Created by Rozie

FLUIDA

FISIKA KELAS XI IA

1. Didalam sebuah tabung terdapat 1 liter minyak yang massa jenisnya 0,8 g/cm3. Jika luas dasar

tabung 50 cm2 , hitung tekanan hidrostatis pada dasar bejana. 2. Berapakah tekanan yang dirasakan oleh seekor ikan laut yang berada pada kedalaman 8 m ?.

Tekanan udara pada permukaan air laut 1 atm dan massa jenis air laut 1030 kg/m3 3. Terdapat 3 buah cairan masing-masing gliserin ( = 1,3 g/cm3 ), minyak ( = 0.8 g/cm3) dan air (

= 1 g/cm3) dimasukan dalam sebuah silinder. Tinggi masing-masing cairan berturut-turut adalah 80

cm, 40 cm dan 60 cm. Tentukanlah (a) tekanan hirostatik antara batas air dan minyak (b) tekanan hidrostatik di dasar tabung.

4. Sebuah pompa hidrolik luas penampang kecilnya 20 cm2dan luas penampang besarnya 500 cm2. Jika pada penampang yang kecil diberi gaya 100 N, berapakah gaya pada penampang yang besar.

5. Perbandingan jari-jari pengisap kecil dan besar pada dongkrak hidrolik 1 : 25. Jika pada pengisap besar terdapat beban bermassa 7,5 ton, berapakah gaya minimal yang dibutuhkan pada pengisap kecil supaya beban dapat terangkat

6. Dongkrak hidrolik menggunakan cairan minyak ( = 800 kg/m3) dengan luas penammpang 800 cm2

diberi beban mobil massa 800 kg. Pengisap yang lain dengan 25 cm2, berada pada posisi 8 m di

bawahnya. Berapakah besar gaya minimum pada pengisap kecil supaya setimbang. 7. Sebuah benda ditimbang dengan neraca pegas. Ketika benda diudara neraca pegas menunjukkan

skala 20 N, sedang ketika benda seluruh bagian benda dimasukkan kedalam air (air= 1 g/cm3)

neraca pegas menunjukkan skala 15 N, hitung gaya keatas yang dialami benda dan massa jenis benda.

8. Sebuah benda 50% volumenya di air ( = 1000 kg/m3)dan 30% ada di minyak ( =800 kg/m3). Jika

volume benda 100 cm3, Berapakah massa benda. 9. Sebuah pipa vertikal U dengan penampang dalam seragam berisi raksa ( = 13,6 g/cm3) pada

kedua kakinya. Gliserin ( = 1,3 g/cm3) setinggi 12 cm dimasukan ke salah satu ujung pipa.

Kemudian ujung lainya diberikan minyak ( = 0,8 g/cm3) sampai ketinggian minyak dan gliserin

sama. Tentukan tinggi minyak 10. Sebuah benda saat berada di udara beratnya 40 N saat di air beratnya 30 N. Berapakah massa jenis

bendaSebuah batu batu dimasukkan kedalam gelas berpancar berisi penuh air (air= 1 g/cm3). Air

yang tumpah tertampung pada gelas ukur sebanyak 20 cm3. Hitung: a. volume batu

b. berat air yang tumpah c. gaya ke atas yang dialami batu

11. Di dalam sebuah bak yang berisi air (air= 1000 kg/m3) terdapat es(es= 900 kg/m3) dengan 100

cm3 muncul diatas permukaan air. Hitung volume es seluruhnya 12. Sebuah gabus bermassa jenis 0,8 g/cm3 memiliki volume 20 cm3 dimasukkan kedalam air.

Tentukan: a. Volume gabus yang tercelup air

b. Volume air yang dipindahkan oleh gabus c. Berapa berat maksimal beban yang dapat ditumpangkan di atas gabus hingga gabus terapung

dengan seluruh bagiannya tercelup air

13. Kayu berbentuk kubus dengan rusuk 10 cm dan bermassa jenis 0,6 g/cm3 terapung tegak dalam sebuah silinder yang berisi minyak bermassa jenis 800 kg/m3. Jika laus alas silinder 12 dm3 hitung: a. tinggi rusuk kubus yang tercelup minyak b. tinggi kenaikan minyak pada silinder setelah dimasuki kayu

14. Sebuah benda 50% volumenya di air ( = 1000 kg/m3)dan 30% ada di minyak ( =800 kg/m3). Jika

volume benda 100 cm3, Berapakah massa benda. 15. Sebuah benda ketika dimasukkan ke dalam air ((air= 1 g/cm3) ternyata 3/4 bagian benda terapung

diatas permukaan air. Tentukan: a. massa jenis benda tersebut b. Jika benda tersebut mendapat gaya ke atas sebesar 2 N berapakah volume benda itu

