19Fluida Statis

7/31/2019 19Fluida Statis

1/11

M ekanika

mhharismansur@gmail .com

260

FLUIDA STATIS

1. UMPTN 1989 Rayon CDimensi 21 TML menyatakan dimensi besaran .

A. gaya B. energi C. daya D. tekanan E. momentum

Jawab : D>>>2121

2

2

))()((/ TMLsmkg

m

skgm

A

FP

2. UMPTN 1990 Rayon AJika percepatan gravitasi adalah 2/8,9 smg , maka berat jenis air raksa dalam

satuan SI adalah

A. 3/6,13 dmkg C. 3/10006,13 mkgx E. 3/6,13 mN

B. 3/8,910006,13 mNxx D. 3/9816,13 cmdynex

Jawab : B

)/(8,910006,13?...;gram/cm6,13;m/s8,9 332 mNxxgBJBJg

3. Suatu benda dimasukkan kedalam cairan yang massa jenisnya 1200 kg/m3(keadaan benda dilihat pada gambar). Massa jenis benda tersebut adalah kg/m

3

A. 600 C. 900 E. 2400

B. 750 D. 1200 Jawab : A

?...;;m/s10;2;kg/m120023 babc aVgaV

3/6002

1200mkg

a

xa

V

VFaW

b

aab

4. Ganesa OperationSebuah benda dimasukkan ke dalam air. Ternyata 25% dari benda terapung di

atas permukaan air. Maka besar massa jenis benda adalah 3/cmg

A. 0,25 B. 0,4 C. 0,50 D. 0,60 E. 0,75Jawab : E

aabbaba

baaba

gVggVV

gVgVFWFVVVV

75,01

75,0)75,0()25,0(

00?...;g/cm1;%25;1

3

21

a

a


2/11

M ekanika


261

5. Sepotong kayu terapung dengan 1/5 bagian tercelup dalam air, jika massa jenis air33 /10 mkg . Maka massa jenis kayu adalah kg/m3

A. 2x102

B. 4x102

C. 6x102

D. 8x102

E. 10x102

Jawab : A

351

3

5133 kg/m20010?...;;;/10

V

Vx

V

VVVVVmkg

k

a

akkaka

6. Sebuah benda dicelupkan kedalam minyak tanah ( 3/8,0 cmgr ), seperempatbagian benda muncul dipermukaan minyak, Maka massa jenis benda tersebutadalah gr/cm

3

A. 0,2 C. 0,4 E. 0,9B. 0,3 D. 0,6 Jawab : D

?...:::gr/cm8,0 433 bb aVaV

343

gr/cm6,04

38,0)(8,0

....

x

a

a

V

V

V

VVVVgVgFW

b

b

b

bbbbb

7. Balok kayu bervolume 800 cm3 terapung dalam air, seperti pada gambardisamping. Jika volume yang terendam 200 cm3. Jika (g=10 m/s2) dan massa jenisair 1000 kg/m

3, maka jenis balok kayu adalah kg/m

3

A. 4,00x103

C. 0,25x103

E. 0,10x103

B. 1,00x103

D. 0,15x103

Jawab : C

V1=800 m3

(terapung) : V2=200 m3

(terendam)

?...:/1000 3 ba mkg

2212 )( VVVVVFaW ababb

3

21

2 /200200800

2001000

)(mkg

x

VV

Vab

8. Balon udara berisi gas hydrogen sebanyak 600 m3 yang massa jenisnya0,09kg/m3, massa balon 250 kg. Apabila massa jenis udara disekitar balon 1,2

kg/m3, maka balon udara tersebut mampu mengangkat beban sebesar kg

A. 240 B. 250 C. 304 D. 416 E. 720

1/4

a


3/11

M ekanika


262

Jawab : C

kgxm

Vmm

gVgmgmFFW

msmgkgmmV

mkgmkg

beban

HHbalonbeban

HHbalonbebanHU

bebanbalonH

UH

30454250)60009,0(250

..

?....:/10:250:600

/2,1:/09,0

23

33

9. Sepotong kaca di udara memiliki berat 25 N dan massa jenis kaca23 /105,2 mkgxk . Bila massa jenis air

23 /10 mkga dan g=10 m/s2, maka

berat kaca didalam air adalah NA. 10 B. 15 C. 20 D. 25 E. 30

Jawab : B

Nx

xWWgVWFWW

WNWmkgmkgx

k

a

uubauaua

auak

15)105,2

1025(25

?...:25:/10:/105,2

3

3

3333

10.Sebuah batu bervolume 0,5 m3 tercelup seluruhnya ke dalam zat cair yang massajenisnya 3/5,1 cmgc dan g=10 m/s

