Berikut ini adalah soal-soal untuk bahan kajian Fluida. Silakan dikerjakan smoga bberrmanfaat. Ucapan terima kasih disampaikan pada Bapak Drs. Pristiadi Utomo, MPd karena beberapa soal ini kami kutip dari modul on line nya.
1. Seekor ikan sedang berdiam diri di dalam air laut yang memiliki tekanan hidrostatis 600 kPa. Jika massa jenis air laut 1,2 g/cm3 dan g = 10 m/s2 maka kedalaman air laut adalah....
a. 20 m
b. 50 m
c. 72 m
d. 200 m
e. 500 m
2. Seorang penyelam berada pada kedalaman 30 m di bawah permukaan air laut. Jika tekanan udara 1,01 x 105 Pa, massa jenis air laut 1,3 g/cm3 dan g = 10 m/s2 maka tekanan total yang diterima penyelam tersebut adalah... kPa
a. 39
b. 140
c. 390
d. 491
e. 501
3. Suatu minyak atsiri diuji massa jenisnya secara sederhana menggunakan pipa U.
Sebanyak 20 mL minyak dimasukkan pipa yang berisi air (ρ = 1000 kg/m3) ternyata dapat mendorong air sedemikian sehingga ketinggian air diukur dari ujung bawah minyak sebesar 13 cm (tiap volum 1 cm3 pipa tingginya 1 cm). Massa jenis minyak adalah ...
a. 200 kg/m3
b. 260 kg/m3
c. 650 kg/m3
d. 800 kg/m3
e. 1100 kg/m3
4. Sebuah gabus (ρ = 400 kg/m3) terapung di atas permukaan air laut (ρ = 1200 kg/m3), jika tinggi gabus 15,0 cm maka bagian yang menyembul di atas permukaan air adalah...
a. 2,5 cm
b. 5,0 cm
c. 7,5 cm
d. 10,0 cm
e. 12,5 cm
5. Sepotong kayu di udara beratnya 2 N dan jika ditimbang di dalam air (ρ = 1000 kg/m3) beratnya 1,2 N, maka massa jenis kayu adalah .....kg/m3.
a. 1200
b. 2000
c. 2400
d. 2500
e. 12000
6. Sebongkah emas dengan massa 5 kg tercebur ke dalam laut, jika massa jenis emas tersebut 16000 kg/m3 dan massa jenis jenis air laut 1200 kg/m3 maka gaya minimum yang digunakan untuk mengangkat emas tersebut adalah....
a. 46,25 N
b. 40,50 N
c. 36,00 N
d. 28,00 N
e. 25,25 N
7. Sebuah mobil hendak diangkat dengan menggunakan dongkrak hidrolik. Bila pipa besar memiliki jari-jari 25 cm dan pipa kecil memilki jari-jari 2 cm. Gaya yang harus diberikan pada pipa kecil bila berat mobil adalah 15.000 N adalah...
a. 4,8 N
b. 9,6 N
c. 14,4 N
d. 19,2 N
e. 24,0 N
8. Sebuah gabus dengan massa jenis 400 kg/m3 dilepaskan dari kedalaman 75 m zat cair yang memiliki massa jenis 800 kg/m3. Waktu yang diperlukan gabus untuk mencapai permukaan zat cair adalah...
a. 10 s
b. 20 s
c. 40 s
d. 80 s
e. 100 s
9. Sebuah benda beratnya 30 N dan volumnya 0,001 m3 diikat dengan tali sedemikian rupa sehingga ¼ bagian benda menyembul di permukaan air (massa jenis air 1000 kg/m3), maka tegangan tali adalah....
a. 150 N
b. 100 N
c. 75 N
d. 60 N
e. 30 N
10. Sebatang jarum yang panjangnya 10 cm diletakkan pelan-pelan di atas permukaan bensin. Jarum terapung dalam bensin dan tepat akan tenggelam. Massa jenis jarum r = 3,92 gr/cm3, tegangan muka bensin pada suhu tersebut = g = 0,0314 N/m. Ambil p = 3,14 dan g = 10 m/det2, maka radius jarum adalah....
a. 3/7 mm
b. 4/7 mm
c. 5/7 mm
d. 6/7 mm
e. 1 mm
11. Sebuah pipa kapiler berdiameter 2/3 mm dimasukkan tegak lurus ke dalam bejana yang berisi air raksa (massa jenis = 13,62 gr/cm3). Sudut kontak antara air raksa dengan pipa adalah 143º (sin 37 = 0,6). Bila tegangan muka zat cair adalah 0,48 N/m, maka turunnya air raksa dalam pipa kapiler dihitung dari permukaan zat cair dalam bejana (g = 10 m/det2) adalah....
a. 1,20 cm
b. 1,27 cm
c. 2,00 cm
d. 2,27 cm
e. 3,00 cm
12. Sebuah pipa silindris yang lurus mempunyai dua macam penampang, masing- masing dengan luas 200 mm2 dan 100 mm2. pipa tersebut diletakkan secara horisontal, sedangkan air di dalamnya mengalir dari penampang besar ke penampang kecil. Apabila kecepatan arus di penampang besar adalah 2 m/s, maka kecepatan arus di penampang kecil adalah....
a. ¼ m/det
b. ½ m/det
c. 1 m/det
d. 2 m/det
e. 4 m/det
13. Sebuah pipa silindris yang lurus mempunyai dua maca penampang, dengan diameter penampang kecil adalah setengah dari diameter penampang besar. Pipa tersebut diletakkan secara horisontal, sedangkan air mengalir dari penampang besar ke penampang kecil dengan tekanan 2 x 105 N/m2 dan laju 3 m/det. Maka laju air dalam penampang kecil adalah....
a. 24 m/s
b. 12 m/s
c. 6 m/s
d. 1,5 m/s
e. 0,75 m/s
14. Analog dengan soal nomor 4, maka tekanan air dalam penampang kecil adalah....
a. 1,325 x 105 N/m2
b. 1,500 x 105 N/m2
c. 2,675 x 105 N/m2
d. 2,750 x 105 N/m2
e. 3,000 x 105 N/m2
15. Dalam sebuah tangki air terdapat sebuah lubang pada jarak h di bawah permukaan air dalam tangki, seperti ditunjukkan oleh gambar berikut. Kecepatan air memancar keluar dari titik b adalah....
b. akar (h/g)
c. akar 2.g.h
d. akar 2h/g
e. akar 2g/h
16. Analog dengan soal nomor 6, maka jarak R sama dengan.... a. 2 x akar {H(H-h)} b. 2 x akar {h(H-h)} c. akar {2H(H-h)} d. akar {2h(H-h)} e. akar {2g(H-h)} 17. Analog dengan soal nomor 6, maka jarak R mencapai maksimum bila.... a. h = ¼ H b. h = 3/8 H c. h = ½ H d. h = ¾ H e. h = H 18. Sebuah tangki air terbuka memiliki kedalaman 0,8 m. Sebuah lubang dengan luas penampang 5 cm2 dibuat di dasar tangki. Berapa massa air per menit yang mula-mula akan keluar dari lubang itu? a. 20 liter b. 40 liter c. 60 liter d. 80 liter e. 120 liter 19. Sebuah tangki berisi air diletakkan di tanah. Tinggi permukaan air 1,25 m dari tanah. Pada ketinggian 0,8 m dari tanah terdapat lubang kebocoran, sehingga air mengalir dari lubang tersebut dengan kecepatan.... (g = 10 m detik-2) a. 0,45 m detik-1 b. 3 m detik-1 c. 8 m detik-1 d. 9 m detik-1 e. 12,5 m detik-1 20. Sebuah pipa silindris yang lurus mempunyai dua macam penampang. Pipa tersebut diletakkan secara horisontal, sedangkan air di dalamnya mengalir dari arah penampang besar yang diameternya 10 cm dengan tekanan 1,4 x 105 N/m2 dan laju 1 m/detik. Supaya tekanan dalam penampang kecil sama dengan tekanan udara (1 x 105 N/m), maka diameter penampang kecil adalah.... a. 1 cm b. 2 cm c. 4 cm d. 6 cm e. 9 cm 21. Sebuah pipa penyemprot air mempunyai dua macam penampang. Pipa penyemprot tersebut diletakkan secara horisontal, sedangkan air di