bimbingan belajar & konsultasi...

BIMBINGAN BELAJAR & KONSULTASI PENDIDIKAN


Fluida StatisTekanan HidrostatisHukum PascalBejana BerhubunganHukum ArchimedesKapilaritasViskositasKecepatan Terminal

Fluida DinamisPersamaan KontinuiatasHukum Bernoulli

Latihan Soal


Tekanan Fluida adalah zat yang dapat mengalir, misalnya zat cair dan gas. Fluida yang dalam keadaan

diam disebut fluida statis Tekanan merupakan gaya yang diterima suatu bidang dengan luasan tertentu, besarnya

sebanding dengan gaya tekan dan berbanding terbalik dengan luas bidang tekan Satuan tekanan adalah Pascal yang diambil dari nama Blaise Pascal

P = FA

1 Pa = 1 N/m2

1 atm = 76 cmHg1 torr = 1 mmHg


Ph = ρ0 g h

Tekanan Hidrostatis Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang dilakukan zat cair pada bidang dasar tempatnya

dan hanya bergantung pada berat-nya sendiri Gaya yang bekerja pada dasar bejana tidak bergantung pada bentuk bejana dan jumlah zat

cair dalam bejana, tetapi bergantung pada luas dasar bejana, tinggi, dan massa jenis zatcair dalam bejana

Ph = tekanan hidrostatis (Pa) ρ = massa jenis zat cair ( kg/m3) g = percepatan gravitasi(m/s2) h = ketinggian air dalam bejana (m)


P = P₀ + ρ g h

Tekanan Mutlak Tekanan mutlak adalah tekanan yang dialami oleh zat cair pada kedalaman h yang

merupakan jumlah dari tekanan pada permukaan zat cair dengan tekanan hidrostatis padakedalaman h

P = tekanan mutlak (Pa) Po = tekanan atmosfer (Pa)ρ = massa jenis zat cair ( kg/m3) g = percepatan gravitasi(m/s2) h = ketinggian air dalam bejana (m)


P1 = P2

Hukum Pascal Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup

akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata

𝐅𝟏

𝐀𝟏=𝐅𝟐

𝐀𝟐

Bejana berhubungan

ρ₁ h₁ = ρ₂ h₂


Hukum Archimedes Benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mendapat gaya angkat

ke atas oleh zat cair, yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan Makin besar volume zat cair yang dicelupkan ke dalam zat cair, makin besar gaya ke atas yang

dialami oleh benda itu. Besar gaya ke atas ini disebut gaya apung

FA = Wu - WaFA = gaya ke atas dialami benda (N) Wu = berat benda di udara (N) Wa = berat benda di air (N)

FA = ρf Vb g ρf = massa jenis fluidaVb = volume benda yang tercelup


Tiga keadaan benda dalam zat cair Terapung

Berat benda yang mengapung dalam zat air sama dengan berat zat cair yang adesak oleh benda, sehingga gaya keatas yang dialami benda lebih besar daripada berat benda

Pada kasus terapung, volume benda yang tercelup dalam zat cair lebih kecil daripada volume benda seluruhnya

FA > Wbendaρbenda < ρzatcair

Vbt = volume benda yang tercelupVb = volume benda

Bagian benda yang tercelup

Vbt = ρ bendaρ zatcair Vb


Melayang Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair dan seluruh bagian benda itu berada di dalam zat cair,

maka gaya ke atas yang dialami benda akan sama dengan berat benda


Tenggelam Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair zan seluruh bagian benda itu berada di dasar bejana,

maka gaya ke atas yang dialami benda lebih kecil daripada berat benda


Tegangan Permukaan Tegangan permukaan adalah besar gaya yang dialami permukaan zat cair per satuan panjang atau kecenderungan

permukaan zat cair untuk menegang sehingga permukaannya ditutupi oleh lapisan elastis

γ = FL

y = kenaikan/penurunan zat cair dalam Pipa (m)γ = tegangan permukaan (N/m)θ = sudut kontakρ = massa jenis zat cair (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) r = jari-jari tabung kapiler (m)