2, maka batu akan mendapatkan gaya

keatas sebesar NA. 1500 B. 3000 C. 4500 D. 7500 E. 9000

Jawab : D

NxxxVgFFmVcmg cc 7500105,0105,1?...:5,0:/5,1333

11.Sebuah batu memiliki berat 30N di udara dan 21 N di dalam air. Besar massajenis batu sama dengan g/cm

3

A. 9 B. 7,8 C. 3,33 D. 1,45 E. 0,3

Jawab : C

3

3

3

/33,3109,0

30

9,0101

2130

?...:/1:21:30

cmgxgV

WgVW

cmxg

WWVWWgVF

cmgNWNW

b

ubu

a

au

baubaa

aau


4/11

M ekanika


263

12.UMPTN 1993 Rayon CSebuah benda tergantung di atas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan

50% volume benda di dalam air, 30% di dalam minyak dan sisanya berada di atas

permukaan minyak. Jika massa jenis minyak 3/8,0 cmgm , maka massa jenis

benda tersebut 3/cmg

A. 0,62 B. 0,68 C. 0,74 D. 0,78 E. 0,82Jawab : C

?...;/1;/8,0 33 bam cmgcmg

mV = volume minyak yang dipindahkan

aV = volume air yang dipindahkan

Benda setimbang, maka gaya berat benda sama dengan gayaangkat Archimedes oleh air dan minyak.

3kg/m74,05,024,05,0)8,0(3,0)1%(50)8,0%(30

''''

b

a

b

a

m

b

m

baammbbAmb

V

V

V

VgVgVgVFFgm

13.UMPTN 1993 Rayon BJarum dapat terapung pada permukaan air karena A. massa jenis jarum lebih kecil daripada airB. massa jenis jarum lebih besar daripada airC.

gaya apung ArchimedesD. berat jenis jarum sama dengan berat jenis air

E. tegangan permukaan airJawab : EMassa jenis jarum lebih besar daripada massa jenis air seharusnya jarum

tenggelam, jarum terapung karena tegangan permukaan air

14.SPMB 1993 Rayon CSebuah es balok terapung di dalam bejana berisi air. Jika massa jenis es

3/9,0 cmges dan massa jenis air3/1 cmgair , maka bagian es yang

terendam dalam air adalah A. 90% B. 75% C. 65% D. 25% E. 10%

Jawab : A

esaires VV ....;g/cm1;g/cm9,0 rendam33

air

benda

%30

%50

minyak


5/11

M ekanika


264

esesesa

eses

a

es

esaaaesesa

VVVVV

VVVVgVgVFW

%90%909,0

,9,01

9,0

rendam

15.Sebongkah es terapung dilaut terlihat seperti gambar berikut. Jika massa jenis airlaut 1,2 g/cm

3dan massa jenis es 0,9 g/cm

3, maka volume air laut sama dengan

volume yang muncul A. 2 kali C. 4 kali E. 6 kaliB. 3 kali D. 5 kali Jawab : B

aL

es

esaLesesaLaLa

munculalesaL

xVVgVgVWF

VVcmgrcmgr

....;/9,0;/2,1 33

munculaL

muncul

aL

esesesmunculesesaL

VVV

V

VVVVVxVV

334/1

4/3

4

1

4

3

4

3

2,1

9,0

16.UMPTN 2001 Rayon BSepotong mata uang logam jika dicelupkan dalam fluida A dengan 3/8,0 cmg

mengalami gaya ke atas sebesar AF dan jika dicelupkan dalam fluida B dengan3/7,0 cmg mengalami gaya ke atas sebesar BF . Perbandingan kedua gaya tersebut

BA FF / bernilai

A. 8/14 B. 4/7 C. 7/8 D. 7/6 E. 8/7Jawab : E

7

8

7,0

8,0?...

/7,0

/8,0

3

3

B

A

B

A

B

A

BB

AA

F

F

F

F

Fcmg

Fcmg

17.Suatu bak yang tingginya 80 cm terisi penuh suatu zat cair yang massa jenisnya0,5 gr/cm

3. Besar tekanan hidrostatisnya pada dasar bak N/m

2. (g=10 m/s

2)

A. 2000 B. 3000 C. 4000 D. 5000 E. 6000Jawab : C

Gunung es

Laut


6/11

M ekanika


265

23

333

N/m40008,010)105,0(

?...:kg/m105,0gr/m5,0:m8,0cm80

xxxghP

Pxh

18.Perhatikan diagram berikut ini : Didalam 2 bejana disamping masing-masingberisi zat cair yang perbandingan massa jenisnya 4:5: BA . Titik pada

bejana A yang mempunyai tekanan sama dengan titik P pada bejana B

A. (5), H5 = 8 cmB. (4), H4 = 10 cm

C. (3), H3 = 12 cmD. (2), H2 = 16 cm

E. (1), H1 = 20 cm

Jawab : DKetentuan bahwa

4:5:4:5: BABA

PP

Tekanan A sama dengan B

cmxhhcmh

hhhhhghghPP

bab

bb

b

bab

a

babbaaba

162020

5

4

54

54

45

19.Sebuah tabung U berisi zat cair, pada salah satu ujung tabung diberi gayapenghisap 20 N dengan luas 30cm

