Font size
WorksheetsSOAL ASAS IPA KELAS 9 2024-2025
Total questions: 62
Worksheet time: 2hrs 15mins
KAPAL KARGO
Kapal barang atau kapal kargo adalah segala jenis kapal yang membawa barang-barang dan muatan dari suatu pelabuhan ke pelabuhan lainnya. Ribuan kapal jenis ini menyusuri lautan dan samudra dunia setiap tahunnya memuat barang-barang perdagangan internasional. Kapal kargo pada umumnya didesain khusus untuk tugasnya, dilengkapi dengan crane dan mekanisme lainnya untuk bongkar muat, serta dibuat dalam beberapa ukuran. Berdasarkan Hukum Archimedes kapal dapat terapung jika gaya ke atas (Fa) yang diberikan air laut terhadap kapal nilainya sama dengan berat total kapal (W total). Gaya ke atas adalah hasil perkalian antara massa jenis air laut, percepatan gravitasi bumi dan volume kapal yang berada di dalam air. Berat total kapal adalah jumlah berat kapal, berat barang dan berat penumpang.Kapal barang atau kapal kargo adalah segala jenis kapal yang membawa barang-barang dan muatan dari suatu pelabuhan ke pelabuhan lainnya. Ribuan kapal jenis ini menyusuri lautan dan samudra dunia setiap tahunnya memuat barang-barang perdagangan internasional. Kapal kargo pada umumnya didesain khusus untuk tugasnya, dilengkapi dengan crane dan mekanisme lainnya untuk bongkar muat, serta dibuat dalam beberapa ukuran.
Berdasarkan Hukum Archimedes kapal dapat terapung jika gaya ke atas (Fa) yang diberikan air laut terhadap kapal nilainya sama dengan berat total kapal (W total). Gaya ke atas adalah hasil perkalian antara massa jenis air laut, percepatan gravitasi bumi dan volume kapal yang berada di dalam air. Berat total kapal adalah jumlah berat kapal, berat barang dan berat penumpang.
.Berat kapal pengangkut barang dalam keadaan kosong adalah 20.000 N. Kapal akan mengangkut barang dengan berat beban 15.000 N serta beberapa penumpang beserta ABK. Kapal dapat berlayar dengan aman jika volume lambung kapal yang berada di bawah permukaan laut sebesar 5 m3. Jika berat rata-rata satu penumpang adalah 500 N, jumlah orang maksimum yang bisa diangkut kapal adalah... Orang
25 orang
30 orang
50 orang
100 orang
DONGKRAK HIDROLIK
Sesuai namanya, dongkrak hidrolik adalah alat yang digunakan untuk mendongkrak sebuah benda yang sangat berat, contohnya : mesin, kendaraan, dll. Dongkrak Hidrolik disebut dengan hidrolik karena memang menggunakan liquid atau cairan khusus sebagai salah satu faktor yang dapat membantu pada saat proses pengangkatan. Dongkrak hidrolik ini dapat digunakan di saat-saat urgent seperti saat mengganti ban.
Prinsip kerja dongkrak ini menggunakan prinsip hukum Pascal. Alat ini memiliki dua tabung utama yang berhubungan dan memiliki diameter dengan ukuran berbeda. Kedua tabung ini ditutup dan diisi cairan sehingga saat tabung yang lebih kecil ditekan maka muncul tekanan yang tersebar secara merata ke segala arah.
Hal ini juga bekerja pada tempat mobil diletakkan. Cairan ini akan memberikan gaya dorong terhadap tabung dengan diameter yang besar sehingga akan ada gaya yang besar untuk bisa mengangkat mobil. Desain dari dongkrak hidrolik ini memiliki bentuk botol dimana akan ada sebuah tuas yang bisa digunakan untuk mengangkat mobil. Tuas ini bisa digunakan saat ingin mengangkat mobil supaya dongkrak bisa memompa bagian atas supaya mobil bisa naik. Setelah mobil diangkat, bisa dilakukan penggantian atau perbaikan ban secara lebih leluasa.
Tentukan pernyataan berikut "benar/ya" atau "salah/tidak" berdasarkan konsep Hukum Pascal!
Pada dongkrak hidrolik terdapat 2 piston dengan luas berbeda, namun tekanan yang berada di kedua piston tersebut sama besar
Jika luas tabung kecil diperbesar 2 kali sedangkan luas tabung besar tetap, maka akan semakin mudah mengangkat mobil
Pada dongkrak hidrolik terdapat 2 piston dengan luas berbeda, namun gaya yang berada di kedua piston tersebut sama besar
Jika luas tabung yang besar diperbesar 2 kali sedangkan luas tabung kecil tetap, maka akan semakin mudah mengangkat mobil
Kenapa sih Suhu di Gunung Lebih Dingin?
Suhu di perkotaan dengan suhu di puncak gunung sangat berbeda. Mengapa suhu di puncak gunung malah justru lebih dingin? Bukankah jarak ke matahari semakin dekat jika kita naik ke puncak gunung yang tinggi? Sebenarnya, nilai jarak suatu tempat di bumi dari matahari nggak berpengaruh sama sekali dengan panas atau dinginnya suatu tempat tersebut.
Bayangkan saja, jarak dari bumi ke matahari adalah sekitar 149.600.000.000 meter, sementara jarak dari puncak gunung (dalam contoh ini adalah Gunung Merbabu) ke permukaan air laut hanya sekitar 3.145 meter, jarak yang masih belum bisa dikatakan dekat dengan Matahari.
Penyebab utama kenapa suhu di puncak gunung sangat dingin bila dibandingkan dengan suhu di perkotaan (atau dataran rendah) adalah tekanan udara.
Jadi, udara diketahui memiliki massa walaupun sangat kecil. Akan tetapi, dengan jumlah udara yang sangat banyak, massa udara nggak bisa dianggap kecil lagi. Di bumi kita, ada yang namanya gravitasi, yang menarik udara ini ke bawah sehingga dikenal namanya berat. Berat udara inilah yang akan menekan permukaan bumi sehingga timbul tekanan udara. Dengan kata lain, tekanan udara adalah besarnya berat udara pada satu satuan luas bidang tekan (dalam hal ini permukaan bumi). Di dataran rendah atau di ketinggian permukaan laut, tekanan udara sangat tinggi. Di kondisi dengan tekanan udara yang tinggi itu, ada begitu banyak molekul udara yang bergerak cepat dan saling bertabrakan satu sama lain, yang mana fenomena tersebut pada akhirnya menciptakan suhu panas.
Nah, hal itu berbeda jika kita berada di puncak gunung yang tinggi. Semakin tinggi kita dari permukaan laut, maka tekanan udaranya semakin rendah. Pada kondisi dengan tekanan udara yang rendah ini, molekul udara akan bergerak lebih lambat, sehingga tidak ada tabrakan antarmolekul udara yang terjadi. Hasilnya, tercipta lebih sedikit panas, suhu akan terasa lebih dingin.
Tentukan pernyataan - pernyataan yang benar berdasarkan konsep tekanan udara di wacana tersebut!
Tekanan udara di pegunungan lebih tinggi dibandingkan tekanan udara di pantai karena letaknya dekat dengan matahari
Semakin jauh posisi kita di atas permukaan laut, maka tekanan udaranya semakin rendah
Suhu di daerah dataran tinggi lebih panas dibandingkan dataran rendah karena letaknya yang semakin dekat dengan panas matahari
Suhu di dataran tinggi lebih rendah dibandingkan suhu di dataran rendah karena molekul udara bergerak lebih lambat
Sepatu Hak Tinggi, Kenali Risiko dan Cara Tepat Mengenakannya
Bagi sebagian wanita, mengenakan sepatu hak tinggi dapat menambah rasa percaya diri. Namun, jika terlalu sering dipakai, jenis sepatu ini bisa berdampak buruk bagi postur tubuh. Selain itu, sepatu hak tinggi juga bisa meningkatkan risiko terjadinya cedera.
Sepatu hak tinggi kerap digunakan oleh sebagian wanita saat beraktivitas dan bekerja. Tak hanya membuat tubuh terlihat lebih tinggi, jenis sepatu ini juga dapat meningkatkan rasa percaya diri setiap wanita yang mengenakannya. Meski demikian, pemakaian sepatu hak tinggi yang berlebihan bisa menimbulkan perubahan postur tubuh. Dalam jangka panjang, kondisi ini dapat memicu munculnya berbagai gangguan kesehatan.
Beberapa model sepatu yang bisa digunakan oleh perempuan antara lain : flat shoes, wedges, hig heels, boots, dll. Sesuai dengan konsep tekanan dalam Fisika bahwa besar tekanan sebanding dengan gaya tekan dan berbanding terbalik dengan luas penampang bidang tekan. Semakin kecil luas penampang, maka semakin besar tekanannya. Hal inilah yang membuat kaki sakit.
Chateryn memiliki beberapa sepatu dengan luas penampang belakang yang berbeda-beda seperti pada tabel berikut.
Massa badan Chateryn adalah 54 kg dan percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2. Jiika Chaterin memakai sepatu seperti gambar di samping yang memiliki luas penampang 4 cm2, maka tekanan yang dihasilkan adalah sebesar ......
40 N/cm2
60 N/cm2
135 N/cm2
270 N/cm2
MEMBAWA TAS BELANJA
Perhatikan Gambar orang membawa tas berikut ini! (Fokus pada jari tangan yang memegang tas)
Ada perbedaan kenyamanan membawa belanjaan dengan kedua tas tersebut walaupun belanjaan yang dibawa beratnya sama. Orang pada gambar 2 lama kelamaan akan merasakan sakit pada telapak tanggannya dibandingkan dengan yang dirasakan oleh orang pada gambar 1.
Mengapa demikian?
Gaya yang diterima oleh telapak tangan pada gambar 1 lebih besar dan luas bidang tekannya lebih besar.
Gaya yang diterima oleh telapak tangan pada gambar 2 lebih besar karena luas bidang tekannya lebih kecil.
Tekanan yang diterima oleh telapak tangan pada gambar 1 lebih besar karena luas bidang tekannya lebih besar.
Tekanan yang diterima oleh telapak tangan pada gambar 2 lebih besar karena luas bidang tekannya lebih kecil.
Untuk mengangkat mobil yang beratnya 15.000 N dengan menggunakan dongkrak hidrolik seperti pada gambar di atas hanya dengan gaya maksimal 150 N, maka perbandingan luas penampang pengisap A1 dan A2 minimal ….
1 : 10
1 : 100
1 : 1000
1 : 10000
Hasil teknologi pada gambar berikut ini sesuai dengan prinsip atau hukum .......
