Tekanan hidrostatis merupakan salah satu materi penting dalam fisika yang membahas tekanan yang diberikan oleh zat cair dalam keadaan diam terhadap suatu benda atau permukaan di sekitarnya. Besarnya tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu massa jenis zat cair, percepatan gravitasi, dan kedalaman suatu titik dari permukaan zat cair.
Konsep tekanan hidrostatis banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada tekanan air di dalam bendungan, penyelam yang berada di laut dalam, serta sistem kerja tangki air. Oleh karena itu, pemahaman mengenai rumus dan penerapan tekanan hidrostatis sangat diperlukan untuk menyelesaikan berbagai permasalahan fisika.
Berikut kumpulan contoh soal tekanan hidrostatis lengkap dengan jawaban dan pembahasan yang dapat digunakan sebagai bahan latihan untuk memahami konsep, perhitungan, serta penerapan tekanan zat cair dalam kehidupan sehari-hari.
Contoh Soal Tekanan Hidrostatis Lengkap dengan Jawaban dan Pembahasan
Soal Nomor 1
Pertanyaan
Sebuah titik berada pada kedalaman 2 meter di bawah permukaan air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², besar tekanan hidrostatis pada titik tersebut adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 2.000 Pa
B. 5.000 Pa
C. 10.000 Pa
D. 20.000 Pa
E. 25.000 Pa
Jawaban Benar
D. 20.000 Pa
Pembahasan Lengkap
Rumus tekanan hidrostatis:
P = ρ × g × h
Keterangan:
-
P = tekanan hidrostatis (Pa)
-
ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)
-
g = percepatan gravitasi (m/s²)
-
h = kedalaman zat cair (m)
Diketahui:
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 2 m
Maka:
P = 1.000 × 10 × 2
P = 20.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada titik tersebut adalah 20.000 Pa.
Pilihan lainnya salah karena tidak sesuai dengan hasil perhitungan menggunakan rumus tekanan hidrostatis.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep dasar dan perhitungan tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung tekanan hidrostatis berdasarkan massa jenis, gravitasi, dan kedalaman.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 2
Pertanyaan
Seorang penyelam berada pada kedalaman 5 meter di dalam air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², tekanan hidrostatis yang dialami penyelam adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 10.000 Pa
B. 20.000 Pa
C. 30.000 Pa
D. 40.000 Pa
E. 50.000 Pa
Jawaban Benar
E. 50.000 Pa
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
P = ρ × g × h
Diketahui:
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 5 m
Maka:
P = 1.000 × 10 × 5
P = 50.000 Pa
Jadi tekanan hidrostatis yang dialami penyelam adalah 50.000 Pa.
Semakin dalam posisi seseorang di dalam air, semakin besar tekanan hidrostatis yang diterima karena kedalaman zat cair bertambah.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan kedalaman dengan tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung tekanan hidrostatis pada kedalaman tertentu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 3
Pertanyaan
Dua titik berada dalam zat cair yang sama. Titik A berada pada kedalaman 3 meter, sedangkan titik B berada pada kedalaman 6 meter. Perbandingan tekanan hidrostatis titik A dan titik B adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 3 : 2
E. 2 : 3
Jawaban Benar
B. 1 : 2
Pembahasan Lengkap
Tekanan hidrostatis dirumuskan:
P = ρ × g × h
Karena kedua titik berada pada zat cair yang sama, maka massa jenis (ρ) dan gravitasi (g) bernilai sama. Perbandingan tekanan hanya bergantung pada kedalaman.
PA : PB = hA : hB
PA : PB = 3 : 6
Sederhanakan:
PA : PB = 1 : 2
Jadi perbandingan tekanan hidrostatis titik A dan B adalah 1 : 2.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan antara kedalaman dan tekanan zat cair.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu membandingkan tekanan hidrostatis pada dua kedalaman berbeda.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 4
Pertanyaan
Sebuah kolam memiliki kedalaman 4 meter. Jika tekanan hidrostatis di dasar kolam adalah 40.000 Pa dan massa jenis air 1.000 kg/m³, maka besar percepatan gravitasi yang digunakan adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 5 m/s²
B. 8 m/s²
C. 10 m/s²
D. 12 m/s²
E. 15 m/s²
Jawaban Benar
C. 10 m/s²
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
P = 40.000 Pa
ρ = 1.000 kg/m³
h = 4 m
Rumus:
P = ρ × g × h
Substitusi:
40.000 = 1.000 × g × 4
40.000 = 4.000g
g = 40.000 / 4.000
g = 10 m/s²
Jadi percepatan gravitasi yang digunakan adalah 10 m/s².
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan rumus tekanan hidrostatis untuk mencari variabel yang belum diketahui.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan nilai gravitasi berdasarkan konsep tekanan hidrostatis.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 5
Pertanyaan
Perhatikan pernyataan berikut:
-
Semakin besar massa jenis zat cair, semakin besar tekanan hidrostatis.
-
Semakin dalam posisi benda dalam zat cair, semakin kecil tekanan hidrostatis.
-
Tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh percepatan gravitasi.
-
Tekanan hidrostatis tidak dipengaruhi oleh kedalaman.
Pernyataan yang benar adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 1, 2, dan 3
E. Semua benar
Jawaban Benar
B. 1 dan 3
Pembahasan Lengkap
Rumus tekanan hidrostatis:
P = ρ × g × h
Berdasarkan rumus tersebut:
-
Massa jenis zat cair (ρ) semakin besar maka tekanan semakin besar. Pernyataan 1 benar.
-
Kedalaman (h) semakin besar maka tekanan juga semakin besar, sehingga pernyataan 2 salah.
-
Percepatan gravitasi (g) memengaruhi tekanan hidrostatis. Pernyataan 3 benar.
-
Tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh kedalaman, sehingga pernyataan 4 salah.
Jadi pernyataan yang benar adalah 1 dan 3.
Kompetensi yang Diukur
Memahami faktor-faktor yang memengaruhi tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengidentifikasi faktor yang memengaruhi tekanan dalam zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 6
Pertanyaan
Sebuah benda berada di dalam minyak dengan massa jenis 800 kg/m³. Jika benda tersebut berada pada kedalaman 3 meter dan percepatan gravitasi 10 m/s², besar tekanan hidrostatis yang dialami benda adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 12.000 Pa
B. 18.000 Pa
C. 20.000 Pa
D. 24.000 Pa
E. 30.000 Pa
Jawaban Benar
D. 24.000 Pa
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus tekanan hidrostatis:
P = ρ × g × h
Diketahui:
ρ = 800 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 3 m
Maka:
P = 800 × 10 × 3
P = 24.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis yang dialami benda adalah 24.000 Pa.
Pilihan lainnya tidak sesuai karena hasil perkalian massa jenis, gravitasi, dan kedalaman tidak tepat.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung tekanan hidrostatis pada berbagai jenis zat cair.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan rumus tekanan hidrostatis pada zat cair selain air.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 7
Pertanyaan
Sebuah tangki berisi air dengan kedalaman 8 meter. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², tekanan hidrostatis pada dasar tangki adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 40.000 Pa
B. 60.000 Pa
C. 80.000 Pa
D. 100.000 Pa
E. 120.000 Pa
Jawaban Benar
C. 80.000 Pa
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 8 m
Rumus:
P = ρ × g × h
P = 1.000 × 10 × 8
P = 80.000 Pa
Jadi tekanan hidrostatis pada dasar tangki adalah 80.000 Pa.
Semakin besar kedalaman air, semakin besar tekanan yang dihasilkan.
Kompetensi yang Diukur
Memahami pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung tekanan pada dasar wadah berisi zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 8
Pertanyaan
Dua jenis zat cair berada dalam wadah berbeda. Cairan A memiliki massa jenis 1.000 kg/m³ dan kedalaman 4 meter. Cairan B memiliki massa jenis 800 kg/m³ dan kedalaman 5 meter. Jika gravitasi 10 m/s², perbandingan tekanan hidrostatis cairan A dan B adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 1 : 1
B. 2 : 1
C. 1 : 2
D. 5 : 4
E. 4 : 5
Jawaban Benar
A. 1 : 1
Pembahasan Lengkap
Tekanan hidrostatis:
PA = ρA × g × hA
PA = 1.000 × 10 × 4
PA = 40.000 Pa
PB = ρB × g × hB
PB = 800 × 10 × 5
PB = 40.000 Pa
Perbandingan:
PA : PB = 40.000 : 40.000
= 1 : 1
Jadi tekanan hidrostatis kedua cairan tersebut sama besar.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis tekanan hidrostatis pada zat cair berbeda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu membandingkan tekanan berdasarkan massa jenis dan kedalaman.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 9
Pertanyaan
Seorang penyelam berada di laut pada kedalaman tertentu. Jika penyelam turun lebih dalam dari posisi awal, perubahan tekanan hidrostatis yang dialami adalah ....
Pilihan Jawaban
A. Tekanan berkurang karena air semakin sedikit
B. Tekanan tetap karena massa penyelam sama
C. Tekanan bertambah karena kedalaman meningkat
D. Tekanan menjadi nol karena berada di dalam air
E. Tekanan hanya dipengaruhi luas tubuh penyelam
Jawaban Benar
C. Tekanan bertambah karena kedalaman meningkat
Pembahasan Lengkap
Tekanan hidrostatis dirumuskan:
P = ρ × g × h
Berdasarkan rumus tersebut, tekanan berbanding lurus dengan kedalaman (h). Semakin dalam posisi penyelam, semakin besar tekanan air yang diterima.
Pilihan A, B, D, dan E salah karena tidak sesuai dengan faktor yang memengaruhi tekanan hidrostatis.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep perubahan tekanan akibat kedalaman.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan hubungan kedalaman dengan tekanan zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 10
Pertanyaan
Sebuah akuarium memiliki tinggi air 60 cm. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², tekanan hidrostatis pada dasar akuarium adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 600 Pa
B. 1.000 Pa
C. 3.000 Pa
D. 6.000 Pa
E. 10.000 Pa
Jawaban Benar
D. 6.000 Pa
Pembahasan Lengkap
Ubah kedalaman ke meter:
60 cm = 0,6 m
Gunakan rumus:
P = ρ × g × h
P = 1.000 × 10 × 0,6
P = 6.000 Pa
Jadi tekanan hidrostatis pada dasar akuarium adalah 6.000 Pa.
Kompetensi yang Diukur
Menggunakan satuan panjang dalam perhitungan tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengubah satuan dan menghitung tekanan zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 11
Pertanyaan
Tekanan hidrostatis pada suatu titik dalam air adalah 30.000 Pa. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², kedalaman titik tersebut adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 1 meter
B. 2 meter
C. 3 meter
D. 4 meter
E. 5 meter
Jawaban Benar
C. 3 meter
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
P = 30.000 Pa
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s²
Rumus:
P = ρ × g × h
Maka:
h = P / (ρ × g)
h = 30.000 / (1.000 × 10)
h = 30.000 / 10.000
h = 3 meter
Jadi kedalaman titik tersebut adalah 3 meter.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan kedalaman berdasarkan tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengubah rumus tekanan hidrostatis untuk mencari variabel tertentu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 12
Pertanyaan
Pada sebuah bendungan, bagian dasar dibuat lebih tebal dibandingkan bagian atas karena ....
Pilihan Jawaban
A. Tekanan air paling kecil di bagian dasar
B. Massa air di dasar lebih sedikit
C. Tekanan hidrostatis semakin besar dengan bertambahnya kedalaman
D. Air tidak memberikan tekanan ke dinding
E. Bagian atas menerima tekanan paling besar
Jawaban Benar
C. Tekanan hidrostatis semakin besar dengan bertambahnya kedalaman
Pembahasan Lengkap
Tekanan hidrostatis bergantung pada kedalaman zat cair. Semakin dalam suatu titik, semakin besar tekanan yang diterima.
Oleh karena itu, bagian bawah bendungan dibuat lebih kuat agar mampu menahan tekanan air yang lebih besar.
Kompetensi yang Diukur
Menghubungkan konsep tekanan hidrostatis dengan penerapan teknologi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 13
Pertanyaan
Sebuah cairan memiliki massa jenis 1.200 kg/m³. Jika titik pengamatan berada pada kedalaman 2,5 meter dan gravitasi 10 m/s², tekanan hidrostatisnya adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 20.000 Pa
B. 25.000 Pa
C. 30.000 Pa
D. 35.000 Pa
E. 40.000 Pa
Jawaban Benar
C. 30.000 Pa
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 1.200 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 2,5 m
P = ρ × g × h
P = 1.200 × 10 × 2,5
P = 30.000 Pa
Jadi tekanan hidrostatis cairan tersebut adalah 30.000 Pa.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung tekanan hidrostatis pada zat cair dengan massa jenis berbeda.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan rumus tekanan hidrostatis dalam berbagai kondisi.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 14
Pertanyaan
Jika massa jenis suatu zat cair diperbesar dua kali lipat sementara kedalaman dan gravitasi tetap, maka tekanan hidrostatis akan ....
Pilihan Jawaban
A. Berkurang menjadi setengahnya
B. Tetap sama
C. Bertambah dua kali lipat
D. Bertambah empat kali lipat
E. Menjadi nol
Jawaban Benar
C. Bertambah dua kali lipat
Pembahasan Lengkap
Rumus tekanan hidrostatis:
P = ρ × g × h
Tekanan hidrostatis berbanding lurus dengan massa jenis zat cair. Jika massa jenis diperbesar dua kali lipat, maka tekanan hidrostatis juga meningkat dua kali lipat.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan antarvariabel dalam tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menganalisis perubahan tekanan akibat perubahan massa jenis.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 15
Pertanyaan
Perhatikan faktor berikut:
-
Massa jenis zat cair
-
Kedalaman zat cair
-
Luas permukaan benda
-
Percepatan gravitasi
Faktor yang memengaruhi tekanan hidrostatis adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 1 dan 2 saja
B. 1, 2, dan 3
C. 1, 2, dan 4
D. 2 dan 3 saja
E. Semua benar
Jawaban Benar
C. 1, 2, dan 4
Pembahasan Lengkap
Rumus tekanan hidrostatis:
P = ρ × g × h
Dari rumus tersebut diketahui bahwa tekanan dipengaruhi oleh:
-
Massa jenis zat cair (ρ)
-
Percepatan gravitasi (g)
-
Kedalaman zat cair (h)
Luas permukaan benda tidak memengaruhi tekanan hidrostatis.
Jadi jawaban yang benar adalah 1, 2, dan 4.
Kompetensi yang Diukur
Mengidentifikasi faktor yang memengaruhi tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan variabel yang berpengaruh dalam konsep tekanan zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 16
Pertanyaan
Sebuah tabung berisi air dengan kedalaman 12 meter. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², tekanan hidrostatis pada dasar tabung adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 60.000 Pa
B. 80.000 Pa
C. 100.000 Pa
D. 120.000 Pa
E. 150.000 Pa
Jawaban Benar
D. 120.000 Pa
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
P = ρ × g × h
Diketahui:
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 12 m
Maka:
P = 1.000 × 10 × 12
P = 120.000 Pa
Jadi tekanan hidrostatis pada dasar tabung adalah 120.000 Pa.
Semakin besar kedalaman air, maka tekanan hidrostatis yang dihasilkan juga semakin besar.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung tekanan hidrostatis pada kedalaman tertentu.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan rumus tekanan hidrostatis dalam permasalahan kuantitatif.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 17
Pertanyaan
Sebuah wadah berisi cairan dengan massa jenis 1.500 kg/m³. Jika sebuah titik berada pada kedalaman 4 meter dan gravitasi 10 m/s², tekanan hidrostatis yang diterima titik tersebut adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 30.000 Pa
B. 40.000 Pa
C. 50.000 Pa
D. 60.000 Pa
E. 70.000 Pa
Jawaban Benar
D. 60.000 Pa
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 1.500 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 4 m
Gunakan rumus:
P = ρ × g × h
P = 1.500 × 10 × 4
P = 60.000 Pa
Jadi tekanan hidrostatis yang dialami titik tersebut adalah 60.000 Pa.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung tekanan hidrostatis pada zat cair dengan massa jenis tertentu.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan tekanan zat cair berdasarkan data yang diberikan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 18
Pertanyaan
Sebuah penyelam berada pada kedalaman 15 meter di dalam laut. Jika massa jenis air laut 1.200 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², tekanan hidrostatis yang dialami penyelam adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 120.000 Pa
B. 150.000 Pa
C. 180.000 Pa
D. 200.000 Pa
E. 220.000 Pa
Jawaban Benar
C. 180.000 Pa
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 1.200 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 15 m
Maka:
P = ρ × g × h
P = 1.200 × 10 × 15
P = 180.000 Pa
Jadi tekanan hidrostatis yang dialami penyelam adalah 180.000 Pa.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis tekanan hidrostatis pada lingkungan nyata.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan konsep tekanan zat cair pada kasus penyelaman.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 19
Pertanyaan
Dua orang penyelam berada pada kedalaman berbeda. Penyelam A berada pada kedalaman 10 meter, sedangkan penyelam B berada pada kedalaman 20 meter. Jika keduanya berada dalam air yang sama, perbandingan tekanan hidrostatis yang dialami penyelam A dan B adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 2 : 3
E. 3 : 2
Jawaban Benar
B. 1 : 2
Pembahasan Lengkap
Karena massa jenis air dan gravitasi sama, perbandingan tekanan hanya bergantung pada kedalaman.
PA : PB = hA : hB
PA : PB = 10 : 20
Sederhanakan:
PA : PB = 1 : 2
Jadi tekanan penyelam A dibandingkan penyelam B adalah 1 : 2.
Kompetensi yang Diukur
Membandingkan tekanan hidrostatis berdasarkan kedalaman.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menganalisis hubungan antara kedalaman dan tekanan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 20
Pertanyaan
Sebuah tangki minyak memiliki tinggi 6 meter. Jika massa jenis minyak 900 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², tekanan hidrostatis pada bagian dasar tangki adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 45.000 Pa
B. 54.000 Pa
C. 60.000 Pa
D. 72.000 Pa
E. 90.000 Pa
Jawaban Benar
B. 54.000 Pa
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
ρ = 900 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 6 m
P = ρ × g × h
P = 900 × 10 × 6
P = 54.000 Pa
Jadi tekanan hidrostatis pada dasar tangki minyak adalah 54.000 Pa.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung tekanan hidrostatis pada cairan selain air.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan rumus tekanan hidrostatis pada berbagai zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 21
Pertanyaan
Sebuah titik dalam zat cair mengalami tekanan hidrostatis sebesar 75.000 Pa. Jika massa jenis zat cair 1.000 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², kedalaman titik tersebut adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 5 meter
B. 6 meter
C. 7,5 meter
D. 8 meter
E. 10 meter
Jawaban Benar
C. 7,5 meter
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
P = 75.000 Pa
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s²
Rumus:
h = P / (ρ × g)
h = 75.000 / (1.000 × 10)
h = 75.000 / 10.000
h = 7,5 meter
Jadi kedalaman titik tersebut adalah 7,5 meter.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan kedalaman berdasarkan tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengubah bentuk rumus tekanan hidrostatis untuk mencari kedalaman.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 22
Pertanyaan
Sebuah kapal selam bergerak dari kedalaman 50 meter menuju kedalaman 100 meter. Perubahan tekanan hidrostatis yang terjadi adalah ....
Pilihan Jawaban
A. Tekanan berkurang setengahnya
B. Tekanan tetap sama
C. Tekanan bertambah dua kali lipat
D. Tekanan menjadi nol
E. Tekanan tidak dipengaruhi kedalaman
Jawaban Benar
C. Tekanan bertambah dua kali lipat
Pembahasan Lengkap
Tekanan hidrostatis berbanding lurus dengan kedalaman.
Awalnya:
h = 50 meter
Kemudian:
h = 100 meter
Kedalaman menjadi dua kali lipat, sehingga tekanan hidrostatis juga menjadi dua kali lipat.
Jadi jawaban yang benar adalah tekanan bertambah dua kali lipat.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis perubahan tekanan akibat perubahan kedalaman.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan hubungan antara kedalaman dan tekanan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 23
Pertanyaan
Sebuah tabung berisi zat cair dengan massa jenis 700 kg/m³. Jika tekanan hidrostatis pada kedalaman 5 meter adalah 35.000 Pa, maka nilai gravitasi yang digunakan adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 5 m/s²
B. 8 m/s²
C. 10 m/s²
D. 12 m/s²
E. 15 m/s²
Jawaban Benar
C. 10 m/s²
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
P = 35.000 Pa
ρ = 700 kg/m³
h = 5 m
Rumus:
P = ρ × g × h
35.000 = 700 × g × 5
35.000 = 3.500g
g = 35.000 / 3.500
g = 10 m/s²
Jadi gravitasi yang digunakan adalah 10 m/s².