2(berat dan gesekan diabaikan). Agar

penghisap tetap seimbang maka gaya tekan pada ujung yang luasnya 900 cm2

adalah NA. 150 B. 400 C. 600 D. 1200 E. 2400

Jawab : C

NA

AFF

A

AFF

A

F

A

F

FcmAcmANF

60030

90020

?...:900:30:20

1

2

12

1

2

12

2

2

1

1

2

2

2

2

11

20.Sebuah benda bermassa 10 kg dan massa jenisnya 5 gr/cm3(g=10m/s2). Makagaya keatas yang dialami benda adalah N

A. 20 N B. 50 C. 100 D. 200 E. 500Jawab : A

B

P

20cm

1 2

3

5

A

4

20cm


7/11

M ekanika


266

Nxxgm

xgVFab

b

aba2010

5000

101000

21.Drum yang memiliki volume rata-rata 450 liter digunakan untuk membuatjembatan. Jika setiap drum menopang gaya 1500 N, maka bagian yang tercelupsebesar bagian

A. 3/4 B. 2/3 C. 1/2 D. 1/3 E. 1/4

Jawab : D

bagian3

1

45,0

15,0m15,0

101000

1500

bagian......:45,0450:1500

tercelup

3

tercelup

3

b

a

a

a

b

V

VV

xg

FaV

VmltVNFa

22.UMPTN 1989 Rayon BSebuah balon dengan diameter 10m berisi udara panas. Kerapatan dalam bola

adalah 75% kerapatan udara luar (kerapatan udara luar 3/3,1 mkg ). Besar massa

total maksimum penumpang dan beban yang masih dapat diangkat balon tersebut

adalah kg( 2/10 smg )

A. nol B. 1,3 C. 170 D. 510 E. 680Jawab : C

VVm

VmgVgVgm

FgmgmFWFWFmk

RD

udaraudaraudarab

gasudarabudaragasb

AgbAA

41

43

b

3

udara

udara43

udaragas

)(

)(

00?....,g/m3,1

)cm5(cm10;%75

kgRmRV b 08,170)5)(14,3)(3,1())(3,1(;3

313

34

413

34

23.Sepotong balok volume 2 m

3

dimasukkan kedalam air. Jika massa balok itu 1400kg, maka volume balok yang tercelup ke dalam air adalah m3

A. 0,6 B. 0,8 C. 1,0 D. 1,2 E. 1,4Jawab : C

?...;/1000;1400;2 33 xabb VmkgkgmmV (tercelup dalam air)

33 /7002

140014002 mkg

V

mkgmmV

b

bbbb

gas

gmm gb )(

as

balon

udara


8/11

M ekanika


267

3112

1000

27002)(

)(

mxV

VVV

VV

VVVgVgVWFVVV

a

bbbx

a

bbxb

bbxbabbaaaxba

24.Sipenmaru 1988 Kode 71Sebuah logam Cyang merupakan campuran dari logamA dan logamB, bermassa20 gram jika ditimbang diudara; sedangkan jika ditimbang di dalam air 185 gram.

Jika kerapatan logamA 3/20 cmgA , kerapatan logamB

3/10 cmgB dan

kerapatan air 3/1 cmgair , maka massa logamA gr

A. 15 B. 30 C. 66,67 D. 100 E. 133,33Jawab : D

?...,185)(

gr200)(;g/cm10;g/cm20;g/cm20 333

AC

CairBA

mgrairm

udaram

Besarnya gaya ke atas diperoleh dari

3

airairogam

)()(

cm15)1(

g.dyne15

.dyne15:maka?,...

dyne.15)185()200(

gV

ggVgVFVVvolume

gggWWF

C

CCACl

airCudaraCA

Maka massa logam A adalah :

gram100520:maka

55015020010)15(1020020)(

3

xm

cmVVVVVVmVVmVmmm

A

AAAA

ACBCAABBCAABCA

25.PPI 1981Apabila pipa barometer diganti dengan pipa yang luas penampangnya dua kali

nya, maka pada tekanan udara luar 1 atm tinggi air raksa dalam pipa cm

A. 19 B. 38 C. 76 D. 114 E. 152Jawab : CTekanan raksa pada barometer merupakan tekanan hidrostatis, maka tidak

tergantung pada luas penampang, tetapi pada ketinggian air raksa dalam tabung.