A. Gambar X Hukum Pascal dan Gambar Y Tekanan Hidrostatik
B. Gambar X Hukum Archimedes dan Gambar Y Hukum Pascal
C. Gambar X Hukum Archimedes dan Gambar Y Tekanan Hidrostatik
D. Gambar X Hukum Pascal dan Gambar Y Hukum Archimedes
SEPATU SALJU
Meskipun salju nampak menutupi tanah, berjalan di atas tumpukan salju ternyata tidak mudah. Tanpa menggunakan sepatu salju, orang akan gampang terperosok. Hal ini karena besarnya tekanan yang diberikan barat tubuh di atas permukaan salju.
Berdasarkan ilmu Fisika, tekanan merupakan besarnya gaya yang bekerja tiap satuan luas. Sehingga besarnya tekanan yang dirasakan oleh benda, berbanding lurus dengan besarnya gaya yang bekerja. Luas permukaan juga menajdi salah satu factor penentu besarnya tekanan. Antara luas permukaan dan besarnya tekanan memiliki hubungan berbanding terbalik.
Oleh karena itu, dibuatlah sepatu salju yang luas alasnya besar, sehingga mampu memperkecil tekanan tubuh. Hal ini mempermudah mereka berjalan di atas salju.
Sumber : https://ettylist.wordpress.com/2014/01/09/tekanan/
Berdasarkan bacaan di atas, tentukan pernyataan-pernyataan di bawah ini Benar atau Salah!
Sepatu salju cocok digunakan saat tanah ditutupi salju tebal karena luasnya yang besar sehingga gaya beratnya dapat semakin kecil
Sepatu salju cocok digunakan saat tanah ditutupi salju tebal karena luasnya yang besar sehingga gaya tekanannya dapat semakin kecil
Berdasarkan ilmu Fisika, semakin besar gaya tekanannya maka semakin besar pula tekanan yang bekerja.
Berdasarkan ilmu Fisika, semakin besar gaya tekanannya maka kecil tekanan yang bekerja
GAYA COULOMB
Gaya Coulomb adalah fenomena dasar dalam elektrostatika yang muncul akibat interaksi antara muatan listrik. Gaya ini memiliki sifat tarik-menarik atau tolak-menolak tergantung pada jenis muatan yang berinteraksi. Menurut Hukum Coulomb, besarnya Gaya Coulomb dinyatakan sebagai berikut (lihat gambar)
Gaya listrik antara dua benda bermuatan, berbanding lurus dengan perkalian jumlah muatan pada benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah antara kedua benda.
Dua buah benda bermuatan didekatkan pada jarak tertentu. Ternyata gaya Coulomb yang terjadi sebesar F. Jika jarak kedua benda diubah menjadi sepertiga dari jarak semula, maka Gaya Coulomb yang terjadi adalah…..
¼ F
½ F
4F
9F
Danau Maracaibo, Tempat Paling Elektrik di Bumi
Jika ditanya tentang tempat paling elektrik di dunia, jawabannya adalah tempat yang memiliki listrik paling banyak. Apakah sumber listrik terbesar di dunia? jawabannya adalah petir. Dilansir dari National Weather Service, kilatan petir menghasilkan listrik sekitar 300 juta volt, jumlah listrik yang cukup untuk menyalakan bohlam lampu pijar 100 watt selama tiga bulan lamanya hanya dalam satu sambaran. Tahukah kamu bahwa ada tempat paling elekterik di dunia? Yak, tempat itu adalah Danau Maracaibo, Venezuela. Danau ini merupakan teluk air payau besar yang mengarah ke laut Karibia. Danau Maracaibo dijuluki tempat paling elektrik karena bisa menghasilkan kilatan petir terbanyak di dunia.
Dalam situs National Oceanic and Atmospheric Administration, petir terjadi begitu konsisten yaitu 300 hari dalam setahun pada waktu yang sama dan tempat yang sama di perbatasan Sungai Catatumbo dan Danau Maracaibo. Badai petir tersebut dinamakan dengan Catatumbo lightning atau petir Catatumbo. Dilansir dari BBC, badai petir mereda pada bulan-bulan kering seperti Januari dan Febuari. Puncak badai berada pada musim hujan bulan Oktober, di mana petir bisa mencapai rata-rata 28 kilatan setiap menitnya. Peristiwa badai Catatumbo telah terjadi selama berabad-abad, menjadikan Danau Maracaibo sebagai suar alami yang dapat digunakan oleh para pelaut sebagai petunjuk arah. Peristiwa ini sangatlah menakjubkan dan menakutkan, tercatat tiga orang meninggal setiap tahunnya karena tersambar petir di sekitar Danau Maracaibo.
Badai petir yang melanda Danau Maracaibo tidak terjadi tanpa alasan. Hal ini disebabkan oleh kondisi geografi Danau Maracaibo yang dikelilingi tiga pegunungan di ketiga sisinya, meninggalkan satu sisi terbuka ke arah Laut Karabia. Pada siang hari, matahari yang menyinari Danau Maracaibo menyebabkannya panas dan menguapkan banyak uap air ke udara. Ketika hari beranjak malam, angin dingin dari tiga pegunungan di sekitarnya memaksa udara hangat penuh uap air naik ke atmosfer dan membentuk awan Cumulonimbus. Dilansir dari NASA Earth Science, tetes-tetesan air pada udara lembap saling bergesekan dan bertabrakan dengan kristal es dari udara dingin menyebabkan awan terionisasi sehingga terbentuk muatan listrik statis. Penumpukan muatan listrik dalam jumlah yang sangat besar akan terjadi pelepasan muatan secara tiba-tiba yang menimbulkan kilatan cahara dan bunyi ledakan pada petir. Badai petir dapat terjadi sangat lama, kurang lebih sembilan jam setiap malamnya. Hal tersebut membuat layang-layang atau pesawat terbang tidak mungkin mengudara di langit malam Danau Maracaibo.