16. Ban dalam sebuah mobil bervolume 0,2 m3 bermassa 2 kg berisi udara dengan massa jenis 1,2 kg/m3 digunakan sebagai pelampung pada kolam air bermassa jenis 1 g/cm3. Berapakah berat beban pemakainya supaya: a. hanya 2/5 bagian ban masuk kedalam air

b. seluruh bagian ban tercelup air 17. Sebuah balon udara berbentuk bola bervolume 4 x 104 m3 diisi gas hidrogen bermassa jenis 0,09

kg/m3. Jika massa jenis udara 1,2 kg/m3, tentukan berat beban (penumpang dan balon berikut

perlengkapannya) supaya: a. Balon dapat seimbang diam melayang diudara b. Balon bergerak naik keatas dengan percepatan 0,2 m/s2

18. Sebuah balon udara berdiameter 10 m berisi udara panas. Kerapatan udara panas di dalam balon 75% kerapatan udara luar (1,3 kg/m3). a. Berapakah massa total maksimum penumpang dan beban yang masih dapat diangkut balon

tersebut

b. Dengan massa maksimum pada soal b harus diturunkan menjadi berapakah kerapatan udara

panas pada balon supaya balon turun kebawah dengan percepatan 0,2 m s-2

19. Sebuah benda di udara beratnya 20 N, jika dimasukan dalam air beratnya 12 N dan saat pada cairan Z beratnya menjadi 16 N. Berapakah massa jenis cairan Z.

20. Sepotong kayu dengan massa 2,06 kg ( = 500 kg/m3) mengapung diatas air. Berapa massa timbal

minimum, yang digantung agar sistem tepat melayang. (timbal = 11300 kg/m3).

21. Sepotong kayu ( = 800 kg/m3) mengapung di atas air. Jika alumunium 54 gram ( =2700 kg/m3)

yang digantung menyebabkan melayang, maka volume kayu adalah … 22. Bola tembaga mempunyai rongga didalamnya. Massa di udara 264 g dan saat di air 221 g. Jika

massa jenis tembaga 8,8 g/cm3 , berapakah volume rongga tersebut. 23. Sebuah tangki berisi air dan minyak pijat yang massa jenisnya berturut-turut 1000 kg/m3 dan 600

kg/m3. Sebuah kubus dengan sisi 20 cm dimasukan kedalamnya. Berapa ketinggian kubus yang terendam dalam air jika massa jenis kubus 900 kg/m3.

24. Balon udara berisi udara panas dengan volume 500 m3. Balon bergerak keatas dengan kelajuan tetap di udara yang massa jenisnya 1,2 kg/m3 pada saat massa jenis udara panasnya 0,8 kg/m3. Tentukan (a) massa total balon dan udara panas (b) berapakah percepatan balon ke atas jika suhu udara dalam balon dinaikan sehinnga massa jenisnya menjadi 0,7kg/m3

25. Sebuah pipa vertikal U dengan penampang dalam seragam mengandung raksa ( = 13,6 g/cm3)

pada kedua kakinya. Gliserin ( = 1,3 g/cm3) setinggi 12 cm dimasukan ke salah satu ujung pipa.

Kemudian ujung lainya diberikan minyak ( = 0,8 g/cm3) sampai ketinggian minyak dan gliserin

sama. Tentukan tinggi minyak. 26. Sebuah pipa U mula-mula diisi air raksa ( = 13600 kg/m3). Jika kemudian air ( = 1000 kg/m3)

setinggi 68 cm dituangkan di kaki kanan. , berapa naiknya raksa pada kaki kiri dibanding keadaan semula

27. Pipa U mula-mula diisi air yang massa jenisnya 1 g cm-3, kemudian salah satu kakinya diisi minyak setinggi 15 cm sehinga selisih permukaan air pada kedua kaki pipa 12 cm. Tentukan massa jenis

minyak. 28. Sebuah bejana berhubungan (pipa U) mula-mula berisi raksa (= 13,6 g/cm3), kemudian pada

salah satu kakinya diisi minyak tanah ((= 0,8 g/cm3) setinggi 19,7 cm dan kaki yang lain diisi air

sedemikian sehingga permukaan air dan minyak pada kedua kaki pipa sama tinginya. Hitung tinggi air pada kaki pipa

29. Tiga jenis fluida dimasukkan kedalam pipa U. Fluida 1 alkohol dengan massa jenis 0,75 g cm-3,

fluida 2 minyak dengan massa jenis 0,82 g cm-3 dan fluida 3 air dengan massa jenis 1 g cm-3. Hitung besarnya h

30. Sebatang pipa kaca berisi udara kemudian ditutup dengan raksa setinggi 10 cm diposisikan dalam

keadaan terbalik. Jika tekanan udara luar 76 cm Hg, berapakah tekanan udara didalam pipa?

