Soal Latihan Fluida Statis Dan Pembahasan

Soal Latihan Fluida Statis Dan Pembahasan Bimbel Jakarta Timur

| Fluida Statis atau hidrostatika ini membahas tentang karakteristik seperti tekanan dan gaya pada fluida yang tidak bergerak. Zat yang termasuk dalam pembahasan fluida adalah Zat cair dan gas. 

Berikut adalah soal-soal latihan untuk membantu lebih memahami tentang fluida statis.

Fluida Statis

1. Besarnya tekanan hidrostatik ditentukan oleh ....

   a. volume dan kedalaman zat cair
   b. massa jenis zat cair dan kedalaman zat cair
   c. massa jenis zat cair, volume dan kedalaman zat cair
   d. massa jenis zat cair, percepatan gravitasi dan kedalaman zat cair

Pembahasan : 
Ph=⍴ . g . h
 ⍴= massa jenis zat cair 
 g=percepatan gravitasi 
 h=kedalaman zat cair

 Jawaban : d

2. Gaya ke atas yang bekerja pada sebuah benda di dalam zat cair sebanding dengan ....

   a. berat benda
   b. massa jenis zat cair dan berat benda
   c. massa jenis zat cair dan volume benda yang tercelup
   d. massa jenis benda dan volume benda seluruhnya

Pembahasan :
Gaya ke atas besarnya adalah hasil kali massa jenis fluida, percepatan gravitasi dan volume benda yang tercelup dalam fluid
Fa= =⍴. g. V

Jawaban : c

3.Sebuah bejana berisi air setinggi 100 cm. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², maka besar tekanan hidrostatis pada dasar bejana adalah....

   a. 10³ N/m²
   b. 10⁴ N/m²
   c. 10⁵ N/m²
   d. 10⁶ N/m²

Pembahasan :
Diketahui : ⍴air=1000 kg/m³
               g    = 10 m/s²
               h    =100 cm=1 m
Ditanya=Ph ?
Jawab : Ph=⍴ . g. h
           Ph=1000. 10. 1
              = 10⁴ N/m²

Jawaban : b

4. Bongkahan es terapung di atas permukaan laut dengan setengah bagian yang muncul di permukaan. Jika massa jenis air laut 1,03 g/cm³ dan volume seluruh es adalah 1 m³, besar gaya ke atas es tersebut adalah....

   a. 2.575 N
   b. 5.150 N
   c. 7.725 N
   d. 10.300 N

Pembahasan :
Diketahui : ⍴=1,03 g/cm³=1.030 kg/m³
                   g=10 m/s² (jika dalam soal tidak diketahui maka gunakan nilai ini)
                  V=½ x 1 m³ (volum benda yang tercelup)
                     =0,5 m³
Ditanya Fa?
Jawab : Fa=⍴. g. V
              =1.030 . 10. 0,5
              = 5.150 N

Jawaban : b

5. Suatu bejana berhubungan berbentuk U, diisi air pada salah satu kakinya. Pada kaki yang lain diisi minyak yang massa jenisnya 800 kg/m³. Jika tinggi minyak dari bidang batas air-minyak adalah 10 cm, maka perbedaan tinggi air adalah....

   a. 4 cm
   b. 6 cm
   c. 8 cm
   d. 12 cm

Pembahasan : 

Gambar 1

Diketahui :⍴₁=⍴air  =1000 kg/m³
              ⍴₂=⍴myk=  800 kg/m³
              h₂=hmyk=    10 cm
Ditanya : h₁?
Jawab :    ⍴₁ . h₁= ⍴₂ . h₂
           1000 . h₁=800. 10
           1000 . h₁=8000
                    h₁=8000 : 1000
                    h₁=8 cm

Jawaban : c

6. Kempa hidrolik memiliki perbandingan diameter pengisap 1 : 5. Apabila pada pengisap besar diberi beban 30.000 N, maka berapa besar gaya yang harus diberikan pada pengisap kecil agar seimbang?

