PERSIAPAN ASAS 1 KELAS 9 2025
Berikut cara menemukan jawaban (langkah‐langkah penyelesaiannya) untuk soal dongkrak hidrolik tersebut:
1. Pahami Prinsip Dasar
Dongkrak hidrolik bekerja berdasarkan Hukum Pascal, yaitu:
Tekanan pada fluida diteruskan sama besar ke segala arah.
Secara matematis:
A1 x F1= A2 x F2Dengan:
-
-
A1 = luas permukaan kecil
-
F2 = gaya pada permukaan besar (berat mobil)
-
A2 = luas permukaan besar
2. Hitung Gaya pada Permukaan Besar
Gaya yang harus diangkat adalah berat mobil:
F2=m⋅g=1500×10=15000N3. Masukkan Nilai ke Rumus Pascal
Diketahui:
-
A1=20cm2
-
A2=80cm2
Gunakan:
A1xF1=A2xF2Sehingga:
F1=F2×A2A14. Hitung Gaya pada Permukaan Kecil
F1=15000×8020 F1=15000×41 F1=3750N5. Jawaban
Gaya yang harus diberikan pada permukaan kecil agar mobil terangkat adalah:
Berikut ini adalah materi-materi yang belum sempat Mas Ade ajarkan di kelas, silahkan kalian belajar sendiri ya melalui bacaan di bawah ini
Soal:
Sebuah titik terletak 9 cm dari sebuah benda yang bermuatan listrik sebesar 18 mikroCoulomb (18 μC).
Berapa kuat medan listrik yang dialami titik tersebut?
Langkah Penyelesaian:
Untuk menghitung kuat medan listrik pada suatu titik, gunakan rumus medan listrik Coulomb:
E=kr2QDengan:
-
k=9×109N\c.pm2/C2
-
Q=18μC=18×10−6C
-
r=9cm=0.09m
PENTING : Jaraknya diubah dulu menjadi satu m (meter), bukan cm (centimeter)
Langkah Perhitungan
1. Masukkan ke rumus:
E=9×109×(0.09)218×10−62. Hitung bagian-bagiannya:
(0.09)2=0.0081 9×109×18×10−6=1620003. Hitung medan listrik:
E=0.0081162000≈2.0×107N/CJawaban Akhir
E≈2.0×107 N/CSoal:
Dua buah muatan P dan Q masing-masing bermuatan
10 mikroCoulomb (10 μC) dan 10 mikroCoulomb (10 μC).
Keduanya terpisah sejauh 3 cm.
Berapakah besar gaya tarik (atau gaya tolak) yang terjadi antara kedua muatan tersebut?
PENTING : Ubah Micro Coulomb menjadi Coulomb. 1 Micro Coulomb = 1/1.000.000 Coulomb
Langkah Penyelesaian:
Untuk mencari gaya antara dua muatan listrik, gunakan Hukum Coulomb:
Dengan:
-
-
q1=10μC=10×10−6C
-
q2=10μC=10×10−6C
-
r=3cm=0.03m
Langkah-langkah Perhitungan
1. Masukkan nilai ke rumus:
F=9×109⋅(0.03)2(10×10−6)(10×10−6)2. Hitung masing-masing bagian:
-
(10×10−6)(10×10−6)=100×10−12=1×10−10
-
(0.03)2=0.0009=9×10−4
3. Substitusikan:
F=9×109⋅9×10−41×10−104. Sederhanakan:
9×10−41×10−10=91×10−6≈1.11×10−7 F=9×109×1.11×10−7 F≈999N≈1000NJawaban Akhir
F = 1 x 103
N
Karena kedua muatan sama-sama positif, gaya yang terjadi adalah gaya tolak.
Ketika petir menyambar, akan terjadi pertukaran muatan antara awan dan benda di bumi. Petir itu terjadi akibat…
Penjelasan:
Petir terjadi karena terjadi perbedaan muatan listrik yang sangat besar antara:
-
Awan dengan awan, atau
-
Awan dengan bumi
Di dalam awan, terjadi gesekan antara butiran es dan air, sehingga muatan listrik terpisah:
-
Bagian bawah awan biasanya bermuatan negatif (-)
-
Permukaan bumi menjadi bermuatan positif (+) karena induksi
Saat perbedaan muatan ini terlalu besar, udara yang biasanya bersifat sebagai isolator menjadi konduktor. Akhirnya terjadi loncatan muatan listrik dalam bentuk cahaya dan suara.
