Rangkuman Bab Fluida Statis

Kategori Berita

Iklan Semua Halaman

Rangkuman Bab Fluida Statis

Wednesday, March 16, 2016
Rangkuman Bab Fluida Statis Bahasan fluida statis meliputi tekanan hidrostatis, prinsip Pascal dan hukum Archimedes,. Pada bahasan fluida dinamis meliputi persamaan kontinuitas, asas Bernoulli dan venturimeter. Ringkasan ini dilengkapi dengan soal-soal latihan untuk mengukur tingkap pemahaan sehingga pas buat menghadapi ujian nasional, ulangan harian atau ujian lainnya. Soal-soal yang diambil adalah soal-soal ujian nasional dari berbagai tahun agar bervariasi. Berikut ini pembahasan soal UN mengenai fluida statis dan fluida dinamis.

Rangkuman Bab Fluida Statis
Rangkuman Bab Fluida Statis


Nomor 1 (UN 2013)
Sebuah bak penampungan berisi air setinggi 1 meter (g = 10 m/s2) dan pada dinding terdapat lubang kebocoran (lihat gambar).
Contoh soal penerapan azas bernoulli
Kelajuan air yang keluar dari lubang tersebut adalah...A. 1 m/s
B. 2 m/s
C. 4 m/s
D. 8 m/s
E. 10 m/s

Pembahasan
v = √2gh = √ 2 . 10 m/s2 . (1 - 0,2) m
v = √ 20 m/s2 . 0,8 m = √ 16 m2/s2 
v = 4 m/s

Jawaban: C

Nomor 2 (UN 2013)
Perhatikan alat-alat berikut:
1) gaya angkat pesawat
2) semprotan obat nyamuk
3) kapal laut tidak tenggelam di laut
4) pengukuran suhu dengan termometer
Yang berkaitan dengan penerapan asas Bernoulli adalah....
A. 1, 2, 3, dan 4
B. 1, 2, dan 3
C. 1 dan 2
D. 3 dan 4
E. 4 saja

Jawaban: C

Nomor 3 (UN 2012)
Sayap pesawat terbang dirancang dirancang agar memiliki gaya ke atas maksimal seperti gambar.
Contoh soal fluida dinamis
Jika v adalah kecepatan aliran udara dan P tekanan udara, maka sesuai asas Bernoulli rangcangan tersebut dibuat agar...

A. vA > vB sehingga PA > PB
B. vA > vB sehingga PA < PB
C. vA < vB sehingga PA > PB
D. vA < vB sehingga PA < PB
E. vA < vB sehingga PA = PB

Pembahasan
Tekanan berbanding terbalik dengan kecepatan fluida. Sehingga jika kecepatan fluida besar maka tekanan kecil dan sebaliknya.
Jawaban: B

Nomor 4
Perhatikan gambar di bawah!
Contoh soal tekanan hidrostatis
Kaki kanan diisi dengan raksa (massa jenis 13,6 gr/cm3). Kaki kiri diisi dengan zat cair yang tidak tercampur dengan raksa. Masssa jenis cairan tersebut adalah...
A.       11,7 gr/cm3
B.       9,4 gr/cm3
C.       2,6 gr/cm3
D.       1,9 gr/cm3
E.        1,6 gr/cm3

Pembahasan
Untuk menghitung massa jenis cairan:
ρ1 . h1 = ρ2 . h2
13,6 gr/cm. 12 cm = ρ2 . 14 cm
ρ2 = 11,7 gr/cm
Jawaban: A  

Nomor 5
Sebuah benda terapung pada suatu zat cair dengan  bagian benda itu tercelup. Bila massa jenis benda 0,6 gr/cm3 , maka massa jenis zat cair tersebut adalah...
A.       1800 kg/m3
B.       1500 kg/m3
C.       1200 kg/m3
D.       900 kg/m3
E.        600 kg/m3

Pembahasan
Untuk menghitung massa jenis cairan:
ρ . V = ρb . Vb
ρ . 1/3 V= 0,6 gr/cm3 . Vb
ρ2 = 1,2 gr/cm= 1200 kg/m
Jawaban: C

Nomor 6
Didalam bejana yang berisia air mengapung segumpal es yang massa jenisnya 0,9 gr/cm3. Volume es yang tercelup ke dalam air 0,18 m3. Volume seluruh es adalah..(massa jenis air 1 gr/cm3)
A.       0,2 m3
B.       0,25 m3
C.       0,3 m3
D.       0,41 m3
E.        0,5 m3

Pembahasan
Untuk menghitung volume es:
ρ . V = ρb . Vb
1 gr/cm0,18 m0,9 gr/cm3 . Vb V= 0,2 m3 
Jawaban: A

Nomor 7
Air mengalir melalui pipa yang bentuknya seperti gambar.
Contoh soal persamaan kontinuitas
Bila diketahui luas penampang A1 dua kali luas penampang A2, maka vA : vB adalah...
A.       1 : 4
B.       1 : 2
C.       1 : 1
D.       2 : 1
E.        4 : 1