Kapilaritas Kapilaritas adalah gejala naik atau turunnya zat cair dalam tabung kapiler yang dimasukkan sebagian ke

dalam zat cair karena pengaruh adhesi dan kohesi

y = 𝟐γ cos Ɵ

ρ g r

γ= tegangan permukaan (N/m) F = gaya yang bekerja (N) L = panjang (m)


Viskositas Viskositas adalah ukuran kekentalan fluida yang menyatakan gesekan dalam fluida. Pada

fluida ideal, viskositasnya nol sehingga benda yang bergerak dalam fluida ideal tidakmengalami gesekan.

Ketika benda bergerak dengan suatu kela-juan maka gerak benda akan dihambat oleh gayagesekan fluida pada benda itu

F = gaya gesek (N)η = koefisien viskositas (kg/ms)r = jari-jari bola (m)v = kecepatan bola dalam fluida (m/s)

F = 6 π r η v


Kecepatan Terminal Kecepatan terminal adalah kecepatan yang dialami oleh benda yang dijatuhkan bebas dalam suatu

fluida kental, yang besarnya akan makin membesar sampai mencapai kecepatan terbesar yang tetap

vT = kecepatan terminal (m/s)

ρb = Massa jenis benda (kg/m3)

ρf = massa jenis fluida (kg/m3)

g = percepatan gravitasi (m/s2)vT = 2 r2 g (ρb – ρf)

9 η


Gambar di bawah ini melukiskan dua buah tabung berisi zat cair :

Dua tabung yang besarnya sama berisi zat cair penuh, perbandingan massa jenis zatcair dalam tabung A dengan tabung B = 4 : 5. Maka titik pada tabung I yangmempunyai tekanan sama besar dengan tekanan titik P pada tabung II adalah…

A. K D. N

B. L E. O

C. M

Contoh Soal 01 – Tekanan Hidrostatis

Jawaban : C

10cm40400

Pembahasan :Prinsipnya adalah tekanan hidrostatik kedua tabung adalah sama : PA = PBA.g.hA = B.g.hB4.10.hA = 5.10.8 hA =Titik hA adalah 8 cm dari permukaan yaitu titik M


Selisih tekanan hidrostatik darah diantara otak dan telapak kaki seseorang yang tinggi badannya 165cm adalah…(anggapmassa jenis darah 1,0.103 kg/m3 dan g=10 m/s2)

A. 1,65.102 N/m2 D. 0,83.104 N/m3

B. 1,65.103 N/m2 E. 0,83.103 N/m2

C. 1,65.104 N/m2

Contoh Soal 02 – Tekanan Hidrostatis

Pembahasan :Tekanan hidrostatik di otak dan telapak kaki adalah :P = .g.h = 1.000x10x1,65

= 1,65.104 N/m2

Jawaban : C


Raksa pada bejana berhubungan mempunyai selisih permukaan 2cm (massa jenis =13,6 g.cm-3). Kaki sebelah kiri berisizat cair yang tingginya 25 cm, berarti massa jenis zat cair itu adalah..

A. 800 kg/m3 D. 1.300 kg/m3

B. 1.030 kg/m3 E. 1.360 kg/m3

C. 1088 kg/m3

Contoh Soal 03 – Hukum Pascal

Pembahasan :Tekanan di kedua ujung pipa adalah sama, Praksa = Pcairan, sehinggaraksa.g.Vraksa = cair.g.Vcair13600.10.0,02 = cair.10.0,25

Jadi, massa jenis cairan tersebut adalah 1.088 kg/m3

Jawaban : C


Sebuah pompa hidrolik digunakan untuk mengangkat mobil yang beratnya 12000N. Gaya diameter penghisap kecil 6cm,dan gaya yang diperlukan untuk menekan penghisap kecil 13N, berapakah diameter penghisap besar pada pompa itu…

A. 0,9 m B. 1,8 m C. 2,4 m D. 2,7 m E. 3,6 m

Contoh Soal 04 – Hukum Pascal

Pembahasan :F1 = 13N, F2 = 12.000N, d1= 6 cm.Diameter penghisap besar pada pompa adalah :

1

2

1

22 .F

dd

F

.d1F1F2

d2 m 1,8 ~ cm 182,292 x613

12.000

Jawaban : B


Berat sebuah benda di udara 5N. Apabila ditimbang dalam minyak tanah (massa jenis 0,8 g/cm3) beratnya 3,4 N. Jika g= 9,8 m/s2, massa jenis benda adalah ….