Sumber: Kompas.com (https://www.kompas.com/skola/read/2021/07/17/102834669/danau-maracaibo-tempat-paling-elektrik-di-bumi)
Danau Maracaibo dijuluki tempat paling elektrik di bumi karena ….
tempat itu menghasilkan kilatan petir terbanyak di dunia
tempat itu menghasilkan kilatan petir listrik sekitar 300 juta volt
di tempat itu petir bisa mencapai rata-rata 28 kilatan setiap menitnya
di tempat itu petir yang terjadi begitu konsisten yaitu 300 hari dalam setahun
Pelepasan muatan secara tiba-tiba dari awan ke permukaan bumi disebabkan karena terdapat ….
arus listrik yang sangat besar pada awan
daya listrik yang sangat besar pada permukaan bumi
energi listrik yang sangat besar pada permukaan bumi
beda potensial yang sangat besar antara awan dan permukaan bumi
Jika besar muatan dari ketiga bola-bola ini sama, maka gaya elektrostatis yang dialami oleh muatan q B pada kondisi seperti berikut adalah ….
tertolak oleh qA sebesar F dan tertarik oleh qC sebesar F pula
tertarik oleh qA sebesar F dan tertarik oleh qC sebesar F pula
tertarik oleh qA sebesar F dan tertolak oleh qC sebesar F pula
tertolak oleh qA sebesar F dan tertolak oleh qC sebesar F pula
Perhatikan Gambar Berikut ini!
Jika bola konduktor P bermuatan positip, maka muatan bola konduktor R, muatan bola konduktor S dan muatan bola konduktor T berturut-turut adalah ... .
R bermuatan positip, S bermuatan negatip dan T bermuatan negatip
R bermuatan negatip, S bermuatan negatip dan T bermuatan positip
R bermuatan positip, S bermuatan positip dan T bermuatan negatip
R bermuatan negatip, S bermuatan positip dan T bermuatan positip
Pada dua benda bermuatan listrik seperti gambar di atas, gambar yang menunjukkan potensial listrik benda A lebih besar dari pada potensial listrik B adalah ... .
gbr 1, gbr 2 dan gbr 3
gbr 1, gbr 2 dan gbr 4
gbr 1, gbr 3 dan gbr 4
gbr 2, gbr 3 dan gbr 4
Berdasarkan data di atas sekelompok siswa membuat pernyataan pernyataan antara
lain:
(1) Semakin jauh jarak kedua balon, maka gaya tolaknya semakin besar
(2) Semakin dekat jarak kedua balon, maka gaya tolaknya semakin besar
(3) Semakin lama waktu yang digunakan untuk menggosok balon, maka muatan listrik balon menjadi semakin kecil.
(4) Semakin lama waktu yang digunakan untuk menggosok kedua balon, maka gaya tolaknya semakin besar bila didekatkan
Pernyataan yang benar adalah ... .
(1) dan (2)
(1) dan (3)
(2) dan (4)
(3) dan (4)
Muatan Q1 dan Q2 yang terpisah pada jarak 0,1 cm memiliki Gaya Coulomb 1,6 X10-4 N.
Jika jarak antar dua muatan diubah menjadi 0,2 cm, maka besarnya gaya F2 adalah … .
4 X 10-4 N
4 X 10-5 N
8 X 10-4 N
8 X 10-5 N
Perbandingan besar Gaya Coulomb (tarik menarik) gambar (1) dan gambar (2) adalah … .
4 : 1
2 : 1
1 : 2
1 : 1
Cara Belut Listrik Menghasilkan Listrik?
Belut listrik (Electroporus electricus) merupakan predator air tawar yang memiliki muatan listrik yang sangat besar. Muatan listrik tersebut dihasilkan untuk mengejutkan mangsa dan menghalangi predator. Dilansir dari National Geographic, tubuh belut listrik mengandung organ listrik dengan sekitar 6.000 sel khusus yang disebut elektroplaks, yang menyimpan daya seperti baterai kecil. Saat merasa terancam atau menyerang mangsanya, sel-sel elektroplaks akan keluar secara bersamaan.
Dilansir dari Science ABC, elektroplaks pada belut listrik memiliki dua sisi, yakni sisi posterior dan sisi anterior. Sinyal dari motor neuron menyebabkan kanal ion negative di sisi posterior memompa natrium dan kalium ke dalam sel, sedangkan sisi anterior terus memompa ion positif keluar sel.
Hasilnya, belut memiliki muatan listrik untuk menyergap mangsa atau menghindari predatornya.Satu sel elektroplaks tidak dapat bekerja sendiri, tetapi secara kolektif, mereka dapat memberikan sengatan.
