10 Soal & Pembahasan Fluida Statis (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda

Bab fluida statis mencakup beberapa bahasan, seperti tekanan, hukum utama hidrostatis, hukum pascal, archimedes, tegangan permukaan dan meniscus. Berikut soal latihan dan pembahasan pada fluida statis yang dapat dipelajari sebelum ujian.

Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Elastisitas (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.

1. Berikut ini yang mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatis adalah . . .

a. Massa benda

b. Volume fluida

c. Volume benda

d. Kedalaman benda dalam fluida

e. Kecepatan gerak benda

Pembahasan :

P = ρ.g.h

Tekanan = massa jenis.kecepatan gravitasi.kedalaman

Jawaban D.

2. Seekor ikan berada pada kedalaman 1 m di bawah permukaan air sungai yang bermassa jenis 1000 kg/m3. Besar tekanan hidrostatis yang dialami ikan adalah . . .

a. 10 Pa

b. 100 Pa

c. 1.000 Pa

d. 10.000 Pa

e. 100.000 Pa

Pembahasan :

P = ρ.g.h

P = (1000)(10)(1) = 10.000 Pa = 10.000 N/m²

Jawaban D.

3. Ikan gabus, ikan cupang, dan ikan mas terletak masing-masing berada pada kedalaman 20 cm, 50 cm, dan 80 cm dari permukaan air sungai. Urutan besarnya tekanan dari yang paling besar ke kecil adalah . . .

a. Ikan cupang, ikan mas, ikan gabus

b. Ikan gabus, ikan cupang, ikan mas

c. Ikan mas, ikan cupang, ikan gabus

d. Ikan cupang, ikan gabus, ikan mas

e. Ikan mas, ikan gabus, ikan cupang

Pembahasan :

Semakin dalam, tekanan akan semakin besar. Urutan nya adalah ikan mas, ikan cupang, ikan gabus

Jawaban C.

4. Jika tekanan atmosfer 10⁵ Pa, maka tekanan mutlak pada kedalaman 20 meter dari permukaan air adalah . . .

a. 0,2 x 10⁵ Pa

b. 0,5 x 10⁵ Pa

c. 1,0 x 10⁵ Pa

d. 3,0 x 10⁵ Pa

e. 5,0 x 10⁵ Pa

Pembahasan :

P = P₀ + ρ.g.h

P = (1 x 10⁵) + (1000)(10)(20)

P = (1 x 10⁵) + (2 x 10⁵)

P = 3,0 x 10⁵ Pa

Jawaban D.

5. Barometer dibuat dengan berbagai macam cairan. Cairan yang akan menghasilkan ketinggian paling besar adalah . . .

a. Garam

b. Air

c. Benzene

d. Alkohol

e. Raksa

Pembahasan :

P = ρ.g.h

h = P/ ρ.g

Jadi, semakin kecil massa jenis cairan, ketinggiannya akan makin besar.

Massa jenis garam (air laut) = 1230 kg/m³

Massa air = 1000 kg/m³

Massa jenis benzene = 874 kg/m³

Massa jenis alkohol = 800 kg/m³

Massa jenis raksa = 13600 kg/m³

Jawaban D.

6. Tekanan hidrostatis benda saat berada di bawah permukaan air adalah P. Jika air diganti air raksa yang bermassa jenis 13600 kg/m3, maka pada kedalaman yang sama, tekanannya berubah menjadi. . .

a. Lebih dari P

b. Kurang dari P

c. Sama dengan P

d. Tidak dapat ditentukan

e. Tidak ada jawaban yang benar

Pembahasan :

h = P/ ρ.g

*Tekanan di kedalaman yang sama saat cairan diganti air raksa

h₁ = h₂

P₁/ ρ₁.g = P₂/ ρ₂.g

P/ 1000 = P₂/ 13600

P₂ = P(13600)/1000

P₂ = 13,6 P

Jawaban A.

7. Perhatikan gambar di bawah ini !

Tekanan total pada ujung piston yang tertutup adalah . . .

a. 0,2 x 10³ Pa

b. 0,5 x 10³ Pa

c. 1,0 x 10³ Pa

d. 3,0 x 10³ Pa

e. 6,0 x 10³ Pa

Pembahasan :

P₁ = P₂

P₁ = ρ₁.g.h₁

P₁ = (1000)(10)(0,6)

P₁ = P₂ = 6,0 x 10³ Pa

Jawaban A.

8. Perhatikan gambar di bawah ini !

-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Pipa U diisi dengan cairan X pada bagian 1 dan cairan Y pada bagian 2. Massa jenis cairan X dan Y berturut-turut adalah 0,7 kg/m³dan 0,5 kg/m³. Jika ketinggian pada bagian 2 adalah 10 cm, maka ketinggian pada bagian 1 adalah. . .

a. 5 cm

b. 6 cm

c. 7 cm

d. 8 cm

e. 9 cm

Pembahasan :

P₁ = P₂

ρ₁.g.h₁ = ρ₂.g.h₂

(0,7)(10)h₁ = (0,5)(10)(0,1)

7 h₁ = 0,5

h₁ =0,071 m = 7 cm

NB : Soal seharusnya memperhatikan urutan massa jenis cairan, dimana cairan dengan massa jenis paling besar seharusnya berada di bagian paling bawah.

Jawaban C.

9. Awalnya air dimasukkan ke dalam pipa U. Kemudian, minyak dimasukkan dari bagian 1 hingga ketinggian air meningkat di bagian 2. Perbandingan massa jenis minyak dan air 4:5. Jika ketinggian air di bagian 2 adalah 10 cm, maka perbedaan tinggi keduanya adalah . . .

a. 2,5 cm

b. 3,0 cm

c. 4,0 cm

d. 4,5 cm

e. 5,0 cm

Pembahasan :

P_minyak = P_air

ρ_minyak.g.h_minyak = ρ_air.g.h_air

(4ρ)(10) h_minyak = (5ρ)(10)(0,1)

h_minyak = 0,125 m = 12,5 cm

Jadi, perbedaan ketinggian minyak dan air

h_minyak - h_minyak = 12,5 – 10 = 2,5 cm

Jawaban A.

10. Pada pompa hidrolik, tekanan dari piston dengan luas penampang 2 cm² ditransmisikan ke piston dengan luas penampang 50 cm². Jika pada piston besar diletakkan mobil bermassa 2500 kg, maka besar tekanan yang ditransmisikan adalah . . .

a. 0,2 x 10⁶ Pa

b. 0,5 x 10⁶ Pa

c. 1,0 x 10⁶ Pa

d. 3,0 x 10⁶ Pa

e. 5,0 x 10⁶ Pa

Pembahasan :

P = F/A

P = m.g/A

P = 25000/50 x 10^-4

P = 5,0 x 10⁶ Pa

Jawaban E.

Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Fluida Statis (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda