Kisi-Kisi Soal Fluida Statis [PDF]

Citation preview

KISI-KISI SOAL HIGHER ORDER THINKING SKILL (HOTS) MATERI FLUIDA STATIS



Materi Pelajaran Kelas/Semester Kompetensi Dasar No



Materi



1.



2.



3.



Fluida Statik



: FISIKA : XI/II : 3.7 Menerapkan hukum-hukum pada fluida statik dalam kehidupan sehari-hari (C3) Indikator Materi



Stimulus



Menjelaskan pengertian fluida statik (C2)



Ciri-ciri Fluida Statik



Menjelaskan pengertian tekanan hidrostatis (C2)



Massa jenis dan ketinggian benda yang berbeda



Menganalisis persamaan Tekanan Hidostatistika (C4)



Penampung air yang terbuka



Indikator Soal Disajikan pernyataan tentang fluida, diharapka siswa dapat mengkategorikan pernyataan yang sesuai dengan fluida statik Disajikan pernyataan tentang tekanan hidrostatis, siswa diharapkan dapat mengkategorikan yang sesuai dengan tekanan hidrostatis Disajikan deskripsi tentang penampung air yang memiliki ketinggian tertentu tanpa penutup, diharapkan siswa dapat



Level Kognitif



Bentuk Soal



No Soal



C2



Pilihan Ganda



1



C2



C4



Pilihan Ganda



Pilihan Ganda



2



3



Gambar 2 Kapal identik saat menyelam



4.



Menganalisis penerapan tekanan Hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari (C4)



Deskripsi kegiatan menyelam



5.



Menjelaskan hukum utama hidrostatis (C2)



Gambar empat bejana hubung yang diisi air dengan bentuk yang berbedabeda



menganalisis persamaan tekanan Hidrostatis yang tepat untuk digunakan Disajikan gambar dan deskripsi tentang dua kapal identik dengan salah satu memiliki muatan stryfoam, siswa diharapkan dapat menganalis hubungan massa jenis dengan tekanan hidrostatis Disajikan deskripsi tentang orang menyelam, siswa dapat menganalisis formulasi persamaan tekanan hidrostatistika untuk menghitung besar tekanan yang dialami orang tersebut Disajikan gambar empat bejana hubung yang diisi air dengan bentuk yang berbedabeda, diharapkan siswa dapat menjelaskan konsep hukum utama hidrostatistika



C4



Uraian



1



C4



Pilihan Ganda



4



C2



Uraian



2



6.



Menganalisis persamaan Hukum Utama Hidrostatistika (C4)



Pipa U



7.



Menghitung salah satu besaran pada penerapan hukum utama hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari (C3)



Gambar Pipa U yag berisi dua caran yang berbeda



8.



Menjelaskan hukum Pascal (C2)



Fenomena Pascal



Disajikan pipa u uang berisi 2 fluida yang memiliki ketinggian yang berbeda yaitu air dan zat cair lainnya. Pada sisi air tabung/pipa bagian atas tertutup dan yang lainnya tidak, diharapkan siswa dapat menganalis persamaan hukum utama hidrostatistika untuk menghitung massa jenis zat cair tersebut. Disajikan sebuah gambar pipa u yang berisi dua cairan yang berbeda, siswa diharapkan dapat menghitung perbedaan ketinggian permukaan zat cair Disajikan beberapa pernyataan, diharapkan siswa dapat mengkategorikan pernyataan yang termasuk hukum pascal



C4



Pilihan Ganda



5



C3



Pilihan Ganda



6



C2



Pilihan Ganda



7



9.



Memformulsikan persamaan Cairan dalam Hukum Pascal (C3) bejana



10



Menentukan pernyataan yang sesuai dengan penerapan hukum hukum pascal dalam kehidupan sehari-hari (C3)



11.



Menjelaskan hukum Archimedes (C2) Menganalisis persamaan Hukum Archimedes (C4)



12.



Pernyataan tentang dongkrak Hidrolik



Balon udara



Disajikan gambar cairan dalam bejana, diharapkan siswa dapat memformulasikan hukum pascal yang digunakan untuk menentukan gaya minimum yang diperlukan agar beban dalam keadaan seimbang Disajikan macammacam alat penerapan hukum pascal, diharapkan siswa dapat menentukan pernyataan yang benar berkaitan dengan hukum pascal Disajikan pernyataan tentang (belum) Disajikan deskripsi balon udara, diharapkan siswa dapat menganalisis untuk mengetahui volume yang diperlukan untuk mengangkat beban pada balon.



C3



Uraian



3



C3



Pilihan Ganda



8



C2



Pilihan Ganda Uraian



9



C4



4



13.



Menganalisis penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari (C4)



Kapal selam



14



Menjelaskan meniskus, tegangan permukaan dan gejala kapilaritas (C2)



Klip kertas



15.



Memformulasikan meniskus, tegangan permukaan (C3)



Suatu kawat berbentuk U yang dimasukkan ke dalam larutan sabun



16.



Menganalisis penerapan meniskus, tegangan permukaan dan gejala kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari (C4)



Fenomena tegangan permukaan (serangga dapat



Disajikan pernyataan tentang kapal selam, siswa dapat menganalisis keadaan melayang, terapung dan tenggelam pada kapal untuk menentukan pernyataan yang benar Disajikan sebuah fenomena klip kertas dapat terapung diatas air sabun, siswa dapat menjelaskan tegangan permukaan Disajikan gambar dan deskripsi suatu kawat berbentuk U yang dimasukkan ke dalam larutan sabun, diharapkan siswa dapat menganalisis keadaan tersebut untuk menghitung besar tegangan permukaan selaput sabun tersebut. Disajikan fenomena tegangan permukaan yaitu serangga dapat berjalan diatas permukaan air, siswa



C4



Pilihan Ganda



10



C2



Pilihan Ganda



11



C3



Uraian



5



C4



Pilihan Ganda



12



berjalan diatas permukaan air ) 17



Menjelaskan Viskositas dan hukum Stokes (C2) Menganalisis persamaan Viskositas dan Hukum Stokes (C4)



18



19



Fluida Statik



diharapkan dapat menganalisis dengan benar C2



Kohesi dan adhesi yang dialami lapisan fluida di antara dua pelat



Menjelaskan penerapan viskositas dan hukum Stokes dalam kehidupan sehari-hari (C2)



A. Soal Pilihan Ganda 1. Perhatikan pernyataan dibawah! i. Aliran tunak ii. Air yang berada di dalam wadah (diam)



Kohesi dan adhesi yang C4 dialami lapisan fluida di antara dua pelat, diharapkan siswa dapat menganalisis persamaan viskositas untuk menemukan hubungan antara besaran-besaran pada persamaan viskositas. C2



13 Pilihan Ganda



14



Pilihan Ganda



15



iii. Pipa venturi iv. Kapal selam Dari pernyataan di atas, manakah yang berhubungan dengan fluida statis? a. i dan iv b. ii dan iii c. ii dan iv d. iii dan iv e. ii saja 2. Perhatikan peryataan perikut! i. Tekanan berbanding terbalik dnegan volume ii. Massa jenis air 1000 g/cm3 iii. Tanki bocor pada bagian bawah akan memnacarkan air dengan cepat iv. Ikan berada di dalam akuarium Berdasarkan peryataan diatas, maanakah yang berhubungan dengan tekanan hidrostatis adalah...... a. i dan iv b. ii dan iii c. ii dan iv d. iii dan iv e. ii saja 3. Sebuah penampung air setinggi 10 meter penuh terisi air. Jika permukaan penampung air tersebut tanpa penutup, berapakah tekanan air pada dasar wadah? Anggap saja g = 10 m/s2. a. 0,1 x 105 Pa d. 2,0 x 105 Pa b. 1,1 x 105 Pa e. 3,0 x 105 Pa c. 1,2 x 105 Pa



4.



Andi menyelam di laut untuk mengambil gambar terumbu karang hingga mencapai kedalaman 100 meter dibawah permukaan laut menggunakan tanki oksigen. Diketahui ternyata andi mengalami tekanan sebesar 11,3 x 105 Pa. Tekanan yang dialami andi termasuk tekanan................. a. 1,13 x 105 Pa d. 10,3 x 105 Pa 5 b. 8,3 x 10 Pa e. 11,3 x 105 Pa c. 9,0 x 105 Pa



5. Perhatikan gambar dibawah ini!



Diketahui ketinggian kolom air (kanan) adalah 50 cm, sedangkan ketinggian kolom zat cair (kiri adalah 30 cm. Berapakah massa jenis zat lainnya jika pada ujung pipa u bagian zat cair lainnya bagian ujungnya ditutup? a. 15000 𝑘𝑔/m3 d. 30000 𝑘𝑔/m3 b. 20000 𝑘𝑔/m3 e. 35000 𝑘𝑔/m3 3 c. 25000 𝑘𝑔/m



6. Perhatikanlah gambar bejana di bawah ini.



Jika diketahui massa jenis minyak 0,8 g/cm3, massa jenis raksa 13,6 g/cm3, dan massa jenis air 1 g/cm3, berapakah perbedaan tinggi permukaan antara minyak dan air? a. b. c. d. e.



1,63 cm 3,00 cm 3,75 cm 4,22 cm 7,50 cm



7. Perhatikan penyataan berikut ini: 1 i. F∝ 𝐴 ii.



F∝ 𝐴



iii.



m∝ ℎ



1



iv. m∝ ℎ Dari pernyataan diatas, manakah yang termasuk persamaan hukum pascal? a. i dan iii b. ii dan iii c. ii dan iv d. i dan iv



e. iv saja 8. Perhatikan pernyataan berikut! i. Gaya pada dongkrak hidrolik pada piston kecil sebanding dengan Gaya pada dongkrak hidrolik pada piston besar ii. Luas permukaan pada kedua piston berbeda iii. Luas permukaan kedua piston sama sehingga gaya dongkrak pada kedua piston sama iv. Perubahan ketinggian pada piston besar lebih tinggi daripada pinston kecil setelah diberikan tekanan dari piston kecil Berdasarkan pernyataan diatas, manakah pernyataan yang benar? a. i dan ii b. i dan iii c. ii dan iv d. iii dan iv e. iv saja 9. belum 10. Perhatikan pernyataan berikut! i. Telur dapat mengapung karena massa jenis telur sama dengan massa jenis air ii. Kapal bisa terapung karena massa jenis air lebih besar dari massa jenis kapal iii. Kapal bisa tenggelam karena massa jenis kapal lebih besar dari massa jenis air iv. Massa jenis air lebih besar dari massa jenis kapal sehingga kapal tenggelam Berdasarkan pernyataan diatas, manakan pernyataan yang tepat? a. i dan ii b. i dan iii c. ii dan iii d. iii dan iv e. iv saja



11. Suatu ketika sebuah klip mengapung saat diletakkan di atas permukaan air dalam gelas, kemudian air tersebut ditambahkan larutan sabun, sesaat kemudian klip tenggelam. Hal ini disebabkan oleh…. a. massa jenis air bertambah b. massa jenis air berkurang c. massa jenis klip bertambah d. tegangan permukaan air bertambah e. tegangan permukaan air berkurang 12. Serangga dapat berjalan di atas permukaan air karena.... a. Berat nyamuk lebih kecil daripada gaya Archimedes b. Massa jenis nyamuk sama dengan massa jenis air c. Massa jenis nyamuk lebih kecil daripada massa jenis air d. Adanya adhesi dan kohesi e. Adanya tegangan permukaan air 13. Belum



14. Gambar disamping menunjukkan lapisan fluida yang berada diantara dua pelat, ketika pelat bagian atas diberikan gaya berupa tarikan maka terjadi kohesi antara molekul fluida dan adhesi antara permukaan pelat dengan fluida. Pernyataan berikut yang benar mengenai gaya tarik (F) adalah..... 1 i. 𝐹∝ƞ



15.



1



ii.



𝐹∝𝐴



iii.



𝐹∝𝑣



iv. v.



𝐹∝𝑙 𝐹∝ƞ



1



B. Uraian 1. Dua buah kapal identik bersiap untuk berlayar. Satu diisi dengan muatan berisi stryfoam, dan yang lainnya kosong. Kapal manakah yang akan masuk lebih dalam saat berada di dalam air?(𝜌𝑠𝑡𝑟𝑦𝑓𝑜𝑎𝑚 = 120 kg/m3) 2. Perhatikan gambar dibawah ini!



3.



Dari gambar tersebut terdapat empat bejana yang mempunyai bentuk yang berbeda-beda dengan diberi tanda pada titik A, B, C dan D. Coba jelaskan dengan pengetahuan yang anda miliki, apakah ada dari salah satu titik yang ada pada bejana tersebut mempunyai tekanan hidrostatis yang paling besar? Perhatikan gambar di bawah! Cairan yang ada dalam bejana = oli



4.



Dari gambar tersebut diketahu luas penampang kecil adalah 100 cm2 dan luas penampang besar 250 cm2. Jika massa beban 200 kg dan massa jenis oli 780 kg/m3 serta ketinggian kolom oli 2 meter.anggap g = 10 m/s2. Berapakah gaya minimum (F) agar beban berada dalam keadaan seimbang (beban tidak bergerak)? Disebuah taman rekreasi yang menyediakan wahana balon udara akan menerbangkan beberapa orang. Beban total yang dapat diangkat balon adalah 500 kg. Jika balon akan diisi oleh gas helium yang memiliki massa jenis 0,1786 kg/m3, berapakan volume helium yang perlukan untuk dapat menerbangkan balon udara tersebut? ( massa jenis udara = 1,293 kg/m3).



5. Gambar disamping melukiskan suatu kawat berbentuk U yang ditutup degan kawat AB yang dapat bergerak bebas yang kemudian dimasukkan ke dalam larutan sabun. Setelah kawat diangkat dari larutan tersebut ternyata kawat dapat setimbang setelah pada kawat digantungkan beban seberat 10-3 N, jika panjang kawat AB = 10 cm dan berat kawat AB = 5.10-4 N, berapakah beras tegangan permukaan selaput sabun tersebut?