Pertanyaan Diskusi Kelas XI

Pertanyaan Diskusi Fisika kelas XI

11.      Mengapa binatang yang berat (misalnya gajah) cenderung memiliki kaki yang lebar?

Jawab: Karena untuk menopang berat tubuhnya . ini berhubungan dengan tekanan zat padat. Jika gajah bergerak, berarti gajah memberikan gaya pada kakinya, dan gaya yang diberikan gajah cukup besar. Namun karena kakinya yang lebar, menyebabkan tekanan yang dirasakan oleh gajah akan semakin kecil. Sebab tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaannya.

22.      Mengapa Anda cepat merasa lelah jika berdiri dengan satu kaki daripada dengan dua kaki?

Jawab: Tekanan yang dialami kaki jadi lebih besar karena luas sentuhnya mengecil, bahwa P =  semakin kecil A (luas), semakin besar P (tekanan).

33.      a. Jika seseorang menyelam 2 kali lebih dalam didalam sungai, berapa kali besar tekanan air yang sekarang bekerja pada telinganya?

b. Jika ia menyelam dengan kedalaman yang sama di air laut, apakah tekanan yang dideritanya sama seperti ketika ia menyelam disungai?

Jawab:

a.      Tekanan air

P = ρgh

P = tekanan air

Ρ = massa jenis

g = gravitas

h = kedalaman

jika h = 2 kali h semula = 2h₁

maka P = 2 kali semula

P₁ : P₂ = ρgh₁ : ρgh₂

          = h₁ : h₂

              = h₁ : 2h₁

          = 1 : 2

P₁ : P₂ = 1 : 2

P₂     = 2P₁

b.      Berbeda. Karena air laut mengandung garam yang tinggi daripada air sungai.

44.      A. Mengapa tekanan air menghasilkan gaya dengan arah ke atas pada benda yang dicelupkan ke dalam air?

B. Mengapa tekanan air pada benda tidak menghasilkan gaya ke arah samping?

Jawab:

a.      Kita ambil sebuah contoh, misal sebuah kotak dengan luas alas A dan tinggi t dicelupkan ke dalam fluida dengan massa jenis ρ.

Tekana fluida adalah sama pada kedalaman yang sama, sehingga gaya yang arahnya kesamping pada keempat sisi kotak akan saling meniadakan (resultan = 0)

Sedangkan antara alas dan tutup kotak ada selisih ketinggian sebesar t, sehingga selisih tekanannya adalah P = ρgt

Selisih tekanan ini bekerja pada luas yang sama yaitu A, sehingga:

F = P.A

F = ρgt A

tA = volume dari kotak

F = ρgv (inilah yang disebut gaya Archimedes)

Jadi pada dasarnya tekanan air memberikan gaya  ke segala arah pada benda. Tidak hanya keatas.

b.      Tekanan zat cair bekerja ke segala arah, adapun netto gaya hidrostatik yang arahnya kesamping hasilnya adalah 0, karena gaya-gaya kesamping ini saling menghilangkan.

55.      Sebuah batu dilempar kedalam danau yang dalam. Selama batu itu tenggelam makin dalam, apakah gaya apung pada pada batu itu bertambah, berkurang, atau tetap?

Jawab: gaya apung semakinn berkurang karena gaya gravitasi dan gaya berat benda semakin besar serta menyebabkan gaya apung berkurang.

66.      Mengapa besi pejal tenggelam, tetapi besi berongga dengan berat sama dapat mengapung diatas permukaan air?

Jawab: Karena tekanan udara pada besi pejal didalam air lebih ringan sehingga besi pejal dapat tenggelam. Tetapi besi berongga memiliki tekanan udara yang lebih kecil dari pada masa jenis air tersebut. Sehingga besi berongga dapat mengapung.

77.      Mengapa Anda lebih mudah mengapung di permukaan air laut daripada dipermukaan air sungai? Dimanakah kapal akan muncul lebih tinggi. Dipermukaan danau atau di permukaan laut? Jelaskan!

Jawab: karena massa jenis air laut lebih besar daripada massa jeni air sungai, sehingga benda akan lebih terapung jika dilaut. Kapal juga akan muncul lebih tinggi bila berada di permukaan air laut, karena massa jenis air laut lebih besar dibandingkan dengan massa jenis air danau.

88.      Sebuah pemberat yang terbuat dari gabus mengapung hingga setengah bagiannya tercelup didalam semangkuk air teh yang diam di bumi. Apakah gabus itu akan tetap mengapung bila diletakkan didalam sebuah kapal luar angkasa yang sedang terbang di bulan atau planet Jupiter?

Jawab: Gabus tidak akan mengapung lagi. Karena tidak adanya gaya gravitasi. Gaya gravitasi menyebabkan benda-benda memiliki berat sehingga tidak melayang diudara dan tidak terlempar ke angkasa.