Set ini merangkumi kemahiran dalam tekanan dalam pepejal dan bendalir: p = F ÷ A, p = ρgh, penerangan dengan kedalaman, manometer dan menukar jisim kepada berat. Semua soalan ditulis khas dan semua data direka untuk latihan.
Cuba setiap soalan di atas kertas dahulu, dengan persamaan, gantian dan unit. Gunakan g = 10 N/kg dan tekanan atmosfera 1.0 × 10⁵ Pa kecuali dinyatakan sebaliknya. Soalan bergerak daripada yang lebih mudah kepada yang lebih sukar.
Soalan
1. Daya 360 N bertindak pada luas 0.12 m². Cari tekanan.
Tunjukkan jawapan
p = F ÷ A = 360 ÷ 0.12 = 3000 Pa
2. Daya 50 N bertindak pada luas 25 cm². Cari tekanan dalam Pa.
Tunjukkan jawapan
Tukar: 25 cm² = 25 ÷ 10 000 = 0.0025 m². p = 50 ÷ 0.0025 = 20 000 Pa
3. Sebuah peti berjisim 80 kg terletak di atas tapak berluas 0.25 m². Cari tekanan di bawah peti.
Tunjukkan jawapan
Berat: W = mg = 80 × 10 = 800 N. p = 800 ÷ 0.25 = 3200 Pa. Menggunakan 80 sebagai ganti 800 akan memberi 320, iaitu kesilapan jisim sebagai daya.
4. Bendalir dalam sebuah omboh hidraulik berada pada tekanan 2.4 × 10⁵ Pa. Omboh itu berluas 0.0050 m². Berapakah daya yang dikenakan oleh bendalir pada omboh?
Tunjukkan jawapan
F = pA = 240 000 × 0.0050 = 1200 N
5. Cari tekanan yang disebabkan oleh air tawar (1000 kg/m³) pada kedalaman 3.5 m.
Tunjukkan jawapan
p = ρgh = 1000 × 10 × 3.5 = 35 000 Pa
6. Minyak berketumpatan 850 kg/m³ menyebabkan tekanan 6800 Pa pada dasar sebuah tangki. Berapakah kedalaman minyak itu?
Tunjukkan jawapan
h = p ÷ (ρg) = 6800 ÷ (850 × 10) = 6800 ÷ 8500 = 0.80 m
7. Dinding sebuah empangan dibina jauh lebih tebal berhampiran tapak daripada berhampiran permukaan air. Terangkan mengapa.
Tunjukkan jawapan
Tekanan yang disebabkan oleh air meningkat dengan kedalaman, kerana terdapat ketinggian air yang lebih besar di atas titik yang lebih dalam dan beratnya menekan setiap meter persegi. Tekanan, dan juga daya pada dinding, paling besar di bahagian bawah. Tapak yang lebih tebal diperlukan untuk menahannya.
8. Air dalam sebuah tangki sedalam 2.0 m. Sebuah penutup berluas 0.30 m² dipasang pada lantai. Cari tekanan daripada air dan daya pada penutup.
Tunjukkan jawapan
p = ρgh = 1000 × 10 × 2.0 = 20 000 Pa. F = pA = 20 000 × 0.30 = 6000 N. Tekanannya ialah 20 000 Pa.
9. Seorang penyelam berada 12 m di bawah permukaan laut. Air laut berketumpatan 1030 kg/m³. Cari jumlah tekanan pada penyelam, termasuk atmosfera.
Tunjukkan jawapan
Tekanan daripada air: 1030 × 10 × 12 = 123 600 Pa. Tambah atmosfera: 123 600 + 100 000 = 223 600 Pa. Kepada 2 angka bererti, 2.2 × 10⁵ Pa.
10. Sebuah manometer merkuri (13 600 kg/m³) disambung kepada bekalan gas. Permukaan merkuri dalam lengan terbuka ialah 30 mm lebih rendah daripada dalam lengan gas. Cari tekanan gas.
Tunjukkan jawapan
Tukar: 30 mm = 0.030 m. ρgh = 13 600 × 10 × 0.030 = 4080 Pa. Lengan terbuka lebih rendah, jadi tekanan gas di bawah tekanan atmosfera: 100 000 − 4080 = 95 920 Pa.
11. Seorang berjisim 50 kg berdiri di atas kedua-dua kaki (jumlah luas 0.030 m²), kemudian mengangkat satu kaki supaya luas sentuhan menjadi 0.015 m². Cari tekanan dalam setiap kes dan bandingkannya.
Tunjukkan jawapan
Berat: 50 × 10 = 500 N. Dua kaki: 500 ÷ 0.030 = 16 667 Pa, atau 1.7 × 10⁴ Pa. Satu kaki: 500 ÷ 0.015 = 33 333 Pa, atau 3.3 × 10⁴ Pa. Tekanan menjadi dua kali ganda, kerana luas menjadi separuh dan beratnya sama.
Jika jawapan anda salah
| Apa yang tersasar | Pelajaran untuk diulang kaji |
|---|---|
| Jawapan salah dengan tekanan = daya ÷ luas, atau unit luas | Kaitkan tekanan dengan daya dan luas |
| Gantian p = ρgh yang salah, atau kedalaman yang salah | Kira tekanan cecair dalam keadaan yang dinyatakan |
| Kehilangan markah pada sebab bertulis dalam soalan 7 | Terangkan perbezaan tekanan dengan kedalaman |
| Menambah sedangkan perlu menolak dalam soalan 10 | Tafsir gambar rajah jenis manometer |
| Menggunakan kilogram sebagai ganti newton dalam soalan 3 atau 11 | Elakkan menggunakan jisim apabila daya diperlukan |
Selepas menanda, tulis satu baris bagi setiap kesilapan dalam log kesilapan dan baris gilir ujian semula. Cuba soalan yang serupa beberapa hari kemudian untuk melihat sama ada pembetulan itu kekal.
Menyelesaikan set seperti ini bersendirian menunjukkan jawapan yang salah, tetapi tidak selalu sebabnya. Guru yang membaca kerja anda baris demi baris, seperti dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu, boleh menemui sebab itu dengan cepat.