dalamnya mengalir dari arah penampang besar dengan tekanan 2 atm dan laju 10 m/detik. Penampang kecil dihubungkan dengan tabung vakum bertekanan 1/15 atm (1 atm = 1 x 105 N/m2). Maka perbandingan luas penampang besar dan penampang kecil adalah.... a. akar 2 b. akar 3 c. akar 5 d. 2 e. 5 22. Sebuah bola dari logam dijatuhkan ke dalam suatu zat cair kental. Sesuai dengan hukum Stokes maka bola akan mendapat gaya gesek ke atas yang besarnya dirumuskan sebagai F = 6 p h r v. Maka dimensi koefisien kekentalan h adalah.... a. ML-1 T2 b. ML-1 T c. ML-1 T-1 d. ML2 T-1 e. ML2 T-2 23. Sebuah pipa kapiler dimasukkan tregak lurus dalam alkohol (massa jenis = 0,8 g/cm3). Bila tegangan permukaan alkohol = 22 dyne/cm, berapa naiknya permukaan alkohol di dalam pipa? Diameter pipa = 1 mm; g = 980 cm/det2 a. 11 mm b. 11,1 mm c. 11,2 mm d. 11,3 mm e. 11,4 mm 24. Sebuah pipa kapiler dimasukkan tregak lurus dalam air. Diameter pipa = 0,5 mm. Bila permukaan air naik 6 cm di dalam pipa, berapakah tegangan permukaan air? g = 980 cm/det2 a. 75,3 dyne/cm b. 73,5 dyne/cm c. 72,5 dyne/cm d. 72 dyne/cm e. 71 dyne/cm 25. Berapa mm selisih ketinggian yang terdapat pada sebuah barometer air raksa karena pengaruh kapiler bila diameter pipa = 4 mm? Tegangan permukaan air raksa = 465 dyne/cm. Sudut pertemuan antara gelas dan air raksa = 53º. Massa jenis air raksa = 13,6 g/cm3. g = 980 cm/det2. p = 3,14 a. 2 mm lebih tinggi b. 2 mm lebih rendah c. 2,1 mm lebih tinggi d. 2,1 mm lebih rendah e. 2,2 mm lebih tinggi 26. Sebuah jarum yang panjangnya 5 cm terletak pada lapisan permukaan air. Tegangan permukaan air pada suhu 20º C = 72,8 dyne/cm. Supaya jarum tidak tenggelam beratnya maksimum.... a. 728 dyne b. 782 dyne c. 827 dyne d. 872 dyne e. 928 dyne 27. Tegangan permukaan air pada suhu 20º C = 72,8 dyne/cm. Di dalam pipa kapiler yang diameternya 1 mm, air pada suhu tersebut akan naik.... a. 2 cm b. 2,5 cm c. 3 cm d. 3,5 cm e. 5,3 cm 28. Sebuah pipa barometer air raksa mempunyai diameter dalam 5 mm. Sudut kontak antara air raksa dan gelas 128º. r air raksa 13,6 gr/cm3. Tegangan permukaan air raksa pada 20º C = 465 dyne/cm. Salah pembacaan yang harus dikoreksi pada suhu tersebut.... a. -1,5 mm b. -1,6 mm c. -1,7 mm d. -1,8 mm e. - 1,9 mm 29. Tegangan permukaan air pada suhu 20º C = 72,8 dyne/cm. Supaya air dapat naik 5 cm dalam pipa gelas pada suhu tersebut, diameter dalamnya harus.... a. 0,4 mm b. 0,5 mm c. 0,6 mm d. 0,7 mm e. 0,8 mm 30. Minyak yang massa jenisnya 0,8 g/cm3 dan sudut kontaknya dengan gelas 24º naik 1,8 cm dalam pipa gelas kapiler yang diameternya 2 mm. Tegangan permukaan minyak tersebut.... a. 72,7 dn/cm b. 75,2 dn/cm c. 76,7 dn/cm d. 77,2 dn/cm e. 77,6 dn/cm 31. Dua lempeng gelas ditahan vertikal pada jarak 0,5 mm satu sama lain, kemudian bagian bawah dimasukkan dalam alkohol yang massa jenisnya 0,79 g/cm3 dan tegangan permukaannya 22,6 dyne/cm. Alkohol akan naik antara kedua lempeng itu setinggi.... a. 1 cm b. 1,17 cm c. 1,71 cm d. 2 cm e. 2,17 cm 32. Sebuah pipa yang berbentuk huruf U berisi air raksa. Kaki yang besar mempunyai garis tengah dalam 1 cm. Selisih tinggi permukaan air raksa dalam kedua kaki itu 3 mm. Sudut kontak antara air raksa dan gelas 120º. Massa jenis air raksa 13,6 g/cm3. Tegangan permukaan air raksa 465 dyne/cm. Garis tengah dalam kaki yang kecil.... a. 1 mm b. 1,5 mm c. 1,8 mm d. 2 mm e. 2,1 mm 33. Pada waktu hujan turun terdapat sebuah gelembung air yang berbentuk separo bola berdiameter 3 cm pada ubin di tepi jalan. Tegangan permukaan air 72 dyne/cm. Gaya ke atas yang dilakukan oleh batasan gelembung itu kepada ubin.... a. 1306 dyne b. 1360 dyne c. 1603 dyne d. 1630 dyne e. 3160 dyne 34. Besarnya tegangan permukaan dapat dinyatakan dengan rumus.... a. gama =F/L b. gama =F/2L c. gama =2F/L d. gama = FL e. gama = 2FL 35. Tegangan permukaan dapat dianggap sebagai besarnya energi potensial yang dipunyai oleh permukaan per satuan.... a. panjang b. luas c. volume d. massa e. waktu 36. Tetesan zat cair selalu mengambil bentuk yang mempunyai.... a. volume terkecil b. volume terbesar c. luas permukaan terkecil d. luas permukaan terbesar e. volume dan luas terbesar 37. Jika zat cair membasahi dinding, sudut kontaknya.... a. = 90º b. < 90º c. > 90º d. = 0º e. > 180º 38. Detergen dapat mengubah sudut kontak.... a. > 90º menjadi < 90º b. < 90º menjadi > 90º c. 90º menjadi 0º d. 0º menjadi 90º e. 90º menjadi 180º 39. Meniskus cembung mempunyai sudut kontak.... a. 0º b. 90º c. < 90º d. > 90º e. > 180º 40. Air di dalam sebuah tangki berada 2,5 m di atas dasarnya. Bila di dasar tangki itu dibuat lubang kecil, maka air akan keluar dengan kecepatan.... a. 5 m/det b. 6 m/det c. 7 m/det d. 8 m/det e. 9 m/det 41. Sebuah pipa horisontal yang penampang lintangnya 25 cm2 mempunyai penguncupan yang penampang lintangnya 5 cm2. jika air yang melalui pipa besar mempunyai kecepatan 1,75 m/det, maka kecepatan air yang melalui penguncupan itu.... a. 8 m/det b. 8,5 m/det c. 8,75 m/det d. 9 m/det e. 9,5 m/det 42. Cepat aliran air dalam sebuah pipa horisontal yang penampang lintangnya 80 cm2 adalah 30 liter/detik. Tekanannya 83 cm Hg. Tekanan pada pipa tersebut di mana penampang lintangnya 20 cm2 a. 3,58 cm Hg b. 3,85 cn Hg c. 5,38 cm Hg d. 5,83 cm Hg e. 8,53 cm Hg 43. Sebuah pipa horisontal dengan penampang dalam 25 cm2 mempunyai penguncupan yang penampang dalamnya 6 cm2. Minyak yang massa jenisnya 0,7 g/cm3 masuk ke dalam pipa besar dengan kecepatan 1,8 m/det di mana tekanannya 52 cm Hg. Tekanan di dalam penguncupan.... a. 30 cm Hg b. 32 cm Hg c. 36 cm Hg d. 38 cm Hg e. 40 cm Hg 44. Sebuah tangki berisi minyak. Pada dasarnya terdapat pipa saluran yang penampangnya 1 cm2. Selisih tinggi permukaan minyak dengan lubang pipa 2,5 m. Kecepatan aliran minyak yang keluar melalui pipa.... a. 0,7 liter/det b. 0,8 liter/det c. 0,9 liter/det d. 1 liter/det e. 1,1 liter/det 45. Jika zat cair melalui sebuah pipa yang makin menyempit, maka.... a. kecepatannya makin kecil b. kecepatan alirannya makin kecil c. kecepatannya sama besar d. kecepatan alirannya sama besar e. kecepatannya nol 46. Jika zat cair melalui sebuah pipa yang makin menyempit maka.... a. zat cair akan mengalami suatu percepatan b. zat cair akan mengalami suatu perlambatan c. tekanan di dalam aliran zat cair makin besar d. tekanan di dalam aliran zat cair di mana- mana sama besar e. zat cair akan diam 47. Volume zat cair yang mengalir melalui sebuah lubang di dasar sebuah tangki tiap detik tidak bergantung pada.... a. berat jenis zat cair b. percepatan gravitasi c. luas penampang lubang d. tinggi zat cair di atas lubang e. massa zat cair 48. Hukum Bernoulli berdasarkan.... a. hukum Archimedes b. hukum Pascal c. hukum Newton d. hukum kekekalan massa dan energi e. hukum Boyle 49. Sebuah pesawat mempunyai lebar sayap total 15 m2. Jika kecepatan aliran udara di atas dan di bawah sayap masing- masing 60 m/s dan 30 m/s serta massa jenis udara 1,2 kg/m3. Besarnya gaya ke atas yang dialami pesawat adalah…. a. 16 200 N b. 20 100 N c. 24 300 N d. 30 500 N e. 34 600 N 50. Tinggi permukaan air pada tangki 1,25 m, sedang tempat lubang kebocoran 80 cm dari alas tangki. Jika g = 10 m/s maka jauh tempat jatuhnya air diukur dari dinding tangki…. a. 0,5 m b. 0,8 m c. 1,0 m d. 1,2 m e. 1,5 m Soal-soal uraian Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan benar! 1.Air yang mengalir dalam sebuah pipa yang berdiameter 6 cm berkecepatan 1,5 m/det. Berapa kecepatan air dalam pipa yang berpenampang dengan diameter 3 cm, jika pipa ini dihubungkan dengan pipa pertama dan semia pipa penuh. 2.Pipa dengan penampang 2 cm2 dialiri air dengan keceapatan 2 m/s. Ditanyakan : a. Berapa cm3 dapat dialirkan tiap menit  b. 3.Perhatikan alat sepeti tergambar di sebelah kanan Berapa kecepatan air yang dipancarkan lewat lobang L jika tekanan terhadap air 106 Pa dan tekanan udara luar 105 Pa dan apabila kecepatan air dalam reservoir Boleh diabaikan. 4.Sebuah tangki berisi air dan mempunyai kran setinggi 2 meter di atas tanah. Jika kran dibuka, maka air akan memancar keluar dan jatuh pada jarak horizontal sejauh 15 m dari kran. Berapa tinggi permukaan air dari kran, jika percepatan grafitasi bumi 10 m/s2 dan kecepatan turunnya air boleh diabaikan. 5.Sebuah pipa panjang memiliki penampang berbeda pada empat bagian. Luas penampang pipa berturut-turut pada bagian 1, bagian 2, bagian 3 adalah 150 cm2, 100 cm2 dan 50 cm2. Laju aliran air pada bagian 1 adalah 8 m/s. Sedangkan pada bagian 4 adalah 4,8 m/s. Tentukanlah : a. Debit air melalui keempat penampang itu b. Luas penampang pada bagian 4 c. Laju air pada bagian 2 dan 3 6.Sebuah pipa air memiliki dua penampang yang berbeda. Diameter masing-masing penampang adalah 15 cm dan 10 cm. Jika laju aliran pada penampang yang kecil adalah 9 m/s. Berapakah laju aliran pada penampang yang besar ? 7.Sebuah tangki berisi air, pada jarak 20 meter di bawah permukaan air pada tangki itu terdapat kebocoran. a. Berapa kecepatan air yang memancar dari lubang tersebut. b. Bila luas lubang 1 x 10-6 m2. Berapa liter volume air yang keluar dalam 1 detik. 8.Air mengalir melalui sebuah pipa mendatar yang luas penampangnya berbeda, penampang X = 8 cm2, kecepatan air adalah 3 cm/s. Tentukanlah : a. Kecepatan air pada penampang Y yang luasnya 2 cm2. b. Beda tekanan antara X dan Y 9.Pada suatu pipa mendatar yang luas penampangnya 30 cm2, tekanan statis air yang mengalir dengan aliran stasioner adalah 6,5 . 104 Pa dan tekanan totalnya adalah 6,7 . 104 Pa. Hitung : a. Kecepatan aliran air b. Debit air yang melalui pipa 10. Sebuah pipa silindris lurus memiliki diameter 10 cm. Pipa tersebut diletakkan horizontal, sedangkan air mengalir didalamnya dengan kecepatan 2 m/s. Diujung pipa terdapat mulut pipa dengan diameter 1,25 cm. a. Berapa kecepatan air yang keluar dari mulut pipa. b. Bila mulut pipa berhubungan dengan udara luar, berapa tekanan air di dalam mulut pipa jika Pbar = 1. 105 Pa. 11. Air mengalir dengan aliran stasioner sepanjang pipa mendapat yang luas penampangnya 20 cm2 pada suatu bagian dan 5 cm2 pada bagian yang lebih sempit. Jika tekanan pada penampang yang lebih sempit adalah 4,80 . 104 Pa dan laju alirannya 4 m/s, Tentuknlah : a. Laju aliran b. Tekanan pada penampang yang besar 12. Dalam suatu pipa, ada air mengalir. Di suatu tempat, laju air adalah 3 m/s, sedangkan di tempat lian yang terletak 1 meter lebih tinggi, laju air adalah 4 m/s. a. Berapakah tekanan air di tempat yang tinggi bila tekanan air di tempat yang rendah 2 . 104 Pa. b. Berapa tekanan air di tempat yang tinggi bila air dalam pipa berhenti dan tekanan air di tempat yang rendah 1,8 .104 Pa. 13. Sebuah pipa lurus mempunyai dua macam penampang, masing-masing 0,1 m2 dan 0,05 m2. pipa tersebut diletakkan miring. Sehingga penampang kecil berada 2 m lebih tinggi daripada penampang besar. Tekanan air pada penampang kecil adalah 2 .105 Pa. Dan laju air pada penampang besar 5 m/s. Tentukanlah : a. laju air dalam penampang kecil dan tekanan air pada penampang besar ? b. Volume air yang melalui pipa per-menit 14. Pesawat terbang modern dirancang untuk gaya angkat kira-kira 1300 N per m2 penampang sayap. Anggap udara mengalir melalui sayap sebuah pesawat terbang dengan garis arus aliran udara. Jika kecepatan aliran udara yang melalui bagian yang lebih rendah adalah 100 m/s. Berapa kecepatan aliran udara di sisi atas sayap untuk menghasilkan gaya angkat sebesar 1300 N/m2 pada tiap saya. (Massa jenis udara 1,3 kg/m3). 15. Tiap sayap sebuah pesawat terbang memiliki luas penampang 25 m2. jika kelajuan udara bagian bawah sayap adalah 50 m/s dan pada bagian atasnya 70 m/s. Tentukanlah berat pesawat itu. (anggap pesawat terbang mendatar pada kelajuan tetap pada ketinggian di mana massa jenis udara sama dengan 1) 16. Sebuah arca perak dalamnya berongga. Berat arca 105 dyne. Jika dicelupkan dalam minyak (r = 0,8 gr/cm3) beratnya 8.104 dyne. berapa volume rongga yang terdapat di dalam arca bila r perak = 10,5 gr/cm3 dan g = 10 m/s2. 17. Debit air yang melalui sebuah pipa air adalah 5000 cm3/s. Kelajuan air pipa utama dan pipa menyempit venturimeter meter masing- masing 3 m/s dan 5 m/s. Jika massa jenis raksa 13,6 gr/cm3, massa jenis air 1 gr/cm3 dan g = 10 m/s2. Tentukan: a. Beda tekanan air antara kedua pipa tersebut. b. Beda ketinggian raksa dalam kedua kaki manometer. |
1 komentar:
nomor 20 jawabanya apa?? trus cara kerjanya gmna?
Posting Komentar