Jadi penyebab petir adalah:
→ Adanya perbedaan muatan listrik yang sangat besar antara awan dan bumi sehingga terjadi loncatan muatan.
Petir terjadi karena muatan listrik di awan dan bumi berbeda sangat besar, sehingga muatan melompat dan menghasilkan kilatan cahaya serta suara guntur.
Soal:
Sebuah balon digosokkan ke rambut. Ketika balon ditempelkan ke tembok, balon tersebut menempel.
Hal tersebut menunjukkan bahwa muatan dari tembok adalah… (positif, negatif, atau netral?)
Penjelasan Konsep:
-
Balon digosokkan ke rambut
→ Elektron berpindah dari rambut ke balon.
→ Balon menjadi bermuatan negatif. -
Tembok awalnya bersifat netral
Tembok tidak menjadi positif atau negatif seluruhnya, tetapi muatannya terinduksi. -
Saat balon bermuatan negatif didekatkan ke tembok:
-
Muatan negatif pada balon menolak elektron di permukaan tembok.
-
Elektron-elektron menjauh, sehingga bagian permukaan tembok menjadi sedikit positif.
-
-
Karena muatan negatif balon tertarik dengan muatan positif pada permukaan tembok, maka:
→ Balon menempel pada tembok.
Jawaban:
Tembok sebenarnya bersifat netral, tetapi permukaannya menjadi bermuatan positif karena induksi.
Jawaban paling tepat jika memilih satu:
→ Tembok netral (namun bagian permukaannya terinduksi menjadi positif).
Sebuah batang bermuatan positif didekatkan ke dua buah bola, yaitu bola P dan bola Q.
-
Bola P menjauhi batang.
-
Bola Q mendekati batang.
Tentukan muatan bola P dan bola Q.
Cara Menjawab:
1. Ingat prinsip gaya listrik:
-
Muatan sejenis → saling tolak-menolak
-
Muatan berlawanan → saling tarik-menarik
2. Batang bermuatan positif (+)
3. Analisis gerakan masing-masing bola:
• Bola P menjauhi batang
Bola P ditolak oleh batang → berarti muatannya sejenis dengan batang.
Batang bermuatan positif, maka:
• Bola Q mendekati batang
Bola Q ditarik oleh batang → berarti muatannya berlawanan dengan batang.
Karena batang positif, maka bola Q:
Bola Q bermuatan negatif ( – )(Catatan: benda netral pun bisa tertarik karena induksi, tetapi dalam konteks soal ini jelas dimaksudkan “negatif”.)
Jawaban Akhir:
-
Bola P = bermuatan positif
-
Bola Q = bermuatan negatif
Soal:
Sebuah balok bermassa 72 kg diletakkan di atas lantai.
Ukuran balok:
-
Panjang = 3 m
-
Lebar = 1 m
-
Tinggi = 2 m
Diketahui percepatan gravitasi g = 10 m/s².
Tentukan besar tekanan balok terhadap lantai!
Cara Menjawab:
1. Tentukan gaya tekan (berat balok)
F=72×10=720NJadi gaya yang menekan lantai adalah 720 N.
2. Tentukan luas bidang yang bersentuhan dengan lantai
Balok diletakkan di atas lantai pada permukaan panjang × lebar, yaitu:
3. Gunakan rumus tekanan
Jawaban Akhir:
Soal:
Perhatikan tiga buah kotak berikut yang diletakkan di lantai. Ketiganya memiliki massa dan luas bidang yang bersentuhan dengan lantai sebagai berikut:
-
Kotak A
Massa = 20 kg
Luas bidang sentuh = 0,5 m² -
Kotak B
Massa = 30 kg
Luas bidang sentuh = 1,0 m² -
Kotak C
Massa = 15 kg
Luas bidang sentuh = 0,25 m²
Dengan percepatan gravitasi g = 10 m/s², urutkan kotak berdasarkan gaya tekan (berat) terbesar hingga terkecil!
Cara Menjawab:
1. Ingat rumus gaya tekan (berat):
Karena g = 10 m/s², maka:
2. Hitung gaya tekan masing-masing kotak
Kotak A:
Kotak B:
Kotak C:
3. Urutkan dari gaya tekan terbesar ke terkecil
-
Kotak B = 300 N → terbesar
-
Kotak A = 200 N
-
Kotak C = 150 N → terkecil
Jawaban Akhir:
📘 SOAL:
Dua papan kayu, P dan Q, diletakkan di lantai.
-
Papan P
Massa = 40 kg
Luas bidang yang menekan lantai = 2 m² -
Papan Q
Massa = 40 kg
Luas bidang yang menekan lantai = 1 m²
Percepatan gravitasi g = 10 m/s².
Bandingkan tekanan yang diberikan papan P dan papan Q.
Kotak mana yang memberikan tekanan lebih besar dan mengapa?
📘 CARA MENJAWAB:
1. Hitung gaya tekan (berat) masing-masing papan
Keduanya memiliki massa yang sama, maka:
Papan P
Papan Q
👉 Gaya tekan P = Q = 400 N
2. Hitung tekanan masing-masing papan
Rumus tekanan:
P=AFPapan P
Papan Q
3. Bandingkan tekanan
-
Tekanan P = 200 Pa
-
Tekanan Q = 400 Pa
👉 Tekanan Q lebih besar daripada P.
📘 JAWABAN AKHIR:
Walaupun gaya tekan sama, tekanan berbeda karena semakin kecil luas bidang tekan → semakin besar tekanan.
Tekanan = Gaya ÷ Luas ⚖️📐
-
💪 Gaya tekan sama
-
🔹 Luas kecil → tekanan besar
-
🔹 Luas besar → tekanan kecil
Contoh:
-
👠 Sepatu hak tinggi → tekanan besar
-
👟 Sepatu datar → tekanan kecil
Soal:
Seekor gajah memiliki berat 50.000 N dan berdiri dengan 1 kaki yang luas telapak kakinya 1000 cm².
Seorang wanita memiliki berat 500 N dan berdiri dengan 1 kaki memakai sepatu hak yang luas alasnya 1 cm².
Tentukan tekanan yang ditimbulkan kaki gajah dibandingkan dengan kaki wanita. Apakah sama atau mana yang lebih besar?
Langkah Penyelesaian:
1. Ingat rumus tekanan
Keterangan:
-
= tekanan (Pa)
-
= gaya tekan/berat (N)
-
= luas bidang tekan (m²)
2. Ubah satuan luas dari cm² ke m²
-
Luas kaki gajah:
-
Luas alas sepatu wanita:
3. Hitung tekanan masing-masing
Kaki gajah
Kaki wanita
Pwanita=AF=0,0001500=5.000.000Pa4. Bandingkan tekanan
-
Tekanan gajah = 500.000 Pa
-
Tekanan wanita = 5.000.000 Pa
Meskipun berat wanita jauh lebih kecil, luas alas sepatu yang sangat kecil membuat tekanannya jauh lebih besar daripada kaki gajah.
Jawaban Akhir:
Tekanan kaki wanita lebih besar daripada tekanan kaki gajah.Intinya: Semakin kecil luas bidang tekan → semakin besar tekanan, walaupun berat lebih kecil.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Soal:
Diketahui:
-
Massa jenis air ρair=1000kg/m³
-
Sebuah pipa berbentuk U diisi dengan dua zat cair berbeda, yaitu air dan zat cair lain.
-
Permukaan zat cair lain lebih tinggi dari permukaan air pada pipa U.
Pertanyaannya:
-
Bagaimana massa jenis zat cair tersebut dibandingkan dengan air?
-
Apakah massa jenis zat cair itu lebih besar atau lebih kecil dari air?
Cara Menjawab:
1. Ingat prinsip pipa U
Pada pipa U yang berisi dua zat cair berbeda:
ρ1gh1=ρ2gh2
Di mana:
-
ρ1 = massa jenis zat cair 1
-
ρ2 = massa jenis zat cair 2
-
h1,h2 = tinggi kolom masing-masing zat cair
Tekanan di titik yang sama di dasar pipa harus sama (prinsip kesetimbangan tekanan hidrostatik).