Para peneliti telah mengidentifikasi dua spesies baru belut listrik. Kedua belut listrik ini ditemukan di hutan hujan Amazon. Menariknya, salah satu belut tersebut memiliki daya sengat yang luar biasa. Spesies yang memiliki nama latin Electrophorus voltai tersebut dapat mengeluarkan listrik dengan daya 860 volt sekali sengat, lebih besar dibandingkan rekor belut listrik sebelumnya yang menghasilkan listrik 650 volt dalam sekali sengat. Dengan daya sengat listrik sebesar itu, sengatannya pasti cukup untuk menyebabkan makhluk seperti manusia untuk mengalami rasa sakit yang serius. Sementara itu, satu spesies belut listrik lainnya yang ditemukan adalah Electrophorus varii yang hanya memiliki daya sengat maksimal 572 V.
Berdasarkan informasi tersebut, pernyataan yang benar adalah ....
Muatan listrik pada belut listrik hanya berfungsi sebagai alat pertahanan diri
Untuk menghasilkan sengatan listrik, elektroplaks harus bekerja secara bersamaan
Belut listrik yang ditemukan di sungai Amazon memiliki daya sengat listrik terbesar dibandingkan belut listrik lainnya
Elektroplaks pada belut listrik memiliki dua sisi yaitu sisi pasterior bermuatan positif dan sisi anterior bermuatan negatif
PENANGKAL PETIR
Petir mengandung tegangan listrik yang sangat besar. Jika tidak dikendalikan dengan baik, sambaran petir bisa mengancam nyawa manusia dan merusak lingkungan. Hal inilah yang membuat alat penangkal petir menjadi salah satu hal yang sangat dibutuhkan utamanya untuk gedung-gedung tinggi. Penangkal petir adalah perangkat sederhana berupa batang berbentuk tombak dari bahan logam yang runcing dan kabel. Ada 3 bagian komponen utama perangkat ini, yaitu splitzen atau batang penangkal, kawat konduktor, dan grounding atau tempat pembumian.
Rangkaian ini adalah jalur bagi arus listrik dari petir untuk diteruskan langsung ke permukaan bumi. Tak heran jika penangkal petir sering ditemukan pada gedung pencakar langit karena bangunan bertingkat tinggi relatif dekat jaraknya dengan langit sehingga sangat rentan terhadap sambaran petir.
Fungsi perangkat ini sebenarnya bukan untuk mencegah datangnya petir yang menyambar benda-benda di bawah awan. Alat ini justru menangkap daya tarik-menarik muatan listrik yang berasal dari petir tersebut untuk disalurkan ke dalam tanah. Pada saat terjadinya petir, dengan muatan listrik negatif di bawah awan sudah cukup banyak, maka muatan listrik positif pada tanah akan segera tertarik ke atas. Muatan listrik naik melalui kabel konduktor ke ujung batang penangkal petir. Ketika muatan listrik negatif tersebut berada cukup dekat di atas atap, daya tarik-menarik antara keduanya semakin kuat. Muatan positif di ujung-ujung penangkal tersebut tertarik ke arah muatan negatif.
Pertemuan kedua muatan ini menghasilkan aliran listrik. Aliran listrik itu akan mengalir ke dalam tanah, melalui kabel konduktor, sehingga sambaran petir tidak langsung mengenai bangunan. Namun, sambaran petir masih dapat terjadi melalui kawat jaringan listrik serta merusak alat-alat elektronik pada bangunan yang terhubung ke jaringan listrik tersebut. Hal ini juga dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan.
Untuk mencegah kerusakan besar akibat jaringan listrik yang tersambar petir, biasanya di dalam bangunan juga dilengkapi dengan surge arrester atau alat penstabil arus listrik.
Tentukan pernyataan-pernyataan yang sesuai dengan bacaan di atas!
Penangkal petir perlu dibangun di setiap rumah tanpa terkecuali meskipun dengan model yang sederhana.
Penangkal petir sangat penting untuk dibangun utamanya pada gedung-gedung pencakar langit
Selain penangkal petir, juga diperlukan penstabil arus listrik untuk menghindari kerusakan jaringan akibat tersambar petir
Sesuai namanya, penangkal petir berfungsi untuk mencegah datangnya petir pada bangunan
PRINSIP KERJA KAPAL SELAM
Kapal selam adalah kendaraan yang memiliki kemampuan bergerak di bawah permukaan air. Kapal selam mampu menahan tekanan tinggi dari luar saat kapal menyelam di kedalaman. Desain dan kontruksi kapal selam mampu menahan tekanan dari luar, sekaligus menjaga kestabilan kualitas udara, suhu dan pasokan air bersih bagi awak kapal. Kapal selam beroperasi menggunakan Prinsip Archimedes dan Hukum Boyle agar dapat terapung, melayang, tenggelam dan diam di lautan. Daya apung kapal selam di kontrol melalui tangki pemberat (ballast tank) dan tangki penyeimbang (trim tank).
Kapal selam bisa mendapatkan daya apung netral ketika berat kapal selam sama dengan jumlah air yang dipindahkan. Agar dapat naik dan terapung, maka daya apung harus positif. Sebaliknya agar dapat turun dan tenggelam, maka daya apung harus negatif. Mekanisme kedua-duanya dapat dilihat pada infografik berikut ini
Berdasarkan teks dan infografik yang diberikan, pernyataan berikut yang benar adalah….
Saat kondisi terapung, massa jenis kapal selam harus lebih besar daripada massa jenis air laut sekitar
Saat berat kapal selam sama dengan berat air yang dipindahkan, maka kapal akan berada pada kondisi melayang
Apabila gaya apung yang didapatkan kapal lebih besar daripada massa jenis kapal, maka kapal selam akan tenggelam.