A. 800 kg.m-3 D. 1.700 kg.m-3

B. 1.000 kg.m-3 E. 2.500 kg.m-3

C. 1.500 kg.m-3

Contoh Soal 05 – Hukum Archimedes

Pembahasan :Hukum Archimedes, benda ditimbang di air wf = wu – FA, berat

semu 3,4N dan berat di udara 5N.3,4 = 5 - f.g.VbWf = f.g.Vb b =

Jadi, massa jenis benda adalah 1.700 kg/ms3

b

f

g.vw

409,8x2,04.13,4

31.700kgm

Jawaban : D


Persamaan Kontinuitas Debit air adalah volume fluida yang dipindahkan tiap satuan waktu atau besaran yang

menyatakan volume fluida yang mengalir melalui suatu penampang tertentu dalam satuan waktu Pada aliran fluida yang tunak, massa fluida yang masuk ke salah satu ujung pipa sama dengan

fluida yang keluar pada ujung pipa yang lain selama selang waktu yang sama

Debit = Volume Fluidawaktu

Q = Vt = A . v

A = luas penampang (m2)v = kecepatan fluida (m/s)


Persamaan Kontinuitas Pada fluida tak termampatkan, hasil kali antara kelajuan fluida dan luas penampang

selalu konstan

Q1 = Q2

A1 . v1 = A2 . v2

Q = debit air (m3/s) A = luas penampang (m2) v = kecepatan aliran (m/s)


Hukum Bernoulli Persamaan Bernoulli menunjukkan bahwa jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume dan

energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatugaris lurus

P1 + 𝟏𝟐ρ 𝒗𝟏

𝟐 = P2 + 𝟏𝟐ρ 𝒗𝟐

𝟐


Sebuah pipa luas penampangnya berbeda di satu ujung dengan ujung lainnya. Jika ujung 1 dialiri tekanan air 67.104 Padan kecepatan air 3 m/s, dan ujung 2 dialiri air dengan kecepatan 15 m/s, tekanan di ujung 2 adalah….A. 63,35.104 Pa D. 47,18.104 PaB. 59,25.104 Pa E. 44,12.104 PaC. 56,20.104 Pa

Contoh Soal 01– Hukum Bernoulli

Pembahasan :Dik : P1 = 67.104 Pa, v1= 3 m/s, v2 = 15 m/s, g = 9,8 m/s2, air = 1000 kg/m3

Tekanan terhadap ujung pipa kedua :P1 + ½ v1

2 + .g.h1 = P2 + ½ v22 + .g.h2 (karena datar maka h1=h2=h)

P1 + ½ v12 = P2 + ½ v2

2

P2 = P1 + ½ (v12 –v2

2) = 67.104 + ½ x 1000 x 9 x 225= 56,2.104 Pa

Jawaban : C


Dari gambar berikut, P1 dan v1 adalah tekanan dan kecepatan udara di atas sayap, P2 dan v2 adalah tekanan dankecepatan udara di bawah sayap. Agar sayap pesawat dapat mengangkat pesawat maka syaratnya …..