Kompetensi yang Diukur
Menentukan variabel dalam persamaan tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mencari nilai gravitasi berdasarkan data tekanan zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 24
Pertanyaan
Pernyataan yang tepat mengenai tekanan hidrostatis adalah ....
Pilihan Jawaban
A. Tekanan hanya dipengaruhi oleh luas permukaan zat cair
B. Tekanan semakin kecil jika kedalaman bertambah
C. Tekanan dipengaruhi massa jenis, gravitasi, dan kedalaman
D. Tekanan zat cair tidak berubah pada kedalaman berbeda
E. Tekanan hanya dipengaruhi bentuk wadah
Jawaban Benar
C. Tekanan dipengaruhi massa jenis, gravitasi, dan kedalaman
Pembahasan Lengkap
Berdasarkan rumus:
P = ρ × g × h
Tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh:
-
Massa jenis zat cair
-
Percepatan gravitasi
-
Kedalaman
Bentuk wadah dan luas permukaan tidak memengaruhi tekanan hidrostatis.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep dasar tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengidentifikasi faktor yang memengaruhi tekanan zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 25
Pertanyaan
Sebuah tangki air memiliki dua lubang keluaran. Lubang pertama berada dekat permukaan air, sedangkan lubang kedua berada di bagian bawah tangki. Lubang yang menghasilkan pancaran air lebih jauh adalah ....
Pilihan Jawaban
A. Lubang pertama karena tekanan lebih kecil
B. Lubang kedua karena tekanan lebih besar
C. Keduanya menghasilkan jarak yang sama
D. Lubang pertama karena berada lebih tinggi
E. Tidak ada hubungan dengan tekanan hidrostatis
Jawaban Benar
B. Lubang kedua karena tekanan lebih besar
Pembahasan Lengkap
Lubang yang berada lebih bawah memiliki kedalaman lebih besar sehingga mengalami tekanan hidrostatis lebih besar.
Tekanan yang lebih besar menyebabkan air keluar dengan kecepatan lebih tinggi sehingga pancaran air dapat mencapai jarak lebih jauh.
Jadi lubang kedua menghasilkan pancaran air yang lebih jauh.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan penerapan tekanan hidrostatis pada aliran zat cair.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 26
Pertanyaan
Sebuah wadah berisi air dengan kedalaman 10 meter. Pada kedalaman tertentu, tekanan hidrostatis yang terjadi adalah 50.000 Pa. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³, maka besar percepatan gravitasi yang digunakan adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 3 m/s²
B. 5 m/s²
C. 8 m/s²
D. 10 m/s²
E. 12 m/s²
Jawaban Benar
B. 5 m/s²
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
P = 50.000 Pa
ρ = 1.000 kg/m³
h = 10 m
Gunakan rumus:
P = ρ × g × h
Substitusi:
50.000 = 1.000 × g × 10
50.000 = 10.000g
g = 50.000 / 10.000
g = 5 m/s²
Jadi besar percepatan gravitasi yang digunakan adalah 5 m/s².
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan antarbesaran dalam rumus tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan nilai salah satu variabel berdasarkan persamaan tekanan hidrostatis.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 27
Pertanyaan
Sebuah kolam renang memiliki kedalaman berbeda antara bagian dangkal dan bagian dalam. Seorang anak berdiri di bagian dangkal, sedangkan penyelam berada di bagian yang lebih dalam. Pernyataan yang benar adalah ....
Pilihan Jawaban
A. Anak menerima tekanan lebih besar karena berada dekat permukaan
B. Penyelam menerima tekanan lebih besar karena kedalamannya lebih besar
C. Keduanya menerima tekanan yang sama karena berada dalam air yang sama
D. Tekanan hanya dipengaruhi berat badan seseorang
E. Tekanan tidak berubah walaupun kedalaman berbeda
Jawaban Benar
B. Penyelam menerima tekanan lebih besar karena kedalamannya lebih besar
Pembahasan Lengkap
Tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh kedalaman zat cair.