Kondisi terapung terjadi apabila gaya apung yang dialami oleh kapal lebih besar daripada massa jenis air laut sekitar.
TEKANAN HIDROSTATIS PENYELAM
Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diakibatkan oleh zat cair yang tidak bergerak atau diam pada suatu kedalaman tertentu. Tekanan yang diberikan zat cair pada kesetimbangan karena pengaruh gaya gravitasi. Besarnya tekanan hidrostatis bergantung pada ketinggian zat cair, massa jenis zat cair, serta percepatan gravitasi bumi. Gaya gravitasi bumi menyebabkan partikel-partikel zat cair akan menekan partikel lain di bawahnya dan begitu juga dengan partikel di bawahnya akan saling menekan hingga ke dasar zat cair. Hal ini menyebabkan tekanan hidrostatis pada titik yang lebih dalam akan lebih tinggi. Tekanan hidrostatis pada titik kedalaman berapapun tidak akan dipengaruhi oleh berat zat cair, luas permukaan zat cair, maupun bentuk wadah.
Secara matematis tekanan hidrostatis dirumuskan sebagai berikut:
P=ρ X g X h
P = Tekanan hidrostatis (Pascal atau N/m2)
ρ = massa jenis cairam (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (10 m/s2)
h = kedalaman cairam (m) dihitung dari permukaan air menuju kedalaman benda
Seorang petugas SAR sedang menyelam di perairan laut yang memiliki massa jenis homogen sehingga mengalami tekanan hidrostatis sebesar P1. Petugas tersebut kemudian menyelam pada kedalaman seperti yang ditunjukkan oleh gambar untuk mengambil blackbox sehingga mengalami tekanan hidrostatis P2.
Jika massa jenis air laut 1200 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka tentukan besarnya perbandingan P1: P2 untuk nilai kedalaman X dan Y berikut ini!
Jika X = 3 m dan Y = 30 m maka P1:P2 = 1 :10
Jika X = 30 m dan Y = 3 m maka P1:P2 = 1 :10
Jika X = 12 m dan Y = 90 m maka P1:P2 = 2 : 15
Jika X = 90 m dan Y = 12 m maka P1:P2 = 2 : 15
Sekelompok siswa melakukan percobaan listrik statis. Amin menggosokkan sisir plastik dengan rambutnya, sedangkan Joni menggosokkan batang kaca dengan sutera. Kemudian mereka mendekatkan sisir plastik dan batang kaca sehingga kedua benda saling mendekat. Setelah berdiskusi mereka memiliki pendapat seperti pada tabel berikut ini!
Kesimpulan siapakah yang paling tepat!
Pendapat Amin
Pendapat Budi
Pendapat Joni
Pendapat Riski
BALON DAN KUCING
Saat balon merah digosokkan pada rambut kucing kemudian mengangkat balon ke atas secara perlahan, terjadilah peristiwa seperti yang tertera pada gambar. Rambut kucing tampak terangkat secara ajaib. Balon membuat rambut kucing berdiri tegak. Kenapa bisa demikian?
Pada balon dan rambut kucing terjadi sebuah gaya listrik meskipun balon dan rambut kucing tidak lagi bersentuhan. Gejala ini kemudian dikenal dengan listrik statis. Gejala listrik statis terjadi karena interaksi antara dua buah muatan. Muatan disini berkaitan dengan elektron. Elektron adalah partikel penyusun atom yang bermuatan negatif dan mengelilingi inti atom. Benda yang kelebihan elektron disebut bermuatan negatif dan benda yang kekurangan elektron disebut bermuatan positif.
Jika benda bermuatan positif didekatkan dengan benda bermuatan negatif akan terjadi interaksi tarik menarik. Sebaliknya jika benda yang bermuatan positif didekatkan dengan benda bermuatan positif atau benda bermuatan negatif didekatkan dengan benda bermuatan negatif akan terjadi interaksi tolak menolak.
Pada umumnya benda bermuatan netral (tidak kelebihan atau kekurangan elektron). Benda menjadi bermuatan salah satu caranya dengan menggosokkan benda tersebut dengan benda yang lain. Sebagai contoh pada gambar balon yang digosokkan dengan rambut kucing menyebabkan kedua benda menjadi bermuatan.
Pertanyaan:
Apa yang akan terjadi jika sang pemilik kucing mengambil balon warna hijau dan langsung didekatkan pada rambut kucing?
Rambut kucing tidak terangkat karena balon hijau netral
Rambut kucing tidak terangkat karena balon memiliki warna yang berbeda
Rambut kucing terangkat karena balon hijau memiliki kandungan zat yang sama dengan balon merah
Rambut kucing terangkat karena gaya listrik rambut kucing sangat besar
Beberapa balok besi diletakkan pada tanah yang lembek. Balok yang memiliki tekanan terbesar ditunjukkan oleh balok … .
Seorang peserta didik melakukan sebuah percobaan sederhana untuk mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi tekanan pada benda padat dengan meletakan uang logam pada plastisin. Hasil dari pengamatannya menunjukan bahwa uang logam yang diletakan vertikal memiliki tekanan yang lebih besar dibandingkan dengan uang logam yang diletakan secara horizontal ini terjadi saat gaya yang diberikan pada kedua uang logam sama besar. Akan tetapi ketika gaya yang diberikan pada uang logam horizontal lebih besar dari pada uang logam yang diletakan vertikal maka tekanan pada uang logam horizontal akan lebih besar. Berdasarkan bacaan diatas, terdapat dua faktor utama yang mempengaruhi besar kecilnya tekanan adalah ....