A. P1 = P2 dan v1 < v2 D. P1 > P2 dan v1 = v2

B. P1 < P2 dan v1 < v2 E. P1 > P2 dan v1 < v2

C. P1 > P2 dan v1 > v2

Contoh Soal 02– Hukum Bernoulli

Pembahasan :F = ½ (v1

2 – v22)A = (P2 – P1)A

Jawaban : E


Udara mengalir melalui sayap pesawat dengan kecepatan bagian bawah sayap 60m/s dan bagian atas 55 m/s. Jika massapesawat 500kg dan luas penampang sayap 7m2, gaya resultan yang bekerja pada pesawat adalah…

A. 3.120,87 N B. 2.308,4 N C. -2.303,87N D. -38.303,17N E. -4.063,4 N

Contoh Soal – 03 Hukum Bernoulli

Pembahasan :Dik. v2 = 60 m/s, v1 = 55 m/s, m = 500 kg, A = 7m2.F1-F2 = ½ (v2

2 – v12)A = ½ x 1,29 x (602 – 552) x 7 = 0,645 x575x7 = 2.596,13 N.

W = m.g (berat pesawat)= 500 x 9,8= 4.900 N

F = (F1 – F2) – W (Resultan gaya pada pesawat)= 2.596,13 – 4900= -2.303,87 N (negatif = pesawat menuju ke bawah)

Jawaban : C


Sebuah tabung berisi zat cair (ideal). Pada dindingnya terdapat dua lubang kecil sehingga zat cair memancar (seperti padagambar). Perbandingan antara x1 dan x2 ?A. 2 : 3 D. 4 : 5B. 3 : 5 E. 3 : 4C. 2 : 5

Contoh Soal – 04 Fluida Dinamis

Pembahasan :Jarak mendatar pancuran air x = , h = jarak lubang ke permukaan

cairan,y = jarak lubang ke permukaan tanah, Perbandingan x1 : x2 =

Jadi, x1 : x2 = 4 : 5

h.y2

54

50.50220.802

.yh2

.yh2xx

22

11

2

1

Jawaban : D


Berdasarkan gambar di bawah ini, bila g = 10 ms-2, maka besarnya kecepatan air yang keluar dari bidang A adalah….A. 4 ms-1

B. 6 ms-1

C. 8 ms-1

D. 10 ms-1

E. 14 ms-1

Contoh Soal – 05 Fluida Dinamis

Pembahasan :Besarnya kecepatan air :

H dihitung dari lubang sampai permukaan air, maka :

2.g.hv

6m/s2.10.1,8v

Jawaban : B


Sebuah tabung yang tingginya 1 meter diisi penuh air dan minyak tanah. Berapakah perbandingan tinggi air dan minyaktanah dalam tabung tersebut jika tekanan hidrostatik di dasar tabung sebesar 9,6.103..?

A. 1 : 2 D. 3 : 2

B. 2 : 1 E. 3 : 4

C. 2 : 3

Latihan Soal – 01 Tekanan Hidrostatis

Pembahasan :tinggi tabung = h=1m, ph = 9,6.103 Pa, 1= air=1000kg/m3, 2= minyak=900kg/m3

minyak<air : (minyak di atas air), h2 = h-h1, tekanan hidrostatik dalam tabung…Ph = Ph1 + Ph2 = 1gh1 + 2gh2 = 1gh1 + 2g(h-h1) = 1gh1 + 2gh-2gh1Ph = (1-2)gh1 + 2gh 9,6.103 = (1000 – 900)x(10)h1 + 900.10.19600 = 1000.h1 + 9000 (1000).h1 = 600 h1 = 0,6 m

maka tinggi lapisan minyak = h2 = 1.0,6 = 0,4 m, perbandingan = 0,6 : 0,4 = 3 : 2

Jawaban : D


Penghisap P mempunyai luas penampang 0,75cm2 yang bergerak bebas tanpa gesekan sehingga dapat menekan pegassejauh x. Nilai x adalah……