   a. 8 N
   b 12 N
   c 16 N
   d. 20 N

Pembahasan :
Diketahui :D₁ : D₂=1 : 50, sehingga
              A₁ : A₂=(D₁ : D₂)²=1: 2.500
              F₂      =30.000 N
Ditanya F₁ ?
Jawab :

Gambar 2

                    
                   







Jawaban : b

7. Pada torak kecil sebuah pompa hidrolik diberi beban sebesar 100 N. Jika luas permukaan torak kecil 10 cm², agar torak besar menghasilkan gaya 1.000 N, luas penampang torak besar harus....

   a. 10 cm²
   b. 20 cm²
   c. 50 cm²
   d. 100 cm²

Pembahasan :

Gambar 3

Jawaban : d

8.Sebuah benda terapung di atas zat cair dengan 3/4 bagian benda tercelup ke dalam zat cair. Jika massa jenis benda adalah 0,6 gr/cm³, berapa massa jenis zat cair?

   a.0,8 g/cm³
   b.0,75 g/cm³
   c.0,4 g/cm³
   d.0,3 g/cm³ 

Pembahasan : 
Diketahui : Vc=3/4 Vb
                ⍴b=0,6 gr/cm³
Ditanya ⍴c ?
jawab : Benda yang terapung memiliki gaya ke atas sama dengan berat benda
          Fa=W
 ⍴c. Vc. g= ⍴b. Vb. g............ (kedua ruas bagi dengan g)
⍴c.3/4 Vb= 0,6 gr/cm³. Vb.....(kedua ruas bagi dengan Vb)
          ⍴c=0,6 : 3/4
          ⍴c=0,8 g/cm³

Jawaban : a

9. Sebuah balok kayu yang massa jenisnya 0,75 gr/cm³ terapung di atas air yang massa jenisnya 1 gr/cm³. Jika volume balok 12 cm³, volume balok yang tercelup di dalam air adalah....

   a. 1 cm³
   b. 3 cm³
   c. 5 cm³
   d. 9 cm³

Pembahasan : 
Diketahui : ⍴b= 0,75 gr/cm³
               ⍴c=1 g/cm³ 
               Vb=12 cm³
Ditanya Vc?
Jawab : Fa=W

 ⍴c. Vc. g= ⍴b. Vb. g

 ⍴c. Vc    = ⍴b. Vb

 1 . Vc    =0,75 . 12

      Vc  =9 cm³

Jawaban : d

10. Serangga dapat berjalan pada permukaan air, karena....

   a. berat jenis serangga lebih kecil daripada air

   b. berat jenis serangga lebih besar daripada air

   c. gaya apung archimedes

   d. tegangan permukaan air

Pembahasan : 

Adanya gaya atau tarikan ke bawah yang menyebabkan permukaan cairan berkontraksi dan benda dalam keadaan tegang. Gaya ini disebut tegangan permukaan air. Serangga yang hinggap di permukaan air tidak tenggelam karena gaya berat serangga masih lebih kecil dibandingkan dengan tegangan permukaan air, sehingga serangga masih bisa ditahan oleh gaya atau tegangan permukaan air.

Jawaban : d

11. Sebuah pipa kapiler berdiameter 0,4 mm dicelupkan ke dalam air yang massa jenisnya 1.000 kg/m³. Tegangan permukaan air yang dialami adalah 10⁻²N/m dan sudut kontak 30⁰. Jika g=10 m/s², maka kenaikan air dalam pipa kapiler adalah....

   a.8,5 mm

   b.17 mm

   c.8,5 cm

   d. 17 cm

Pembahasan : 

Diketahui : r=d/2=0,4 mm/2=0,2 mm=0,2 . 10⁻³ m

               ⍴=1.000 kg/m³

               θ= 30⁰
               Ɣ= 10⁻²N/m
               g=10 m/s² 

Ditanya : y ?
Jawab : y= 2  Ɣ cos θ
                   ⍴ g r
              = 2.10⁻².cos 30⁰    
                 1.000.10.0,2.10⁻³
              =0,85 .10⁻² m
              =8,5 mm

Jawaban : a

12. Untuk mengangkat sebuah mobil yang massanya 4 ton, dipergunakan pompa hidrolik. Jika perbandingan diameter penghisap kecil dan besar 1 : 40, maka gaya yang diperlukan pada penghisap kecil adalah....

   a. 2,5 N
   b. 10 N
   c. 25 N
   d. 50 N

Pembahasan :
Diketahui : m=4 ton=4.000 kg
               D₁ : D₂    =1 : 40

Ditanya : F?
Jawab : W=m.g=4.000 x 10=40.000 N
            A₁ : A₂  =(D₁ : D₂)²
                        =(1 : 40)²=1 : 1.600

Gambar 4

Jawaban : c

13. Jika percepatan gravitasi 10 m/s² dan massa jenis raksa adalah 13,6 gr/cm³, maka berat jenis raksa dalam sistem SI adalah....

   a. 13,6 N/m³
   b. 13,6 x 10² N/m³
   c. 13,6 x 10³  N/m³
   d. 13,6 x 10⁴ N/m³

Pembahasan : 
Diketahui : g=10 m/s²
               ⍴= 13,6 gr/cm³=13.600 kg/m³
Ditanya : Bj?
Jawab : Bj=⍴ x g
              = 13.600 x 10
              =136.000
              =13,6 x 10⁴ N/m³

Jawaban : d

14. Kubus perak memiliki volume 125 cm³. Saat ditimbang di udara beratnya 10 N. Saat dicelupkan seluruhnya ke dalam minyak, ternyata beratnya  menjadi 9 N. Besar massa jenis minyak adalah....

   a. 0,8 kg/m³
   b. 8 kg/m³
   c. 80 kg/m³
   d. 800 kg/m³

Pembahasan :
Diketahui : V  =125 cm³=125 x 10⁻⁶ m³
               Wu=10 N
               Wf  =9 N
Ditanya=⍴f ?
Jawab :                   Fa=Wu - wf
                        ⍴f. V.g=10 - 9
           ⍴f.125 x 10⁻⁶ .10=1
               ⍴f.125 x 10⁻⁵  =1
                               ⍴f=10⁵:125
                                  = 800 kg/m³

Jawaban : d

15. Alat berikut yang merupakan penerapan hukum Pascal adalah...

   a. water pass
   b. pompa hidrolik
   c. galangan kapal
   d. balon udara

Pembahasan :
- water pass=hukum bejana berhubungan
- pompa hidrolik=hukum Pascal
- galangan kapal=hukum Archimedes
- balon udara=hukum Archimedes

Jawaban : b

16. Sebuah benda ketika ditimbang di udara beratnya 15 N. Jika volume benda 1.000 cm³ dan benda dicelupkan ke dalam air, maka beratnya di dalam air adalah....

   a. 10 N
   b. 7,5 N
   c. 6 N
   d. 5 N

Pembahasan : 
Diketahui : Wu=15 N
                 V  =1.000 cm³=10⁻³ m³
                 ⍴a=1.000 kg/m³
Ditanya : Wa ?
Jawab :          Fa=Wu - Wa
              ⍴a. V.g= Wu - Wa
1.000 x 10⁻³ x 10=15 - Wa
                    10=15 - Wa
                    Wa=15 - 10=5 N 

Jawaban : d

17. Sebuah tabung yang tingginya 1 m diisi penuh air dan minyak. Jika massa jenis air 1 gr/cm³ dan minyak 0,9 gr/cm³, berapakah perbandingan tinggi air dan minyak agar tekanan hidrostatik di dasar tabung besarnya 9,6 x 10³ pascal ?

   a. 3 : 2
   b. 2 : 3
   c. 4 : 1
   d. 1 : 4

Pembahasan : 

Gambar 5

Diketahui : ⍴₁= 1 gr/cm³=1.000 kg/m³
               ⍴₂=0,9 gr/cm³=900 kg/m³
               h₁ + h₂=1 m 
                      h₁=1 - h₂
               Ph= 9,6 x 10³ pascal
Ditanya : h₁ : h₂ ?
Jawab :         Ph=P₁ + P₂
            9,6x 10³= ⍴₁.g.h₁ + ⍴₂.g.h₂
            9,6x 10³=1.000 x 10 x h₁ + 900 x 10 x h₂
            9,6x 10³=10 x 10³x h₁ + 9 x 10³x h₂
                   9,6=10 h₁ + 9 h₂
substitusi h₁=1 - h₂
9,6=10 (1 - h₂) + 9 h₂
9,6=10 - 10h₂ + 9h₂
9,6=10 - h₂
  h₂=10 - 9,6=0,4 m
   h₁=1 - h₂ 
      =0,6 m
h₁ : h₂=0,6 : 0,4=3 : 2

Jawaban : a

18. Tekanan udara di kaki sebuah gunung adalah 760mmHg, dan di puncaknya adalah 608 mmHg. Jika massa jenis udara adalah 1,25 kg/m³, massa jenis raksa 13.600 kg/m³, dan percepatan gravitasi 10 m/s² (1 atm=1,01 x 10⁵ Pa) maka tinggi gunung tersebut adalah...

   a.13.600 m
   b.1.616 m
   c.608 m
   d.152 m

Pembahasan : 

Gambar 6

Diketahui : PA= 608 mmHg
               PB= 760mmHg
                  = 1,01 x 10⁵ Pa
               ⍴u= 1,25 kg/m³
               ⍴r= 13.600 kg/m³

Ditanya hA ?
Jawab :
PB - PA= 760 mmHg - 608 mmHg
          =152 mmHg
          =152 x 1,01 x 10⁵
              760
          =2,02 x 10⁴ Pa

Tekanan pada titik B ( di kaki gunung) dipengaruhi oleh tekanan luar di titik A dan tekanan hidrostatik.
       PB=PA + Ph
PB - PA= ⍴u.g.h
        h= PA - PB 
                ⍴u.g
          = 2,02 x 10⁴ 
              1,25 . 10
          =1.616 m

Jawaban : b

19. Sepotong kawat yang panjangnya 16 cm dicelupkan secara horisontal ke dalam cairan alkohol. Jika kawat diangkat keluar dari alkohol, timbul gaya sebesar 7,68 N akibat tegangan permukaan. Besar tegangan permukaan alkohol adalah....

   a. 48 N/m
   b. 36 N/m
   c. 24 N/m
   d. 12 N/m

Pembahasan : 
Diketahui : L=16 cm=16 x 10⁻²m
               F=7,68 N
Ditanya Ɣ ?
Jawab : Ɣ= F 
                 2.L
              =   7,68       
                 2. 16 x 10⁻²
              =24 N/m

Jawaban : c

20. Sebuah pipa kapiler dengan diameter 0,4 mm dimasukkan tegak lurus ke dalam bejana yang berisi raksa. Jika sudut kontak raksa dengan dinding 120° dan tegangan permukaan 0,68 N/m, aksa akan turun dalam pipa sebesar....

   a. 25 cm
   b. 12,5 cm
   c. 2,5 cm
   d. 1,25 cm

Pembahasan : 
Diketahui : d=0,4 mm=4 x 10⁻⁴m
               r=d/2=2 x 10⁻⁴m
               θ= 120°
               Ɣ=0,68 N/m
               ⍴=13.600 kg/m³
Ditanya y ?
Jawab : y= 2.Ɣ. cos θ
                    ⍴.g.r
              = 2.0,68.cos 120°      
                 13.600 x 10 x 2 x 10⁻⁴
              =  1,36 . -0,5  
                    27,2 
              =- 0,025 m
              =- 2,5 cm  (Nilai negatif menunjukkan penurunan)

Jawaban : c

Demikian soal-soal latihan materi Fluida Statis berikut pembahasannya. Semoga bermanfaat dan dapat membantu anda lebih memahami materi yang diberikan. Jika ada masukan dan koreksi, silahkan tulis komentar. Selanjutnya kamu juga dapat berlatih Soal Fluida Dinamis.

Penelusuran :

soal pilihan ganda fluida statis dan jawabannya

5 contoh soal fluida statis

contoh soal fluida statis beserta jawabannya

soal fluida statis pdf

contoh soal fluida statis brainly

soal fluida statis dan dinamis doc

contoh soal dan pembahasan fluida statis pdf

soal fluida statis doc