Soal Latihan Fluida Statis Dan Pembahasan
 |
| Bimbel DIah Jakarta Timur |
Berikut yaitu soal-soal latihan untuk membantu lebih memahami perihal fluida statis.
1. Besarnya tekanan hidrostatik ditentukan oleh ....
a. volume dan kedalaman zat cair
b. massa jenis zat cair dan kedalaman zat cair
c. massa jenis zat cair, volume dan kedalaman zat cair
d. massa jenis zat cair, percepatan gravitasi dan kedalaman zat cair
Pembahasan :
Ph = ⍴ . g . h
⍴ = massa jenis zat cair
g = percepatan gravitasi
h =kedalaman zat cair
Jawaban : d
2. Gaya ke atas yang bekerja pada sebuah benda di dalam zat cair sebanding dengan ....
a. berat benda
b. massa jenis zat cair dan berat benda
c. massa jenis zat cair dan volume benda yang tercelup
d. massa jenis benda dan volume benda seluruhnya
Pembahasan :
Gaya ke atas besarnya yaitu hasil kali massa jenis fluida, percepatan gravitasi dan volume benda yang tercelup dalam fluid
Fa = = ⍴. g. V
Jawaban : c
3.Sebuah ember berisi air setinggi 100 cm. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², maka besar tekanan hidrostatis pada dasar ember adalah....
a. 10³ N/m²
b. 10⁴ N/m²
c. 10⁵ N/m²
d. 10⁶ N/m²
Pembahasan :
Diketahui : ⍴air = 1000 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 100 cm = 1 m
Ditanya = Ph ?
Jawab : Ph = ⍴ . g. h
Ph = 1000. 10. 1
= 10⁴ N/m²
Jawaban : b
4. Bongkahan es terapung di atas permukaan bahari dengan setengah bab yang muncul di permukaan. Jika massa jenis air bahari 1,03 g/cm³ dan volume seluruh es yaitu 1 m³, besar gaya ke atas es tersebut adalah....
a. 2.575 N
b. 5.150 N
c. 7.725 N
d. 10.300 N
Pembahasan :
Diketahui : ⍴ = 1,03 g/cm³ = 1.030 kg/m³
g = 10 m/s² (jika dalam soal tidak diketahui maka gunakan nilai ini)
V = ½ x 1 m³ (volum benda yang tercelup)
= 0,5 m³
Ditanya Fa?
Jawab : Fa = ⍴. g. V
= 1.030 . 10. 0,5
= 5.150 N
Jawaban : b
5. Suatu ember bekerjasama berbentuk U, diisi air pada salah satu kakinya. Pada kaki yang lain diisi minyak yang massa jenisnya 800 kg/m³. Jika tinggi minyak dari bidang batas air-minyak yaitu 10 cm, maka perbedaan tinggi air adalah....
a. 4 cm
b. 6 cm
c. 8 cm
d. 12 cm
Pembahasan :
 |
| Gambar 1 |
Diketahui :⍴₁ = ⍴air = 1000 kg/m³
⍴₂ = ⍴myk = 800 kg/m³
h₂ = hmyk = 10 cm
Ditanya : h₁?
Jawab : ⍴₁ . h₁ = ⍴₂ . h₂
1000 . h₁ = 800. 10
1000 . h₁ = 8000
h₁ = 8000 : 1000
h₁ = 8 cm
Jawaban : c
6. Kempa hidrolik mempunyai perbandingan diameter pengisap 1 : 5. Apabila pada pengisap besar diberi beban 30.000 N, maka berapa besar gaya yang harus diberikan pada pengisap kecil biar seimbang?
a. 8 N
b 12 N
c 16 N
d. 20 N
Pembahasan :
Diketahui :D₁ : D₂ = 1 : 50, sehingga
A₁ : A₂ = (D₁ : D₂)² = 1: 2.500
F₂ = 30.000 N
Ditanya F₁ ?