2. Analisis posisi permukaan
-
Permukaan zat cair lain lebih tinggi daripada air → hzat cair>hair
-
Dari persamaan tekanan:
ρzat cairhzat cair=ρairhair
Karena hzat cair>hair, maka:
ρzat cair<ρair
3. Kesimpulan
-
Massa jenis zat cair tersebut lebih kecil daripada air.
-
Semakin ringan/mudah mengapung, kolomnya akan lebih tinggi dibanding air di pipa U.
Jawaban Akhir:
-
Massa jenis zat cair < 1000 kg/m³ (lebih kecil dari air)
-
Hal ini terlihat dari tingginya kolom zat cair di pipa U lebih tinggi daripada air.
💡 Tips untuk siswa:
“Jika kolom zat cair lebih tinggi, zat itu lebih ringan; jika lebih rendah, zat itu lebih berat dari air.”
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Soal:
Sebuah dongkrak hidrolik memiliki dua piston dengan luas permukaan berbeda:
-
Piston kecil: Luas A₁ = 0,01 m²
-
Piston besar: Luas A₂ = 0,5 m²
Jika seseorang memberikan gaya F₁ = 200 N pada piston kecil, tentukan besar gaya F₂ yang bekerja pada piston besar.
Anggap fluida di dalam dongkrak tidak termampatkan dan bekerja pada prinsip hukum Pascal.
Cara Menjawab:
1. Ingat prinsip hukum Pascal
Hukum Pascal:
Tekanan yang diberikan pada fluida tertutup diteruskan sama besar ke semua arah.
Rumusnya:
2. Substitusi nilai
3. Hitung besar gaya pada piston besar
F2 = 200 ×50 = 10.000 NJawaban Akhir:
Kesimpulan :
Piston kecil menekan fluida → tekanan diteruskan ke piston besar
-
Piston besar menghasilkan gaya jauh lebih besar karena luas permukaannya lebih besar
-
Inilah prinsip kerja dongkrak hidrolik, yang memungkinkan mengangkat benda berat dengan gaya kecil.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Xilem adalah jaringan tumbuhan yang berfungsi mengangkut air dari tanah menuju daun.
Struktur xilem berbentuk pipa-pipa kecil yang memanjang.
Pertanyaannya:
Struktur berbentuk pipa kecil ini bertujuan untuk apakah?
Cara Menjawab:
1. Ingat fungsi utama xilem
-
Mengangkut air dan mineral dari akar ke daun
-
Membantu menopang tumbuhan agar tegak
2. Analisis bentuk pipa memanjang
-
Xilem berbentuk pipa-pipa kecil → seperti tabung berongga
-
Fungsi pipa:
-
Memudahkan aliran air secara vertikal dari akar ke daun
-
Meminimalkan hambatan → air bisa mengalir lebih cepat
-
Memberikan kekuatan mekanik karena dinding xilem tersusun dari sel-sel mati berselulosa dan lignin
-
3. Kesimpulan
Bentuk pipa kecil memanjang pada xilem bertujuan untuk:
-
Mempermudah transportasi air dan mineral ke seluruh bagian tumbuhan
-
Memperkuat batang agar tidak mudah roboh
Jawaban
“Struktur pipa kecil pada xilem mempermudah aliran air dari akar ke daun dan memberikan kekuatan mekanik pada tumbuhan.”
💡 “Bayangkan xilem seperti sedotan mini yang kuat: air bisa naik dari akar ke daun dengan cepat dan batang tetap kokoh.”
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Soal:
Hukum Pascal berbunyi:
Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar.
Berdasarkan hukum Pascal, tekanan pada pembuluh arteri pulmonalis dan vena pulmonalis adalah…
Apakah sama besar, lebih besar, lebih kecil, atau tidak sama?
Cara Menjawab:
1. Ingat prinsip hukum Pascal
-
Tekanan pada fluida yang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah.
-
Contohnya: dongkrak hidrolik, pipa berisi cairan, dan sistem peredaran darah tertutup.