A. 49.10-4 m D. 28.10-4 m

B. 35.10-4 m E. 27.10-4 m

C. 30.10-4 m

Latihan Soal – 02 Hukum Pascal

Pembahasan :Dik : luas penampang A=0,75cm2 = 0,75.10-4 m2, k = 75 N/m

massa jenis fluida = 500 kg/m3, g = 9,8 m/s2

Fpegas = Ph .AKx = .g.h.A75x = 500 . 9,8 . 1 . 0,75.10-4

75x = 3.675.10-4

x = 49.10-4 m

Jawaban : A


Sebuah batu volume 0,5 m3 tercelup seluruhnya ke dalam zat cair yang massa jenisnya 1,5g.cm-3. Jika percepatan gravitasi = 10 m.s-2, batu akan mendapat gaya ke atas sebesar…A. 1.500 N D. 7.500 NB. 3.000 N E. 9.000 NC. 4.500 N

Latihan Soal – 03 Hukum Archimedes

Pembahasan :Gaya Archimedes untuk benda yang tercelup seluruhnya :FA = f . g . Vbf = 1500.10.0,5 = 7.500 N

Batu mendapat gaya ke atas sebesar 7.500

Jawaban : E


Sebuah benda terapung pada suatu zat cair dengan 2/3 bagian benda itu tercelup. Bila massa jenis benda 0,6 g.cm-3,maka massa jenis zat cair adalah…

A. 1.800 kg.m-3 D. 900 kg.m-3

B. 1.500 kg.m-3 E. 600 kg.m-3

C. 1.200 kg.m-3


Pembahasan :Hukum Archimedes, benda terapung 2/3 bagian

w = FA .g.Vb = f.g.Vbf .Vb = f.VbfJadi massa jenis zat cair adalah :

600.Vb = f.1/3vbf= 1.800 kg/m3

Jawaban : A


Sebongkah es terapung di laut seperti terlihat di gambar.Jika massa jenis air laut 1,2 g.cm-3 dan massa jenis sebongkah es 0,9 g.cm-3, maka volume sebongkah es yangtercelup (masuk) ke dalam air sama dengan volume yang muncul…A. 2 kali D. 5 kaliB. 3 kali E. 6 kaliC. 4 kali


Pembahasan :hukum Archimedes , w = FA, .g.vb = f.g.vbf .vb = f.vbfjadi, 900.vb = 1200.vbf vbf = ¾ vbvolume benda yang tidak tercelup adalah ¼ vb.Jadi volume benda yang tercelup vbf = 3 kali volume yang muncul.

Jawaban : B


Berat sebuah benda 3N. Jika ditimbang di dalam air beratnya menjadi 2,25N dan jika ditimbang dalam cairan lainberatnya 1,125N. Massa cairan tersebut adalah….

A. 2000 kg/m3 D. 5000 kg/m3

B. 2500 kg/m3 E. 7500 kg/m3

C. 3500 kg/m3


Pembahasan :Fa.air = Wu – Wair = 3 – 2,25 = 0,75 NFa.cair = Wu – Wcair = 3 – 1,125 = 1,875 N, maka berlaku...

a.airair

b

FW

ρ

ρ

0,753

1000b ρ 34000kg/m

0,753000

ρb

a.aircair

b

FW

P

ρ

34000.1,875

Fcair 1,875

3Pcair4000

32500kg/m

Jawaban : B


Sebuah batu yang volumenya 0,5 m3 tercelup seluruhnya ke dalam zat cair dengan massa jenis 1,5 g/cm3. Jikapercepatan gravitasi 10 ms-2, gaya ke atas terhadap batu oleh air adalah…

A. 2500 N D. 10.000 N

B. 5000 N E. 12.500 N

C. 7500 N


Pembahasan :volume benda tercelup = v’ = 0,5 m3, = 1,5 g/cm3 = 1500 kg m-3, g = 10 ms-2

gaya Archimedes (FA) = gaya ke atasFA = .g.V’ = 1500.10.0,5 = 7500 N

Jawaban : C


Sejumlah drum digunakan untuk membuat jembatan ponton. Setiap drum diisi udara sehingga secara keseluruhanmemiliki massa 13 kg dan volume rata-rata 0,25 m3. Gaya topang tiap drum apabila bagian yang tenggelam hanyasetengah adalah…

A. 1250 N B. 2500 N C. 3500 N D. 5000 N E. 7500 N


Pembahasan : Vbf = ½ Vd, F = 0, arah ke atas bertanda positif + Fa – W beban = 0 Wbeban = Fa

= f.Vbf.g= f.( ½ Vd).g= 1000. ½ . 0,025.10= 1250 N

Jawaban : A


Suatu benda dimasukkan ke dalam cairan yang massa jenisnya 12000 kg/m3. Massa jenis benda tersebut adalah…

A. 100 kg/m3 D. 900 kg/m3

B. 250 kg/m3 E. 1250 kg/m3

C. 600 kg/m3


Pembahasan :(Vt) = ½ volume benda total (Vb), Vt = ½ VbGaya Archimedes = berat bendaFa = Wb

b = ½ . 12000 = 600 kg/m3Vb

Vbρc.ρb 2

1

Jawaban : C


Apabila benda yang terapung di air mendapat gaya ke atas (F), maka…

A. F > mg D. F < m

B. F = m E. F = mg

C. F < mg

Latihan Soal – 10 Benda Dalam Zat Cair

Pembahasan :Benda yang terapung di air mendapat gaya ke atas lebih besar

dibanding berat jenis benda sehingga FA > m.g

Jawaban : A


Gambar berikut menunjukkan sebuah benda yang terapung pada zat cair yang massa jenisnya 1.200 kg.m-3. Bila diketahuibagian (A) adalah 2/5 dari benda, massa jenis benda tersebut adalah ….

A. 480 kg/m3 D. 1.200 kg/m3

B. 720 kg/m3 E. 1.500 kg/m3

C. 960 kg/m3


Pembahasan :benda terapung (tercelup 4/5 bagian) : w = FA- .g.Vb = f.g.Vbfkarena masing-masing mempunyai g, maka bisa dihilangkan sehingga

menjadi :.Vb = f.VbfJadi,.Vb = 1200.3/5Vbf => b = 720 kg/m3

Jawaban : B


Sebuah benda terapung di atas permukaan air yang dilapisi minyak. Sebanyak 45% volume benda berada di air, 20%didalam minyak, sisanya di permukaan. Massa jenis benda itu adalah…A. 610 kg/m3 B. 550 kg/m3 C. 370 kg/m3 D. 120 kg/m3 E. 92 kg/m3


Pembahasan :volume benda di air Vf1 = 0,45vb, volume benda dlm minyak vf2 = 0,2vb,massa jenis air f1= air= 1000kg/m3, f2= minyak= 800 kg/m3

karena mengapung, maka W = Fa b.vb.g =Fa1 + Fa2b.vb.g = f1.vf1.g + f2.vf2.g b.vb.g = f1.vf1 + f2.vf2b.vb.g = f1.(0,45vb) + f2.(0,2vb)b = 0,45 f1 + 0,2 f2b = 0,45 (1.000) + 0,2 (800)b = 610 kg/m3 (massa jenis benda 610 kg/m3 (b< f1 benda terapung)

Jawaban : A


Balok kayu terapung di permukaan air dan volume bagian balok yang muncul di atas air sebesar 100 cm3. Jika massa jeniskayu balok = 0,8 g/cm3 dan massa jenis air = 1 g/cm3, maka massa balok kayu itu adalah…

A. 0,05 kg B. 0,1 kg C. 0,2 kg D. 0,4 kg E. 4 kg


Pembahasan :b = 0,8 g/cm3, a = 1 g/cm3, gaya Archimedes :Fa = a.Va.g w = b.Vb.gb = , mb = b.Vb, Fa = w

a.Va.g = b.Vb.gVa = b/a x Vb = 0,8 Vb

= 100 + Va= 100/02 = 500 cm3

Mb = 0,8x500 = 400g = 0,4kg

b

b

Vm

Jawaban : A


Sebuah kawat yang panjangnya 24 cm berada di permukaan air dengan panjang sejajar dengan permukaan. Koefisientegangan permukaan air = 0,073 N/m. Gaya tambahan di luar berat kawat yang diperlukan untuk menarik kawatadalah…

A. 5,2.10-2 N B. 4,7.10-2 N C. 3,9.10-2 N D. 3,5.10-2 N E. 3,0.10-2 N

Latihan Soal – 14 Tegangan Permukaan

Pembahasan :l kawat = 24cm = 24.10-2m,koefisien tegangan permukaan air =0,073 N/mGaya untuk menarik kawat :F = .d = .2.l

= 0,073 x 2x 24.10-2

= 3,5.10-2 N

Jawaban : D


Sebuah pipa kapiler berdiameter 0,6 mm dicelupkan ke dalam methanol, maka methanol naik 18 mm. Jika sudut kontak 0o,tegangan permukaan methanol adalah…

A. 05 N/m B. 0,4 N/m C. 0,2 N/m D. 20,9.10-6 N/m E. 1 N/m

Latihan Soal – 15 Tegangan Permukaan

Pembahasan :Dik : d = 0,6 mm r =0,3mm = 0,3.10-3 m, h = 18mm = 18.10-3m, sudut kontak = 0o

methanol = 790 kg/m3, g = 9,8 m/s2

Tegangan permukaan methanol :

=

= 20,9.10-6 N/m

θθ

ρ

2.cos,3.10x790x9,8x018.10

2.cos.g.rh. 33

Jawaban : D


Sebuah benda bulat jatuh ke kolam dan tenggelam ke dasar. Benda mengalami hambatan 4,7.10-5 N. Jika jari-jari benda4cm, maka kelajuan benda saat tenggelam adalah.. ( = 1,8.10-5 kg/ms dan = 3,14)

A. 3,47 m/s B. 3,21 m/s C. 2,9 m/s D. 2,34 m/s E. 1,78 m/s

Latihan Soal – 16 Viskositas

Pembahasan :Dik : Fs = 4,7 . 10-5 N, r = 4.10-2 m, = 1,8.10-5 kg/msKelajuan benda saat tenggelam :

v = 3,47 m/s

25

5

x4.10.106x3,14x1,84,7.10

6.π.π.ηFs

v

Jawaban : A


Kecepatan benda ideal pada penampang A1 adalah 20 m/s. Jika luas penampang A1 = 20 cm2 dan A2 = 5 cm2, makakecepatan fluida pada penampang A2 adalah…A. 1 m/s D. 80 m/sB. 5 m/s E. 100 m/sC. 20 m/s

Latihan Soal – 17 Kontinuitas

Pembahasan :Dik. : luas penampang A1 = 20cm2, A2 = 5cm2, v1 = 20 m/sRumus kontinuitas :A1.v1 = A2. v2

20.20 = 5.v2400 = 5.v2v2 = 80 cm/s

Jawaban : D


Air mengalir dalam pipa dari penampang besar ke penampang kecil dengan cepat aliran 10 cm.s-1. Jika luas penampangbesar 20 cm2 dan luas penampang kecil 25cm2, maka air keluar penampang kecil dengan kecepatan…

A. 10 cm/s D. 200 cm/s

B. 22,5 cm/s E. 400 cm/s

C. 80 cm/s


Pembahasan :Dik. : luas penampang A1 = 20cm2, A2 = 5cm2, v1 = 20 m/sRumus kontinuitas :A1.v1 = A2. v2

20.20 = 5.v2400 = 5.v2v2 = 80 cm/s

Jawaban : C


Air mengalir dari pipa A ke pipa B dan terus ke pipa C. Perbandingan luas penampang A : C adalah 8 : 3. Jika cepat aliranpipa A = v, maka aliran pada pipa C adalah…A. 3/8 v D. 3 vB. v E. 8 vC. 8/3 v


Pembahasan :Dik. : luas penampang A = 3/8A, kecepatan aliran pipa A = v m/sRumus kontinuitas :AA.vA = AC. vC