31. Sebatang kawat sepanjang 2 cm diletakkan pelan-pelan dengan posisi horisontal diatas permukaan

bensin yang tegangan permukaannya 2,9 x 10-2 N/m. Berapakah massa maksimum lidi tersebut supaya tidak tenggelam.

32. Sebuah kawat platina yang panjangnya 8 cm digantung di pusat massanya melalui sebuah tali yang

dihubungkan dengan neraca pegas. Kawat kemudian dicelupkan horisontal kedalam cairan alkohol. Ketika kawat diangkat keluar dari cairan, neraca pegas menunjukkan gaya 386 dyne (1 N= 1 x 10-5 dyne) akibat adanya tegangan permukaan. Hitung tegangan permukaan alkohol tersebut.

19,7 cm

15 cm

7,5 cm h 1

2

3

12 cm

10 cm

udara

33. Sebatang jarum yang panjangnya 10 cm di letakkan pelan-pelan diatas permukaan bensin (= 3,29

g/cc) sehingga jarum tidak tenggelam karena adanya tegangan permukaan. Jika tegangan

permukaan bensin 0,0314 N/m, hitung jari-jari jarum tersebut. 34. Jarum yang panjangnya 5 cm tidak tenggelam ketika diletakkan horisontal didalam suatu zat cair.

Jika massa jarum 2 gram, tentukan tegangan permukaan zt cair tersebut.S 35. Sebuah kawat berbentuk U ditutup dengan kawat lurus SR bermassa 0,3 g dengan panjang 10 cm

yang dapat bergerak (bergeser) bebas. Loop kawat yang terbentuk dimasukkan kedalam larutan sabun kemudian diangkat keluar, sehingga pada loop kawat terbentuk lapisan sabun dan kawat SR mengalami gaya tarik ke atas. Supaya kawat SR seimbang, kawat harus digantungi beban 0,2 g.

Hitung tegangan permukaan lapisan sabun.

36. Pipa kapiler yang berjari-jari 2 mm dimasukkan lurus vertikal ke dalam bejana yang berisi raksa (= 13,6 g/cm3). Jika tegangan permukaan raksa 0,545 N/m dan sudut kontak antara raksa dengan

dinding pipa 1500, hitung penurunan raksa didalam pipa dibandingkan permukaan raksa pada bejana

37. Pipa kapiler yang berjari-jari 0,2 cm dimasukkan lurus vertikal ke dalam bejana yang berisi zat cair (= 0,75 g/cm3). Sudut kontak antara raksa dengan dinding pipa 600, dan zat cair didalam pipa

mengalami kenaikan 0,4 cm dibandinglkan permukaan raksa di luar pipa. Tentukan tegangan permukaan zat cair tersebut.

38. Pembuluh xylem ( pipa sempit yang mengangkut bahan makanan dari tanah ke bagian atas pohon) memiliki radius 10-3 cm. Jika tegangan permukaan air 0,072 N/m dan dengan menganggap sudut

kontak antara air dengan pembuluh xylem 00, hitunglah kenaikan air pada pembuluh xylem. 39. Sebuah gotri yang memiliki diameter 0,5 mm dan bermassa jenis 1,2 g/cm3dijatuhkan kedalam oli

(= 0,75 g/cm3). Jika koefisien viskositas oli 3 x 10-2 Pa.s, tentukan kecepatan maksimum

(kecepatan terminal) gotri tersebut 40. Bola baja berdiameter 1 mm (= 7,86 x 103 kg/m3) dijatuhkan kedalam cairan gliserin yang

bermassa jenis 5220 kg/m3). Bola bergerak didalam gliserin dengan kecepatan terminal 2,08 m/s. Hitung koevisien viskositas gliserin.