2. Bandingkan arteri dan vena pulmonalis
-
Arteri pulmonalis: membawa darah dari jantung ke paru-paru
-
Vena pulmonalis: membawa darah dari paru-paru ke jantung
Keduanya adalah bagian dari sistem peredaran darah tertutup.
-
Jika hanya mempertimbangkan tekanan yang diteruskan oleh darah dalam pembuluh tanpa pengaruh jantung, resistensi, atau gravitasi, maka tekanan zat cair diteruskan sama besar.
-
Jadi menurut hukum Pascal, tekanan darah dalam pembuluh yang terhubung akan sama besar secara prinsip.
3. Catatan penting
-
Dalam kenyataan, tekanan arteri biasanya lebih tinggi karena jantung memompa darah dengan tekanan besar.
-
Namun, secara hukum Pascal murni (jika fluida statis dan ruang tertutup sempurna), tekanan diteruskan sama besar ke seluruh bagian.
Jawaban Akhir:
Sama besar (menurut prinsip hukum Pascal)
💡 Tips
“Hukum Pascal melihat darah seperti cairan dalam pipa tertutup. Tekanan yang diberikan di satu tempat akan diteruskan ke seluruh pipa sama besar, meskipun pada kenyataannya jantung membuat arteri lebih bertekanan.”
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Soal:
Jika sebuah benda:
-
Kehilangan elektron → bermuatan positif
-
Menerima elektron → bermuatan negatif
Sebuah benda dikatakan bermuatan positif jika bagaimana? Bagaimana hubungan jumlah proton dan elektron pada benda tersebut?
Cara Menjawab:
1. Ingat konsep muatan listrik:
-
Proton = muatan positif (+)
-
Elektron = muatan negatif (–)
Muatan benda = jumlah proton – jumlah elektron
2. Analisis benda bermuatan positif
-
Jika benda kehilangan elektron, jumlah elektron lebih sedikit daripada proton
-
Akibatnya, muatan positif dari proton lebih dominan
3. Kesimpulan:
Benda dikatakan bermuatan positif jika:
Jumlah proton > Jumlah elektron-
Sebaliknya, benda bermuatan negatif jika:
Jawaban Singkat:
“Sebuah benda bermuatan positif jika jumlah proton lebih banyak daripada jumlah elektron.”
💡 Tips
“Bayangkan proton dan elektron seperti tim. Jika tim positif lebih banyak, benda jadi positif; jika tim negatif lebih banyak, benda jadi negatif.”
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Apa itu Deret Triboelektrik (Deret Elektrik 1000)?
Deret triboelektrik adalah urutan berbagai bahan berdasarkan kemampuan melepaskan atau menerima elektron saat dua benda digosokkan dan menimbulkan listrik statis.
-
Bagian atas deret → sulit melepaskan elektron, cenderung bermuatan positif setelah digosok.
-
Bagian bawah deret → mudah melepaskan elektron, cenderung bermuatan negatif setelah digosok.
Deret ini penting untuk memahami mengapa balon bisa menempel di rambut, atau mengapa penggaris plastik bisa menarik potongan kertas setelah digosok.
Urutan Deret Triboelektrik (Deret Elektrik 1000)
Catatan: urutan bisa sedikit berbeda antar sumber, tetapi secara umum dari paling mudah menjadi positif → paling mudah menjadi negatif adalah:
-
Kaca (sangat mudah menjadi positif)
-
Rambut manusia
-
Wol
-
Kapas / Tisu / Kertas
-
Kayu
-
Karet alam
-
Plastik (PVC)
-
Karet sintetis
-
Balon karet (sangat mudah menjadi negatif)
-
Teflon (paling mudah menjadi negatif)
Kesimpulan
Dari yang paling sulit melepas elektron → paling mudah melepas elektron:
Kaca → Rambut → Tisu → Kayu → Plastik → Balon → Teflon
Atau jika hanya menyebut benda yang umum dipakai di sekolah:
Kaca → Tisu → Plastik → Balon
Posting Komentar untuk "PERSIAPAN ASAS 1 KELAS 9 2025"
Posting Komentar