Luas bidang permukaan
Posisi daerah yang ditekan
Gaya yang diberikan
keras lunaknya area yang ditekan
Mana yang memiliki tekanan paling besar ?
1
2
3
4
Perancangan struktur bangunan, seperti kilang minyak di laut lepas, bagian dermaga
di pelabuhan, penampungan air atau bendungan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), dan lainnya perlu memperhatikan tekanan hidrostatis. Kapal selam juga dirancang sedemikian rupa dengan memperhitungkan tekanan hidrostatis air laut sehingga dapat menyelam sampai ke kedalaman ratusan meter tanpa mengalami kebocoran atau kerusakan. Faktor faktor-faktor yang
mempengaruhi tekanan dalam air adalah ....
Luas permukaan
kedalaman
berat air
betar benda
Pompa hidrolik menggunakan prinsip Hukum Pascal untuk mengangkat benda berat. Jika luas penampang pada sisi besar dari pompa hidrolik adalah 5 kali lebih besar dibandingkan luas penampang sisi kecil, berapa kali gaya yang dihasilkan pada sisi besar dibandingkan gaya yang diberikan pada sisi kecil?
2 kali lebih besar
3 kali lebih besar
5 kali lebih besar
Gaya tetap sama
Pada proses pengukuran tekanan darah juga berlaku hukum Pascal. Menurut Pascal tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama. Dengan demikian, tekanan darah yang berada pada bagian aorta, .............. dengan tekanan yang ada
pada arteri atau pembuluh nadi yang ada di lengan atas atau di bagian tubuh yang lainnya.
sama
lebih besar
tidak berpengaruh
lebih kecil
Gas yang masuk dan keluar dari paru-paru manusia dipengaruhi oleh perbedaan tekanan. Ketika kita menarik napas, apa yang menyebabkan udara masuk ke paru-paru?
Tekanan di dalam paru-paru lebih besar daripada tekanan di luar tubuh
Tekanan di dalam paru-paru lebih kecil daripada tekanan di luar tubuh
Otot perut mendorong udara masuk ke paru-paru
Udara secara otomatis mengisi paru-paru karena adanya ruang kosong
Seorang penyelam menyelam di danau yang mempunyai kedalaman 3 m, posisi penyelam adalah diantara ikan – ikan yang berjarak 50 cm berurutan seperti pada gambar sebagai berikut. Ikan nomor 1 berjarak 50 cm dari permukaan air, massa jenis air 1.000 kg/m3, konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 N/kg. Besar tekanan hidrostatis penyelam tersebut adalah … N/m2.
10.000
20.000
40.000
50.000
Perhatikan gambar berikut ini.
Sebuah benda ketika ditimbang di udara berbeda dengan pada saat ditimbang di dalam air, berdasarkan data tersebut, maka gaya ke atas yang menekan benda sebesar… N.
1
29
49
600
Pada tumbuhan, air dari akar dapat naik sampai ke daun disebabkan oleh daya kapilaritas batang. Pernyataan yang benar terkait peristiwa tersebut adalah ….
di dalam sel-sel akar terjadi peristiwa osmosis sehingga menyebabkan daya kapilaritas batang meningkat
jaringan xilem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun
jaringan floem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun
air dari dalam tanah dapat naik karena daya isap daun yang rendah sehingga tekanan osmosis dalam sel meningkat
Pada saat mengukur tekanan darah dengan tensimeter, berlaku hukum
Pascal
Archimedes
Boyle
Newton
Tekanan hidrostatis ini penting untuk diperhatikan dalam konstruksi penampungan air seperti bendungan. Semakin dalam sejumlah cairan, maka semakin besar tekanan hidrostatisnya, maka pembangunan bendungan harus memiliki konstruksi sebagai berikut.
A
B
C
D
Air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang
lebih tinggi dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya
....
gaya fotosisntesis
gaya gravitasi
gaya ke atas tanaman
daya kapilaritas batang.
Tekanan kaki terkecil terdapat pada gambar ...
Berat balok 3000 newton dengan ukuran p = 6 m, l = 5 m dan t= 12 m, maka besar tekanan pada alas balok .... pascal
90000
500
100
50
Perhatikan gambar berikut ini!
Mesin pengangkat mobil hidrolik pada gambar di atas memiliki pengisap masing-masing dengan luas A1 = 15 cm2 dan A2 = 600 cm2. Apabila pada pengisap kecil diberi gaya F1 sebesar 500 N, maka berat beban yang dapat diangkat adalah ….
500 N
15.000 N
20.000 N
25.000 N
Semakin dalam sebuah benda tenggelam di dalam zat cair, maka tekanan yang diterima benda akan ...
nol
semakin besar
semakin kecil
tetap
Perhatikan beberapa alat di bawah ini!
- Kapal selam
- Mesin pengangkat mobil
- Rem hidrolik
- Balon udara
Alat-alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Archimedes ditunjukkan oleh nomor ….
