Contoh Soal dan Pembahasan BAB Fluida Statis Soal No. 1
Seekor ikan berada pada kedalaman 15 1 5 meter di bawah permukaan air.
Jika massa jenis air 1000 kg/m3 , percepatan gravitasi bumi 10 m/s dan tekanan udara luar 105 !/m, tentukan " a# tekanan hidrostatis $ang dialami ikan b# tekanan total $ang dialami ikan
Pembahasan
a# tekanan hidrostatis $ang dialami ikan
b# tekanan total $ang dialami ikan
Soal No. 2
Seorang anak hendak menaikkan batu bermassa 1 ton dengan alat seperti gambar berikut%
Jika luas penampang pipa besar adalah 50 kali luas penampang pipa kecil dan tekanan cairan pengisi pipa diabaikan, tentukan ga$a minimal $ang harus diberikan anak agar batu bisa terangkat%
Pembahasan Hukum Pascal
&ata " '1 ( ' ' ( )batu ( *1000#*10# ( 10000 ! +1 " + ( 1 " 50
Soal No. 3
ipa - diisi dengan air raksa dan cairan min$ak seperti terlihat pada gambar%
Jika ketinggian min$ak h adalah , cm, massa jenis min$ak 0, gr/cm3 dan massa jenis g adalah 13, gr/cm3 tentukan ketinggian air raksa *h 1#%
Pembahasan
2ekanan 2e kanan titiktitik pada cairan $ang berada pada garis vertikal seperti ditunjukkan gambar diatas adalah sama.
Soal No. 4
Sebuah benda tercelup sebagian dalam cairan $ang memiliki massa jenis 0,5 gr/cm3 seperti
ditunjukkan oleh gambar berikut%
Jika volume benda $ang tercelup adalah 0, dari volume totaln$a, tentukan massa jenis benda tersebut%
Pembahasan
4a$aga$a $ang bekerja pada benda diatas adalah ga$a berat $ang berarah ke bawah dan ga$a apung / ga$a +rchimides dengan arah ke atas. edua ga$a dalam kondisi seimbang.
Soal No. 5
Seorang anak memasukkan benda 6 bermassa 500 gram ke dalam sebuah gelas berpancuran berisi air, air $ang tumpah ditampung dengan sebuah gelas ukur seperti terlihat pada gambar berikut"
Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s tentukan berat semu benda di dalam air%
Pembahasan
&ata " mb ( 500 g ( 0,5 kg m7 ( ( 00 g ( 0, kg 8erat benda di 7luida *berat semu# adalah berat benda di udara dikurangi ga$a apung *+rchimides# $ang diterima benda. 8esarn$a ga$a apung sama besar dengan berat 7luida $ang dipindahkan $aitu berat dari 00 ml air ( berat dari 00 gram air *ingat massa jenis air ( 1 gr/cm 3 ( 1000 kg/m3#.
Soal No. 6
erbandingan diameter pipa kecil dan pipa besar dari sebuah alat berdasarkan hukum ascal adalah 1 " 5. Jika alat hendak dipergunakan untuk mengangkat beban seberat 1000 !ewton, tentukan besar ga$a $ang harus diberikan pada pipa kecil%
Pembahasan
&1 ( 1 & ( 5 ' ( 1000 !
Soal No.
Sebuah pipa - diisi dengan 3 buah 9at cair berbeda hingga seperti gambar berikut
Jika :1, : dan :3 berturutturut adalah massa jenis 9at cair 1, dan 3 dan h 1, h, h3 adalah tinggi masingmasing 9at cair seperti nampak pada gambar di atas, tentukan persamaan untuk menentukan massa jenis 9at cair 1. Pembahasan
+ ( 8 1 ( ; 3 :1 g h1 ( : g h ; :3 g h3 dengan demikian :1 h1 ( : h ; :3 h3 Sehingga :1 ( *: h ; :3 h3# " h1
Soal No. !
Sebuah pipa - diisi dengan d engan < buah 9at cair berbeda hingga seperti gambar. 2entuka 2entukan n persamaan untuk menentukan besarn$a massa jenis 9at cair 1 Pembahasan
+ ( 8 1 ; < ( ; 3 :1 g h1 ; :< g h< ( : g h ; :3 g h3 g bisa dicoret sehingga didapatkan
:1 h1 ; :< h< ( : h ; :3 h3 :1 h1 ( : h ; :3 h3 :< h< Sehingga :1 ( * : h ; :3 h3 :< h<# " h1 Soal No. "
Sebuah benda berbentuk balok berada pada bejana $ang berisikan air dan min$ak. 50= dari volum balok berada di dalam air, 30= berada dalam min$ak seperti terlihat pada gambar berikut.
2entukan 2e ntukan massa jenis balok tersebut &iketahui massa jenis air adalah 1 g/cm3 dan massa jenis min$ak 0, g/cm3
Pembahasan
a# 4a$aga$a $ang bekerja pada balok adalah sebagai berikut"
Be#at Be# at bend b enda a
w ( mg arena massa benda belum diketahui, masukkan m ( : v8 sehingga w ( : v g dengan v 8adalah volum balok.
$a%a ke atas %an& beke#'a (ada balok oleh ai#
'air ( :a va g dengan va adalah volume air $ang dipindahkan atau didesak oleh balok *50=v ( 0,5 v8#.
$a%a ke atas %an& beke#'a (ada balok oleh min%ak
'm ( :m vm g dengan vm adalah volume min$ak $ang dipindahkan atau didesak oleh balok *30= v8 ( 0,3 v8#. 4a$a $ang arahn$a ke atas sama dengan ga$a $ang arahn$a ke bawah"
Soal No. 1)
erhatikan gambar berikut, air berada dalam sebuah pipa kapiler dengan sudut kontak sebesar >.
Jika jarijari pipa kapiler adalah 0, mm, tegangan permukaan air 0,0 !/m dan cos > ( 0,55 tentukan tentukan ketinggian air dalam pipa kapiler % *g ( 10 m/s, :air ( ( 1000 kg/m3#
Pembahasan
&ata soal" r ( 0, mm ( 0, ? 10 @3 m cos > ( 0,55 A ( 0,0 !/m g ( 10 m/s :air ( ( 1000 kg/m3 h ( .... Bumus kenaikan 9at cair pada suatu pipa kapiler
6asuk datan$a
Soal No. 12
Sebuah pipa vertikal terpasang di dalamn$a sebuah pegas dan sebuah penampang lingkaran dari karet berjarijari 10 cm seperti terlihat pada gambar berikut.
Suatu 9at cair dengan massa jenis 00 0 0 kg/m3 kemudian dimasukkan ke dalam pipa hingga setinggi 35 cm. egas tertekan ke bawah hingga posisin$a setinggi h. Jika konstanta pegas adalah 0 0 !/m dan percepatan gravitasi 10 m/s tentukan nilai h%
Pembahasan
2entukan 2e ntukan dulu perubahan panjang pegas akibat diisin$a pipa dengan cairan" 4a$a dari pegas ( 4a$a dari 9at cair
&engan demikian h ( 50 cm @ << cm ( cm Soal No. 13
Sebuah kelereng dengan jarijari 0,5 cm jatuh ke dalam bak berisi oli $ang memiliki koe7isien viskositas 110 ? 10@3 !.s/m. 2entukan 2entukan besar gesekan $ang dialami kelereng jika bergerak dengan kelajuan 5 m/s%
Pembahasan
&ata" r ( 0,5 cm ( 5 ? 10 @3 m C ( 110 ? 10@3 !.s/m D ( 5 m/s '7 (..... (..... 8enda $ang bergerak dalam 7luida akan mengalami gesekan. 8esar gesekan $ang terjadi jika benda bentukn$a 8EF+ dirumuskan"
dimana '7 ( ( ga$a gesekan di dalam 7luida C ( koe7isien viskositas 7luida r ( jarijari benda D ( kecepatan gerak benda sehingga besarn$a gesekan
Soal No. 14
Sebuah gotri $ang berjarijari 5,5 ? 10@3 m terjatuh ke dalam oli $ang memiliki massa jenis 00 kg/m3 dan koe7isien viskositasn$a 110 ? 10@3 !.s/m. Jika massa jenis gotri 00 kg/m3, tentukan kecepatan terbesar $ang dapat dicapai gotri dalam 7luida%
Pembahasan
&ata" 8endan$a gotri, berbentuk bola. r ( 5,5 ? 10@3 :b ( 00 kg/m3 'luidan$a oli. :7 ( ( 00 kg/m3 C ( 110 ? 10@3 !.s/m D2 (.....G ecepatan terbesar $ang dicapai gotri dalam 7luida dinamakan kecepatan terminal atau D2. Bumus kecepatan terminal untuk benda berbentuk bola"
sehingga"
Soal No. 15
Sebuah balok $ang memiliki massa < kg dan volume 5 ? 10@< m3 berada di dalam air digantung menggunakan sebuah pegas seperti gambar berikut.
Jika massa jenis air 1000 kg/m3 dan konstanta pegasn$a 1<0 !/m maka pertambahan panjang pegas ditinjau dari saat pegas tanpa beban adalah.... +. 15 cm 8. 0 cm H. 5 cm &. 30 cm I. 35 cm
Pembahasan
4a$aga$a $ang bekerja bekerja pada balok $aitu ga$a berat balok w ( mbg arahn$a ke bawah, ga$a ga$a angkat $ang berasal dari air 'a ( :aga arahn$a ke atas, dan ga$a pegas 'p ( kKL arahn$a ke atas. etigan$a dalam kondisi seimbang.
arena seluruh balok berada di dalam air, maka volume air $ang dipindahkan sama dengan volume balok. &engan massa jenis air :a (1000 kg/m3 dan g ( 10 m/s diperoleh hasil"
Sumber" 7isikastud$center.com b$" 'a$adh +bi$$i irimkan Mni lewat Imail8log2his% Imail 8log2his%8erb 8erbagi agi ke 2witter 2wit ter8erbagi 8erbagi ke 'acebook ) komenta#*
oskan omentar +ink ke (ostin& ini
8uat sebuah Fink osting Febih 8aru
About me •
+malia !ur+ini
•
'a$adh +bi$$i
Contact ,s
osting Fama 8eranda