41. Berapakah kecepatan maksimum (terminal) sebutir tetes air hujan ((= 1 g/cm3) yang berjari-jari

0,2 mm yang bergerak diudara bermassa jenis 1,29 kg/m3 dan memiliki koefisien viskositas 1,8 x 10-5 kg/ms

42. Sebuah bak volumenya 1 m3 diisi air melalui kran dengan luas penampang 2 cm2. Air keluar kran dengan debit 1 L/s. Tentukan:

a. Kecepatan keluarnya air dari kran b. Berapa waktu yang diperlukan supaya bak penuh

43. Air mengalir keluar dari sebuah keran dengan kelajuan 5 m/s digunakan untuk mengisi bak mandi yang berukuran 80 cm x 50 cm x 120 cm. Jika luas mulut keran adalah 0,8 cm5. Berapa menit bak mandi akan penuh?

44. Air mengalir melalui pipa penampang besar seluas 200 mm2 dengan kecepatan 2 m/s menuju penampang kecil dengan luas 100 mm2. Hitung kecepatan air di penampang kecil.

45. Pipa mendatar memiliki dua penampang berbeda dialiri air (= 1 g/cm3). Penampang besar

berdiameter 4 cm dan penampang kecil berdiameter 2 cm. Jika tekanan di penampang kecil 16 x 104 Nm-2 dan kecepatannya 3 ms-1, hitung kecepatan dan tekanan air di penampang besar.

46. Air mengalir pada pipa yang luasnya 1 dan 2 masing-masing 16 cm2 dan 10 cm2. Tekanan di titik 1 200 kPa, dan titik 2 berada 6 m diatas titik 1. Jika fluida yang mengalir adalah minyak dengan massa jenis 800 kg/m3, dengan kelajuan 5 m/s, Hitunglah tekanan dititik 2.

47. Air mengalir melalui pipa dengan penampang berbeda pada setiap bagian. Jari-jari pada bagian I 10 cm dan tekanan 1,1 x 105 Pa, bagian II yang terletak 6 meter diatas daerah I berjari-jari 20 cm.

Jika air mengalir pada bagian II dengan kecepatan 5 m/s, hitung: a. kecepan air dibagian I b. tekanan air di bagian II.

48. Sebuah bak air tinggi 2 m diisi penuh air dan diletakan pada atap yang ketinggiannya 8 m. Jika

pada dasar bak terdapat lobang yang kecil, berapakah kecepatan dan jarak jatuh air. 49. Bak diisi air melalui kran dengan debit 0,4 L/s. Didasar bak terdapat lubang pembuangan dengan

luas penampang 2 cm2 yang tidak tertutup. Berapakah ketinggian maksimum (h) permukaan air pada bak yang dapat tercapai?

S R

F

6 m

II

I

h

50. Gambar berikut menunjukkan reservoir air yang sangat besar, pada sisinya terdapat lubang kecil

dengan luas penampang 2 mm2. Tentukan:

a. Kecepatan keluarnya air dari lubang b. Waktu yan dibutuhkan air unruk sampai ke tanah c. Jarak horisontal jatuhnya air ke tanah d. Jika air yang keluar di tampung, berapakah volume air yang tertampung dalam waktu 0,5 menit

51. Venturimeter memiliki luas penampang lebar 8 cm2 dan penampang sempit 4 cm2. Ketika air (=

1000 kg/m3) mengalir melalui venturimeter, beda ketinggian permukaan air pada pipa pengukur beda tekanan 15 cm. Hitung:

a. Beda tekanan antara penampang lebar dan sempit b. Kecepatan air yang masuk ke venturimeter

52. Venturimeter dengan manometer berisi raksa bermassa jenis 13600 kg/m3. Penampang besar dan penampang kecil pipa venturi masing-masing 100 cm2 dan 10 cm2. Didalam venturimeter mengalir

air bermassa jenis 1000 kg/m3.Hitung kecepatan air yang masuk venturimeter. 53. Ketika udara (= 1,29 kg/m3) mengalir masuk ke dalam tabung pitot dengan kecepatan 80 m/s,

menyebabkan terjadi beda ketinggian raksa pada pipa manometernya. Jika massa jenis raksa 13600 kg/m3, hitung beda ketinggian raksa pada pipa manometer tersebut.

54. Udara melewati bagian atas dan bawah sayap pesawat terbang dengan kelajuan 150 m/s dan 140 m/s, tentukan besar gaya angkat kedua sayap jika luas tiap sayap 40 m2 (ρ = 1,3 kg/m3)

55. Lebar total sayap sebuah pesawat terbang 18 m2. Saat melakukan penerbangan kecepatan aliran udara diatas sayap pesawat 50 m/s dan dibagian bawah sayap 40 m/s. Jika massa jenis udara di luar pesawat 1,29 kg/m3 tentukan:

a. Beda tekanan yang dialami sayap antara bagian atas dan bawah b. Gaya angkat yang dialami pesawat

20 cm

145 cm