Rumus:
P = ρ × g × h
Semakin besar nilai h (kedalaman), semakin besar tekanan yang diterima.
Karena penyelam berada lebih dalam dibandingkan anak tersebut, maka penyelam mengalami tekanan hidrostatis yang lebih besar.
Kompetensi yang Diukur
Memahami penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan hubungan antara posisi benda dalam zat cair dan tekanan yang diterima.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 28
Pertanyaan
Sebuah cairan A memiliki massa jenis 600 kg/m³ dan cairan B memiliki massa jenis 1.200 kg/m³. Jika keduanya berada pada kedalaman yang sama, perbandingan tekanan hidrostatis cairan A dan cairan B adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 3 : 2
E. 2 : 3
Jawaban Benar
B. 1 : 2
Pembahasan Lengkap
Karena kedalaman dan gravitasi sama, perbandingan tekanan hanya bergantung pada massa jenis.
PA : PB = ρA : ρB
PA : PB = 600 : 1.200
Sederhanakan:
PA : PB = 1 : 2
Jadi perbandingan tekanan hidrostatis cairan A dan B adalah 1 : 2.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis pengaruh massa jenis terhadap tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu membandingkan tekanan zat cair berdasarkan massa jenis.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 29
Pertanyaan
Sebuah alat pengukur tekanan menunjukkan tekanan hidrostatis sebesar 90.000 Pa pada suatu titik di dalam air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan gravitasi 10 m/s², maka kedalaman titik tersebut adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 5 meter
B. 7 meter
C. 9 meter
D. 10 meter
E. 12 meter
Jawaban Benar
C. 9 meter
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
P = 90.000 Pa
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s²
Gunakan rumus:
h = P / (ρ × g)
Substitusi:
h = 90.000 / (1.000 × 10)
h = 90.000 / 10.000
h = 9 meter
Jadi kedalaman titik tersebut adalah 9 meter.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep tekanan hidrostatis untuk menentukan kedalaman.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menyelesaikan masalah fisika dengan mengubah bentuk persamaan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 30
Pertanyaan
Perhatikan beberapa pernyataan berikut:
-
Tekanan hidrostatis semakin besar jika kedalaman bertambah.
-
Tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh massa jenis zat cair.
-
Tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh luas permukaan benda.
-
Tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh percepatan gravitasi.
Pernyataan yang benar adalah ....
Pilihan Jawaban
A. 1 dan 2 saja
B. 1 dan 3 saja
C. 2 dan 4 saja
D. 1, 2, dan 4
E. Semua benar
Jawaban Benar
D. 1, 2, dan 4
Pembahasan Lengkap
Rumus tekanan hidrostatis:
P = ρ × g × h
Berdasarkan rumus tersebut:
-
Kedalaman (h) memengaruhi tekanan hidrostatis → benar.
-
Massa jenis zat cair (ρ) memengaruhi tekanan → benar.
-
Percepatan gravitasi (g) memengaruhi tekanan → benar.
-
Luas permukaan benda tidak memengaruhi tekanan hidrostatis → salah.
Jadi pernyataan yang benar adalah 1, 2, dan 4.
Kompetensi yang Diukur
Mengevaluasi konsep dan faktor yang memengaruhi tekanan hidrostatis.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengidentifikasi konsep tekanan hidrostatis secara menyeluruh.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C5 (Mengevaluasi)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Kesimpulan
Tekanan hidrostatis merupakan tekanan yang diberikan oleh zat cair yang berada dalam keadaan diam terhadap benda atau permukaan di sekitarnya. Besarnya tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh tiga faktor utama, yaitu massa jenis zat cair, percepatan gravitasi, dan kedalaman titik dalam zat cair.
Melalui kumpulan contoh soal tekanan hidrostatis lengkap dengan jawaban dan pembahasan, peserta didik dapat memahami cara menggunakan rumus P = ρ × g × h, menganalisis hubungan antarvariabel, serta menerapkan konsep tekanan zat cair dalam berbagai situasi seperti penyelaman, bendungan, tangki air, dan kehidupan sehari-hari.
Dengan latihan yang rutin, pemahaman mengenai tekanan hidrostatis akan semakin kuat sehingga peserta didik mampu menyelesaikan berbagai permasalahan fisika secara logis, sistematis, dan tepat.
