas alas 0,5 m2 menampung air yang massa jenisnya 1000 Kg/m3. Sementara itu, percepatan gravitasinya 9,8 N/Kg. Berapa tekanan air di kedalaman 20 cm dan di dasarnya, serta gaya hidrostatik di dasar?

Jawaban:

-Diketahui:

ρ = 1000 Kg/m3

g = 9,8 N/Kg

h = 0,8 m

A = 0,5 m2

-Tekanan di kedalaman 20 cm atau 0,2 m (h1) adalah:

ph = ρ x g x h1 = 1000 Kg/m3 x 9,8 N/Kg x 0,2 m = 1960 N/m3

-Tekanan pada dasar wadah yang berada di kedalaman 0,8 m (h2) adalah:

ph = ρ x g x h2 = 1000 Kg/m3 x 9,8 N/Kg x 0,8 m = 7840 N/m3

-gaya hidrostatik di dasar wadah (Fh) adalah:

Fh = ph x A = 7840 N/m3 x 0,5 m2 = 3920 N.

16. Mengapa bendungan dibuat pada bagian dasar lebih tebal dari bagian atas?

Jawaban:

Dinding bendungan bagian bawah dibuat lebih tebal dari bagian atasnya dengan tujuan agar bendungan tidak jebol. Sebab, tekanan zat cair yang terbesar berada di dasar. Hal ini sesuai dengan hukum tekanan hidrostatis, yakni tekanan zat cair sebanding dengan kedalaman. Semakin dalam air, tekanan semakin besar. Oleh karena itu, bagian dasar bendungan perlu lebih tebal dari bagian atas. Hal ini agar bagian dasar bendungan tidak jebol saat menahan tekanan air yang besar.

17. Sebutkan 5 contoh penerapan hukum pascal dalam kehidupan sehari hari!

Jawaban:

Dongkrak Hidrolik
Rem hidrolik
Alat mesin hidrolik pengangkat mobil di bengkel
Kempa hidrolik (alat pencetak logam atau pemeras biji-bijian untuk diambil minyaknya)
Pompa hidrolik ban sepeda

18. Diketahui bahwa massa jenis air 1000 Kg/m3 dan percepatan gravitasinya 9,8 N/Kg. Dalam air tersebut, tercelup benda dengan volume 20 m3. Berapakah gaya tekan ke atas yang diterima benda tersebut?

Jawaban:

ρ air = 1000 Kg/m3
g = 9,8 N/Kg
Vb = 20 m3
Fa = Vb x ρair x g = 20 m3 x 1000 Kg/m3 x 9,8 N/Kg = 196000 N.

19. Tekanan udara di Kota ABCD menurut barometer sebesar 69 cm. Berapa ketinggian kota ABCD?

Jawaban:

Diketahui bahwa tekanan udara = 69 cmHg. Maka, ketinggian = (76 cmHg – tekanan udara) x 100 meter = (76 cmHg – 69 cmHg) x 100 meter = 7 x 100 m = 700 meter d.p.l

20. Bagaimana keadaan benda saat dicelupkan pada jenis cairan?

Jawaban:

Ketika masuk ke dalam zat cair, sebuah benda akan mengalami 3 kemungkinan kondisi sebagai berikut:

a. Terapung bila: