LATIHAN SOAL FLUIDA STATIK Fix [PDF]

Citation preview

LATIHAN SOAL 1. Ujung sebuah paku runcing mempunyai luas penampang 1 mm2. Paku tersebut dipukul dengan palu sehingga paku mengalami gaya besarnya 10 N dan menancap pada sebatang kayu. Tekanan yang diterima kayu oleh ujung paku adalah ... a. 6 MPa b. 10 MPa c. 48 MPa d. 76 MPa e. 84 MPa 2. Seseorang sedang memeriksa kerangka kapal di dasar laut yang berada 30 meter di bawah permukaan air. Tekanan air laut di tempat itu adalah ... a. 3,5 × 105 N/m2 b. 3,0 × 105 N/m2 c. 3,8 × 105 N/m2 d. 4,0 × 105 N/m2 e. 4,2 × 105 N/m2 3. Pada tekanan 1 atmosfer, tinggi cairan raksa dalam pipa barometer adalah 76 cm. Jika pipa diganti dengan pipa lain yang luas penampangnya dua kali semula, maka tinggi permukaan raksa sekarang adalah ... a. 19 cm b. 38 cm c. 76 cm d. 114 cm e. 152 cm 4. Tekanan mutlak pada kedalaman 50 m di bawah permukaan danau adalah ... (massa jenis air danau 1 g/cm 3, percepatan gravitasi (g =10 m/s2) dan tekanan atmosfer = 105 Pa) a. 1 × 105 N/m2 b. 4 × 105 N/m2 c. 5 × 105 N/m2 d. 6 × 105 N/m2 e. 7,5 × 105 N/m2 5. Suatu zat cair memiliki massa jenis 1.020 kg/m3. Jika percepatan gravitasi bumi g = 9,8 m/s2 dan tekanan atmosfer 1,01 × 105 Pa , tekanan pada kedalaman h dalam zat cair menjadi 101% lebih besar dari tekanan di permukaan. Nilai h adalah ... a. 10 cm b. 20 cm c. 30 cm d. 40 cm e. 50 cm



6. Sebuah manometer tabung terbuka yang berisi minyak dengan massa jenis 0,8 g/cm 3 dihubungkan ke tabung gas. Permukaan minyak di dalam kaki yang terbuka berada 17 cm lebih tinggi dari permukaan minyak dalam kaki yang lain. Jika tekanan udara luar 75 cmHg, maka tekanan gas dalam tabung tersebut adalah ... (1 atm = 76 cmHg) a. 1,00 atm b. 1,25 atm c. 1,55 atm d. 1,75 atm e. 1,85 atm 7. Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan air. Pada kaki kiri pipa U tersebut kemudian dituangkan minyak dengan massa jenis 0,8 g/cm3 setinggi 10 cm dan alcohol yang massa jenisnya 0,7 g/cm 3 setinggi 8 cm. Jika ketiga cairan tidak bercampur, maka beda tinggi permukaan cairan di pipa kkiri dan kanan adalah ... a. 1,4 cm b. 2,4 cm c. 3,4 cm d. 4,4 cm e. 5,4 cm 8. Sebuah pompa hidrolik dengan perbandingan diameter pengisap 1:20. Apabila pada pengisap besar digunakan untuk mengangkat beban 16.000 N, maka besar gaya minimal yang dikerjakan pada pengisap kecil adalah ... a. 20 N b. 40 N c. 50 N d. 80 N e. 800 N 9. Massa sesungguhnya dari sebuah benda adalah 300 gram. Jika ditimbang di dalam air, massanya seolah-olah menjadi 225 gram, dan jika ditimbang di dalam suatu cairan lain, massanya seolah-olah 112,5 gram. Jika massa jenis air 1 g/cm 3 , maka massa jenis cairan itu adalah ... a. 0,83 g/cm3 b. 1,20 g/cm3 c. 2,50 g/cm3 d. 2,67 g/cm3 e. 3,289 g/cm3 10. Suatu benda terapung di atas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan 60% volume benda berada di dalam air, 30% di dalam minyak dan sisanya berada di atas



permukaan minyak. Jika massa jenis minyak 0,8 g/cm3, maka masa jenis benda tersebut adalah ... g/cm3. a. 0,10 b. 0,20 c. 0,30 d. 0,84 e. 0,90 11. Sebuah ban mobil diisi udara, volumenya 0,1 m3 dan massanya 1 kg. Jika ban itu digunakan sebagai pelampung di dalam air, massa jenis air 103 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka ban dapat mengapungkan beban maksimum sebesar ... a. 1.001 kg b. 1.000 kg c. 101 kg d. 100 kg e. 99 kg 12. Naiknya air di dalam pipa kapiler yang diameternya 0,6 mm jika tegangan permukaan air 72,8 dyne/cm dan sudut kontaknya 0⁰ adalah ... a. 4,95 cm b. 5,00 cm c. 4,85 cm d. 5,15 cm e. 4,9 cm 13. Dalam percobaan penentuan tegangan permukaan larutan sabung, pangjang kawat



geser PQ 10 cm dan massanya 5 gram. Untuk menahan tegangan permukaan larutan sabun perlu dikaitkan beban tambahan 2 gram. Jika g = 9,8 m/s2, maka besarnya tegangan permukaan larutan sabun adalah ... a. 49 N/m b. 4,9 N/m c. 3,43 N/m d. 0,343 N/m e. 0,0343 N/m 14. Seekor nyamuk dapat hinggap 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 15. Sebuah jarum yang panjangnya 5 cm diletakkan perlahan-lahan di atas permukaan air yang mempunyai tegangan permukaan sebesar 7,3 × 10−2 N/m. Berat jarum maksimum agar tidak tenggelam adalah ... a. 7,3 × 10−2 N b. 3,65 × 10−2 N c. 7,3 × 10−3 N d. 3,65 × 10−3 N e. 3,65 × 10−4 N



1. Perhatikan gambar berikut.



3 cm 10 cm



Jika fluida 1 adalah air dengan massa jenis 1 g/cm 3, tentukan massa jenis fluida 2 dalam g/cm3. 2. Pengangkat hidrolik bekerja dengan tekanan udara tinggi yang dihubungkan langsung pada sebuah pengisap yang bergaris tengah 20 cm. Jika berat alat pengankat ditambah berat mobil yang diangkat adalah 20.000 N, hitunglah besar tekanan udara yang diperlukan untuk mengangkat mobil. 3. Sepotong kaca di udara memiliki berat 30,0 N. Jika dimasukkan ke dalam air beratnya menjadi 20,0 N. Jika massa air adalah 1.000 kg/m 3 dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, maka tentukan massa jenis kaca. 4. Hitung kecepatan maksimum dari sebuah bola baja berjari-jari 2 mm yang dijatuhkan dalam sejenis minyak (𝜌 = 965 𝑘𝑔/𝑚3 ) yang mempunyai koefisien viskosittas 1,2 kg/m.s. (massa jenis baja = 8,1 × 103 𝑘𝑔/𝑚3 )