Jawab :
 |
| Gambar 2 |
Jawaban : b
7. Pada torak kecil sebuah pompa hidrolik diberi beban sebesar 100 N. Jika luas permukaan torak kecil 10 cm², biar torak besar menghasilkan gaya 1.000 N, luas penampang torak besar harus....
a. 10 cm²
b. 20 cm²
c. 50 cm²
d. 100 cm²
Pembahasan :
 |
| Gambar 3 |
Jawaban : d
8.Sebuah benda terapung di atas zat cair dengan 3/4 bab benda tercelup ke dalam zat cair. Jika massa jenis benda yaitu 0,6 gr/cm³, berapa massa jenis zat cair?
a.0,8 g/cm³
b.0,75 g/cm³
c.0,4 g/cm³
d.0,3 g/cm³
Pembahasan :
Diketahui : Vc = 3/4 Vb
⍴b = 0,6 gr/cm³
Ditanya ⍴c ?
jawab : Benda yang terapung mempunyai gaya ke atas sama dengan berat benda
Fa = W
⍴c. Vc. g = ⍴b. Vb. g............ (kedua ruas bagi dengan g)
⍴c.3/4 Vb = 0,6 gr/cm³. Vb.....(kedua ruas bagi dengan Vb)
⍴c = 0,6 : 3/4
⍴c = 0,8 g/cm³
Jawaban : a
9. Sebuah balok kayu yang massa jenisnya 0,75 gr/cm³ terapung di atas air yang massa jenisnya 1 gr/cm³. Jika volume balok 12 cm³, volume balok yang tercelup di dalam air adalah....
a. 1 cm³
b. 3 cm³
c. 5 cm³
d. 9 cm³
Pembahasan :
Diketahui : ⍴b = 0,75 gr/cm³
⍴c = 1 g/cm³
Vb = 12 cm³
Ditanya Vc?
Jawab : Fa = W
⍴c. Vc. g = ⍴b. Vb. g
⍴c. Vc = ⍴b. Vb
1 . Vc = 0,75 . 12
Vc = 9 cm³
Jawaban : d
10. Serangga sanggup berjalan pada permukaan air, karena....
a. berat jenis serangga lebih kecil daripada air
b. berat jenis serangga lebih besar daripada air
c. gaya apung archimedes
d. tegangan permukaan air
Pembahasan :
Adanya gaya atau tarikan ke bawah yang menjadikan permukaan cairan berkontraksi dan benda dalam keadaan tegang. Gaya ini disebut tegangan permukaan air. Serangga yang hinggap di permukaan air tidak karam alasannya yaitu gaya berat serangga masih lebih kecil dibandingkan dengan tegangan permukaan air, sehingga serangga masih sanggup ditahan oleh gaya atau tegangan permukaan air.
Jawaban : d
11. Sebuah pipa kapiler berdiameter 0,4 mm dicelupkan ke dalam air yang massa jenisnya 1.000 kg/m³. Tegangan permukaan air yang dialami yaitu 10⁻²N/m dan sudut kontak 30⁰. Jika g = 10 m/s², maka kenaikan air dalam pipa kapiler adalah....
a.8,5 mm
b.17 mm
c.8,5 cm
d. 17 cm
Pembahasan :
Diketahui : r = d/2 = 0,4 mm/2 = 0,2 mm = 0,2 . 10⁻³ m
⍴ = 1.000 kg/m³
θ = 30⁰
Ɣ = 10⁻²N/m
g = 10 m/s²
Ditanya : y ?
Jawab : y = 2 Ɣ cos θ
⍴ g r
= 2.10⁻².cos 30⁰
1.000.10.0,2.10⁻³
= 0,85 .10⁻² m
= 8,5 mm
Jawaban : a
12. Untuk mengangkat sebuah kendaraan beroda empat yang massanya 4 ton, dipergunakan pompa hidrolik. Jika perbandingan diameter penghisap kecil dan besar 1 : 40, maka gaya yang diharapkan pada penghisap kecil adalah....
a. 2,5 N
b. 10 N
c. 25 N
d. 50 N
Pembahasan :
Diketahui : m = 4 ton = 4.000 kg
D₁ : D₂ = 1 : 40
Ditanya : F?
Jawab : W = m.g = 4.000 x 10 = 40.000 N
A₁ : A₂ = (D₁ : D₂)²
= (1 : 40)² = 1 : 1.600
 |
| Gambar 4 |
13. Jika percepatan gravitasi 10 m/s² dan massa jenis raksa yaitu 13,6 gr/cm³, maka berat jenis raksa dalam sistem SI adalah....
a. 13,6 N/m³
b. 13,6 x 10² N/m³
c. 13,6 x 10³ N/m³
d. 13,6 x 10⁴ N/m³
Pembahasan :
Diketahui : g = 10 m/s²
⍴ = 13,6 gr/cm³ = 13.600 kg/m³
Ditanya : Bj?
Jawab : Bj = ⍴ x g
= 13.600 x 10
= 136.000
= 13,6 x 10⁴ N/m³
Jawaban : d
14. Kubus perak mempunyai volume 125 cm³. Saat ditimbang di udara beratnya 10 N. Saat dicelupkan seluruhnya ke dalam minyak, ternyata beratnya menjadi 9 N. Besar massa jenis minyak adalah....
a. 0,8 kg/m³
b. 8 kg/m³
c. 80 kg/m³
d. 800 kg/m³
Pembahasan :
Diketahui : V = 125 cm³ = 125 x 10⁻⁶ m³
Wu = 10 N
Wf = 9 N
Ditanya = ⍴f ?
Jawab : Fa = Wu - wf
⍴f. V.g = 10 - 9
⍴f.125 x 10⁻⁶ .10 = 1
⍴f.125 x 10⁻⁵ = 1
⍴f = 10⁵:125
= 800 kg/m³
Jawaban : d
15. Alat berikut yang merupakan penerapan aturan Pascal adalah...
a. water pass
b. pompa hidrolik
c. galangan kapal
d. balon udara
Pembahasan :
- water pass = aturan ember berhubungan
- pompa hidrolik = aturan Pascal
- galangan kapal = aturan Archimedes
- balon udara = aturan Archimedes
Jawaban : b
16. Sebuah benda saat ditimbang di udara beratnya 15 N. Jika volume benda 1.000 cm³ dan benda dicelupkan ke dalam air, maka beratnya di dalam air adalah....
a. 10 N
b. 7,5 N
c. 6 N
d. 5 N
Pembahasan :
Diketahui : Wu = 15 N
V = 1.000 cm³ = 10⁻³ m³
⍴a = 1.000 kg/m³
Ditanya : Wa ?
Jawab : Fa = Wu - Wa
⍴a. V.g = Wu - Wa
1.000 x 10⁻³ x 10 = 15 - Wa
10 = 15 - Wa
Wa = 15 - 10 = 5 N
Jawaban : d
17. Sebuah tabung yang tingginya 1 m diisi penuh air dan minyak. Jika massa jenis air 1 gr/cm³ dan minyak 0,9 gr/cm³, berapakah perbandingan tinggi air dan minyak biar tekanan hidrostatik di dasar tabung besarnya 9,6 x 10³ pascal ?
a. 3 : 2
b. 2 : 3
c. 4 : 1
d. 1 : 4
Pembahasan :
 |
| Gambar 5 |
Diketahui : ⍴₁ = 1 gr/cm³ = 1.000 kg/m³
⍴₂ = 0,9 gr/cm³ = 900 kg/m³
h₁ + h₂ = 1 m
h₁ = 1 - h₂
Ph = 9,6 x 10³ pascal
Ditanya : h₁ : h₂ ?
Jawab : Ph = P₁ + P₂
9,6x 10³ = ⍴₁.g.h₁ + ⍴₂.g.h₂
9,6x 10³ = 1.000 x 10 x h₁ + 900 x 10 x h₂
9,6x 10³ = 10 x 10³x h₁ + 9 x 10³x h₂
9,6 = 10 h₁ + 9 h₂
substitusi h₁ = 1 - h₂
9,6 = 10 (1 - h₂) + 9 h₂
9,6 = 10 - 10h₂ + 9h₂
9,6 = 10 - h₂
h₂ = 10 - 9,6 = 0,4 m
h₁ = 1 - h₂
= 0,6 m
h₁ : h₂ = 0,6 : 0,4 = 3 : 2
Jawaban : a
18. Tekanan udara di kaki sebuah gunung yaitu 760mmHg, dan di puncaknya yaitu 608 mmHg. Jika massa jenis udara yaitu 1,25 kg/m³, massa jenis raksa 13.600 kg/m³, dan percepatan gravitasi 10 m/s² (1 atm = 1,01 x 10⁵ Pa) maka tinggi gunung tersebut adalah...
a.13.600 m
b.1.616 m
c.608 m
d.152 m
Pembahasan :
 |
| Gambar 6 |
PB = 760mmHg
= 1,01 x 10⁵ Pa
⍴u = 1,25 kg/m³
⍴r = 13.600 kg/m³
Ditanya hA ?
Jawab :
PB - PA = 760 mmHg - 608 mmHg
= 152 mmHg
= 152 x 1,01 x 10⁵
760
= 2,02 x 10⁴ Pa
Tekanan pada titik B ( di kaki gunung) dipengaruhi oleh tekanan luar di titik A dan tekanan hidrostatik.
PB = PA + Ph
PB - PA = ⍴u.g.h
h = PA - PB
⍴u.g
= 2,02 x 10⁴
1,25 . 10
= 1.616 m
Jawaban : b
19. Sepotong kawat yang panjangnya 16 cm dicelupkan secara horisontal ke dalam cairan alkohol. Jika kawat diangkat keluar dari alkohol, timbul gaya sebesar 7,68 N akhir tegangan permukaan. Besar tegangan permukaan alkohol adalah....
a. 48 N/m
b. 36 N/m
c. 24 N/m
d. 12 N/m
Pembahasan :
Diketahui : L = 16 cm = 16 x 10⁻²m
F = 7,68 N
Ditanya Ɣ ?
Jawab : Ɣ = F
2.L
= 7,68
2. 16 x 10⁻²
= 24 N/m
Jawaban : c
20. Sebuah pipa kapiler dengan diameter 0,4 mm dimasukkan tegak lurus ke dalam ember yang berisi raksa. Jika sudut kontak raksa dengan dinding 120° dan tegangan permukaan 0,68 N/m, aksa akan turun dalam pipa sebesar....
a. 25 cm
b. 12,5 cm
c. 2,5 cm
d. 1,25 cm
Pembahasan :
Diketahui : d = 0,4 mm = 4 x 10⁻⁴m
r = d/2 = 2 x 10⁻⁴m
θ = 120°
Ɣ = 0,68 N/m
⍴ = 13.600 kg/m³
Ditanya y ?
Jawab : y = 2.Ɣ. cos θ
⍴.g.r
= 2.0,68.cos 120°
13.600 x 10 x 2 x 10⁻⁴
= 1,36 . -0,5
27,2
= - 0,025 m
= - 2,5 cm (Nilai negatif menunjukkan penurunan)
Jawaban : c
Demikian soal-soal latihan bahan Fluida Statis berikut pembahasannya. Semoga bermanfaat dan sanggup membantu anda lebih memahami bahan yang diberikan. Jika ada masukan dan koreksi, silahkan tulis komentar.
Sumber http://d1ahk.blogspot.com
0 Response to "Soal Latihan Fluida Statis Dan Pembahasan"
Posting Komentar