Pembahasan
Gunakan persamaan kontinuitas
A1 . v1 = A2 . v2
2AB . vA = AB . vB
vA : v= 1 : 2
Jawaban: B

Nomor 8
Dari sebuah tangki terbuka berisi air dari kran berada pada ketinggian air seperti pada gambar! 
Contoh soal fluida dinamis
Kecepatan air keluar jika kran terbuka adalah...
A. 6,3 m/s
B. 10,0 m/s
C. 11,8 m/s
D. 12,0 m/s
E. 15,5 m/s

Pembahasan
Untuk menghitung kecepatan v gunakan: 
Pembahasan soal azas bernoulli

Jawaban: B

Nomor 9
Sebuah bak penampungan air setinggi 200 cm (g = 10 m/s2) dan pada dinding terdapat lubang kebocoran (lihat gambar).
Contoh soal azas bernoulli
Kelajuan air yang keluar dari lubang kebocoran adalah...
A. 4,0 m/s
B. 6,0 m/s
C. 20 m/s
D. 36 m/s
E. 40 m/s

Pembahasan
Untuk menghitung kecepatan v gunakan:
Pembahasan soal azas Bernoulli
Jawaban: B

Nomor 10
Sebuah tangki berisi zat cair ideal. Pada dindingnya terdapat dua lubang kecil sehingga zat cair memancar seperti gambar.
Contoh soal azas Bernoulli
Perbandingan x1 dengan x2 adalah...
A. 2 : 3
B. 3 : 5
C. 2 : 5
D. 4 : 5
E. 3 : 4

Pembahasan
Untuk menghitung perbandingan x1 dan x2, maka hitung terlebih dahulu:
x1 = 2 √h . h2 = 2√0,2 . 0,8 = 2 . 0,4 = 0,8 m
x2 = 2 √h . h2 = 2√0,5 . 0,5 = 2 . 0,5 = 1 m
Maka perbandingan x1 : x2 = 0,8 : 1 = 8 : 10 = 4 : 5
Jawaban: D

Nomor 11
Gambar dibawah merupakan penampang melintang sebuah sayap pesawat terbang yang sedang bergerak dilandasan pacu dengan laju v m/s. Garis di atas dan di bawah sayap menggambarkan aliran udara.
Contoh soal tekanan hidrostatis
Pesawat terangkat jika...
A.       v2 > v1 sehingga p1 < p2
B.       v2 > v1 sehingga p1 > p2
C.       v1 > v2 sehingga p1 < p2
D.       v1 > v2 sehingga p1 > p2
E.        v1 < v2 sehingga p1 < p2

Pembahasan
Tekanan fluida bertambah jika kelajuan berkurang.
Jawaban: C

Nomor 12
Gambar berikut menunjukkan penampang sayap pesawat.
contoh soal gaya angkat pesawat

Ketika pesawat akan mendarat, pilot harus mengatur posisi sayap agar...
A.       F1 = F2
B.       v1 > v2
C.       v1 < v2
D.       v1 = v2
E.        F1 > F2

Pembahasan
Tekanan fluida bertambah jika kelajuan berkurang.
Jawaban: B

Nomor 13
Pada gambar dibawah air mengalir dalam venturimeter. 
Contoh soal pipa venturi meter
Jika g = 10 m/s2, luas penampang A1 dan A2 masing-masing 5 cm2 dan 3 cm2, maka kecepatan air yang masuk venturimeter adalah...
A.       3 m/s
B.       4 m/s
C.       5 m/s
D.       9 m/s
E.        25 m/s

Pembahasan
Untuk menghitung kelajuan air yang masuk pipa:
Pembahasan soal pipa venturimeter
v = 5 m/s 
Jawaban: C

Soal latihan fluida

Nomor 1
Sebuah balok es terapung di dalam bejana berisi air. Jika diketahui massa jenis es dan air masing-masing adalah 0,90 gram/cm3 dan 1 gram/cm3 maka bagian es yang terendam dalam air adalah...
A. 90 %
B. 75 %
C. 65 %
D. 25 %
E. 10 %

Nomor 2
Rapat massa air tawar 1,0 g/cm3 dan rapat massa air laut adalah 1,03 g/cm3. Sebuah perahu akan....
A. lebih tinggi di air tawar
B. sama tinggi dikedua macam air
C. lebih tinggi di air laut.
D. di air mana lebih tinggi tergantung bentuk perahu.
E. di air mana lebih tinggi tergantung luas permukaan perahu.

Nomor 3
Balok kayu berukuran 4 x 10 x 20 cm3 dimasukkan ke dalam gelas ukur berisi air. Ternyata kayu itu terapung dengan bagian yang tercelup kedalam air memiliki volume 720 cm3. Dengan rapat air 1 gr/cm3, rapat kayu itu adalah...
A. 1,125 g/cm3
B. 0,9 g/cm3
C. 0,8 g/cm3
D. 8/9 g/cm3
E. 1/9 g/cm3