8.v = 3.vcvc = 8/3v

Jawaban : C


Jika luas penampang pipa A = 10 cm2 dan pipa B = 4 cm2, maka kecepatan aliran air pada pipa B, jika kecepatan aliranair pada pipa A = 10 m/s, adalah…(cm/s)A. 25 D. 10B. 20 E. 5C. 15


Pembahasan :Dik. : luas penampang AA = 10cm2, AB = 4cm2, vA = 10 m/sRumus kontinuitas :AA.vA = AB. vB

10.10 = 4.vB100 = 4.vBvB = 25 cm/s

Jawaban : A


Pada gambar berikut air mengalir dalam venturimeter. Jika g=10m.s-2, luas penampang A1 dan A2 masing-masing 5 cm2 dan3 cm2, maka kecepatan air (v1) yang masuk venturimeter adalah…A. 3 m/s D. 9 m/sB. 4 m/s E. 25 m/sC. 5 m/s


Pembahasan :A1.v1 = A2. v25. v1 = 3. v2

v2 = 5/3v1

v12 = 9, v = 3 m/s

2ghvvg.h'

2vv 21

22

21

22

ρ

ρ

16v1925

162.10.0,8vv35 2

12

1

2

1

Jawaban : A


Sebuah pipa berdiameter 8cm dan ujungnya menyempit 6cm. Jika kecepatan aliran pipa kecil 0,13 m/s, kecepatan alirandi pipa besar adalah…

A. 0,24 m/s B. 0,13 m/s C. 0,1 m/s D. 0,07 m/s E. 0,04 m/s


Pembahasan : Diameter pipa besar d1 = 8 cm, diameter pipa kecil d2 = 6 cm. Laju aliran fluida pipa

kecil v2 = 0,13 m/sKecepatan aliran fluida di pipa penampang besar adalah :

21

21 .v

AA

v 21

2 xvdd

0,07m/sx(0,13)

86

2

Jawaban : D


Perhatikan gambar :

Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. Perbandingan luas penampang A dengan C adalah 8 : 3. Jika kecepatan alirandi penampang A adalah v, maka kecepatan aliran pada pipa C adalah…

A. 1/8v B. 3/8v C. v D. 8/3v E. 8v


Pembahasan :Perbandingan A1 : A2 = 8 : 3 A1 = 8/3A2, kecepatan A, v1=vKecepatan aliran fluida pada pipa C adalah :

12

12 .v

AA

v v38

.vAA

2

238

Jawaban : D


Fluida mengalir melalui lubang kecil pada dinding bak (lihat gambar). Perbandinganx1 : x2 adalah….A. 3 : 2 D. 1 : 2B. 2 : 3 E. 1 : 1C. 1 : 3

Latihan Soal 24 – Fluida Dinamis

Pembahasan :Jarak mendatar pancuran air x = , h = jarak lubang ke permukaan cairan,y = jarak lubang ke permukaan tanah, Perbandingan x1 : x2 =

Jadi, x1 : x2 = 1 : 1

h.y2

22

11

2

1

.yh2

.yh2xx

11

60.20220.602

Jawaban : E


Udara mengalir melalui sayap pesawat dengan kecepatan bagian bawah sayap 60m/s dan bagian atas 55 m/s. Jika massapesawat 500kg dan luas penampang sayap 7m2, gaya resultan yang bekerja pada pesawat adalah…A. 3.120,87 N B. 2.308,4 N C. -2.303,87N D. -38.303,17N E. -4.063,4 N

Latihan Soal 25– Fluida Dinamis

Pembahasan :Dik. v2 = 60 m/s, v1 = 55 m/s, m = 500 kg, A = 7m2.F1-F2 = ½ (v2

2 – v12)A = ½ x 1,29 x (602 – 552) x 7 = 0,645 x575x7 =

2.596,13 N.W = m.g (berat pesawat)

= 500 x 9,8= 4.900 N

F = (F1 – F2) – W (Resultan gaya pada pesawat)= 2.596,13 – 4900= -2.303,87 N (negatif = pesawat menuju ke bawah)

Jawaban : C

bimbingan belajar & konsultasi...

Documents