(1) dan (2)
(2) dan (4)
(2) dan (3)
(1) dan (4)
Alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Pascal adalah ….
alat pengangkat mobil
galangan kapal
balon udara
kapal selam
Pada tumbuhan, air dari akar dapat naik sampai ke daun disebabkan oleh daya kapilaritas batang. Pernyataan yang benar terkait peristiwa tersebut adalah …
Di dalam sel – sel akar terjadi peristiwa osmosis sehingga menyebabkan daya kapilaritas batang meningkat
Jaringan xilem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun
Jaringan floem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun
Air dari dalam tanah dapat naik karena daya isap daun yang rendah sehingga tekanan osmosis dalam sel meningkat
Tiga buah benda yang bervolume sama dimasukkan ke dalam air seperti gambar berikut.
Gaya ke atas benda adalah
benda A > benda B > benda C
benda C > benda B > benda A
benda A = benda B = benda C
benda B > benda C, benda B > benda A
Sebuah balok kayu bermassa 40 kg disimpan diatas meja. Luas bidang sentuh balok 8.000cm2. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, tekanan yang dialami meja adalah . . . .
100 Pa
400 Pa
500 Pa
800 Pa
Sebuah tabung diisi penuh dengan air. Jika tabung diberi 3 lubang maka gambar yang benar adalah ….
Faktor-faktor berikut yang mempengaruhi besarnya gaya Coulomb antara dua buah benda bermuatan listrik:
1) besar muatan kedua benda
2) jarak benda
3) medium tempat benda
4) volume benda
Pernyataan yang benar adalah….
1 dan 2
1 dan 3
2 dan 4
3 dan 4
Sebuah muatan listrik besarnya 2 mC diletakkan di suatu titik mengalami gaya listrik yang besarnya 9.10–3N. Maka medan listrik di titik tersebut ... .
4,5 N/C
4,5 x 103 N/C
4,5 x10–6 N/C
4,5 x 10–9 N/C
Jika kamu ingin terhindar dari sambaran petir, kegiatan mana yang sebaiknya kamu lakukan saat hujan dan menjelang badai petir?
segera berlindung di bawah pohon besar yang tinggi
segera naik ke gedung yang tinggi
segera berlindung di dalam mobil
memakai payung dari bahan logam
Jika dua buah benda yang bermuatan saling didekatkan, keduanya akan saling mempengaruhi. Pengaruh ini dapat berupa tolakan atau tarikan satu sama lain. pernyataan yang tepat adalah ....
Benda yang bermuatan sejenis jika didekatkan akan saling tolak-menolak
Benda yang bermuatan tidak sejenis jika didekatkan akan saling tolak-menolak
Benda yang bermuatan tidak sejenis jika didekatkan akan saling menghilangkan
Benda yang bermuatan sejenis jika didekatkan akan saling melemahkan
Perhatikan gambar! Bagian sel syaraf yang ditunjuk dengan tanda panah berfungsi untuk ....
mempercepat jalannya impuls ke pusat koordinasi sel
menghantarkan impuls dari badan sel ke sel otot
menghantarkan impuls menuju ke badan sel saraf
menjawab rangsang dan menghantarkannya ke indera
Perhatikan beberapa peralatan berikut!
1. Mesin fotocopy
2. Kompor Listrik
3. Alat pengecatan mobil
4. Pemanas air
Alat yang menerapakan listrik statis ditunjukan oleh angka...
1 dan 2
1 dan 3
2 dan 3
3 dan 4
Alat untuk mengetahui muatan listrik suatu benda adalah....
elektroskop
stetoskop
mikroskop
generator van de graf
Dua buah muatan masing-masing q1 = - 6 μC dan q2 = + 12 μC terpisah sejauh 30 cm. Tentukan besar dan interaksi gaya yang terjadi antara dua buah muatan tersebut!
k = 9 x 109 dalam satuan standar,
1μC = 10−6 C = 0,000001 C (sepersejuta)
7,2 N tolak - menolak
7,2 x 10-12 N tolak - menolak
7,2 N tarik - menarik
7,2 x 10-12 N tarik - menarik
Sisir akan bermuatan listrik negatif bila digosok dengan rambut karena . . . .
elektron dari rambut pindah ke sisir
elektron dari sisir pindah ke rambut
tidak ada perpindahan elektron
terjadi perpindahan elektron secara bersama-sama
Akson, dendrit, dan badan sel ditunjukkan pada nomor . . . .
3, 4 dan 2
1, 2, dan 3
3, 1, dan 2
3, 2, dan 1
Perhatikan gambar di samping! Proton dan elektron berturut-turut ditunjukkan oleh nomor....
2 dan 1
1 dan 2
2 dan 3
1 dan 3
Benda A bermuatan positif dan benda B bermuatan negatif. Jika kedua benda saling berdekatan maka ….
benda A dan B tidak terjadi interaksi
benda A dan B akan tolak-menolak
benda A menolak benda B
benda A dan B akan tarik menarik
Perhatikan sederetan benda-benda bermuatan listrik yang digantung dengan benang berikut.Jika benda D bermuatan listrik positif, maka berturut-turut benda A, B, C,dan E bermuatan listrik ....
positif, negatif, positif, dan positif
negatif, positif, positif, dan negatif
positif, positif, negatif, dan positif
positif, negatif, negatif, dan positif
Benda dikatakan netral jika . . . .
jumlah neutron sama dengan jumlah proton
jumlah proton sama dengan jumlah elektron
jumlah elektron lebih banyak daripada proton
jumlah proton lebih banyak daripada elektron
KELAS
IX A
IX B
IX C
IX D
Tulislah nama lengkapmu