Dalam hal ini tekanan udara setara dengan tinggi air dalam pipa sebesar

76cmHg


9/11

M ekanika


268

26.UMPTN 1989 Rayon BGambar berikut menunjukkan sebatang pipa kaca berisi udara. Ujung pipa atas

tertutup, sedangkan ujung bawah tertutup oleh air raksa yang tingginya 10cm.Jika tekanan udara di luar 76cmHg, maka tekanan udara didalam pipa kaca adalah

cmHgA. nol C. 66 E. 86

B. 10 D. 76

Jawab : C

cmHgPPPPPPP

PcmHgPcmHgP

HgHg

Hg

661076

?...:10:76

00

0

27.Sebuah kolam renang dalamnya 5,4 meter berisi penuh air( 23 /10,/1 smgcmgr ), maka tekanan hidrostatis suatu titik pada 50 cm

adalah kPaA. 3,5 B. 4,5 C. 49 D. 54 E. 5,4

Jawab : C

kPaxxxhhghgghP

Pcmhmhsmgcmgr

491049)5,04,5(101000)(

?...;50;4,5;/10;/1

3

1

1

23

28.SPMB 2003 Regional I kode 721Penghisap mempunyai luas penampang 2cm75,0 yang bergerak bebas tanpa

gesekan sehingga dapat menekan pegas sejauhx.Jika konstanta pegas 75 N/m dan massa jenis zat cair

3500kg/m . Maka x adalah cm

A. 0,4 B. 0,5 C. 0,6 D. 0,7 E. 1

Jawab : A?...,N/m75);1(kg/m500;cm75,0 32 xkmhA

cm5,0m10575

)1075,0)(1)(10)(500( 34

xx

k

ghAx

m1 P

?...x

cmHg10

?...P

cmHgP 760

udara

cm10


10/11

M ekanika


269

29.UMPTN 1997 Rayon A kode 32Untuk menentukan massa jenis zat cair dirangkai alat seperti pada gambar di

bawah ini. Penghisap P dapat bergerak bebas dengan luas penampang 21cm . Jika

konstanta pegas 100 N/m dan pegas tertekan sejauh 0,4cm. Maka massa jenis zat

cair adalah (dalam 3/mkg )

A. 400 C. 750 E. 1000B. 500 D. 800 Jawab : A

cm4,0,N/m100);m1?(...;cm1 2 xkhA Pada gambar tersebut terjadi keseimbangan gaya

yaitu gaya pegas dengan gaya hidrostatis, maka

besarnya adalah :

3

4

3

4

2

kg/m400)10)(1(

)104)(10(

)10)(1)(10(

)104,0)(100(

xx

ghA

kx

30.Sebuah pipa memancarkan air dengan kecepatan 80cm/s dengan debit scm /30 3 hingga menerpa dinding. Setelah mengenai dinding, air bergerak sejajar dinding

seperti terlihat pada gambar. Bila massa 31cm adalah 1 gram, besar gaya yang

dialami dinding adalah NA. 0,024 B. 0,048 C. 0,24 D. 0,36 E. 2,4

Jawab : A

?...,gr1;cm1;cm/s80;/scm3033

FmVvQ Gaya yang diperoleh berbanding lurus dengan kecepatan

fluida dan berbanding terbalik dengan perubahan waktu(ingat impuls sebanding dengan momentum), maka :

NNxxxvQF

vQvt

V

t

vVFvVvmtF

FgrmcmVscmvscmQ

024,01024)1080)(1030)(10(

)(.

?...,1,1;/80,/30

3263

33

31.UMPTN 1995 Rayon C kode 42Kenaikan permukaan fluida yang cekung dalam kapiler berbanding lurus dengan

pertambahan :1. sudut kontak permukaan fluida 3. massa jenis fluida2. jari-jari kapiler 4. tegangan permukaan fluida

m1 P

?...

cm4,0x


11/11

M ekanika


270

Jawab : 4 saja (D)Kenaikan zat zair dalam pipa kapiler

h

grh

cos2; = tegangan permukaan fluida

32.Karena pengaruh tegangan permukaan maka zat cair cenderung untukA. Memperluas pemukaannya D. Bersifat stasioner

B. Bersifat kompersibel E. Memperkecil sudut kontaknyaC. Memperkecil luas permukaannya Jawab : C

33.Yang bukan termasuk factor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya zat cairdidalam pipa kapiler adalah A. Tegangan permukaanB. Massa jenis zat cairnyaC. Diameter pipanyaD. Volume zat cairnyaE. Sudut kontak permukaan zat cair dengan dinding pipaJawab : D

grh

cos2

h

19Fluida Statis

Documents

Transcript of 19Fluida Statis