10 Soal & Pembahasan Fluida Dinamis (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda
Bab fluida dinamis
mencakup beberapa bahasan, seperti debit fluida, pipa U, pipa venturi, tabung
pitot, dan kebocoran pipa. Berikut soal latihan dan pembahasan pada fluida
dinamis yang dapat dipelajari sebelum ujian.
Baca
sebelumnya :
Pilihlah jawaban yang
tepat dari pilihan di bawah ini.
1. Perhatikan
pernyataan-pernyataan berikut!
(1) Kecepatan fluida di A >
B
(2) Kecepatan fluida di A = B
(3) Debit di A > B
(4) Debit di A = B
Jika fluida ideal mengalir
seperti pada gambar, maka pernyataan
yang benar ditunjukkan oleh nomor . . .
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 1 saja
E. 4 saja
Pembahasan :
Kecepatan fluida akan
semakin besar di penampang yang lebih kecil. Volume, massa, dan debit air per
detik adalah sama besar pada luas penampang di titik manapun selama masih satu
aliran. Jawaban E
2. Pipa air berdiameter 5
inci disambung dengan pipa air berdiameter 3 inci. Jika kecepatan air dalam
pipa 3 inci adalah 7,5 m/s, maka kecepatan aliran air dalam pipa 5 inci adalah
. . .
A. 2,70 m/s
B. 4,50 m/s
C. 12,5 m/s
D. 20,8 m/s
E. 25,0 m/s
Pembahasan :
A1.v1 =
A2.v2
5.v1 = 3.(7,5)
v1 = 4,50 m/s
*Adakalanya kita tidak perlu
mengubah satuan ke SI jika memang pada persamaan perkalian ruas kiri-kanan
terdapat besaran yang sama. Kita tinggal mencoretnya dan hilang. Pastikan ruas
kiri-kanan habis. Misal, 5 inci/3 inci = 5/3 tanpa satuan.
Jawaban B.
3. Zat cair dialirkan melalui
pipa seperti tampak pada gambar berikut. Luas penampang 1 dan 2 berturut-turut
adalah 10 cm2 dan 4 cm2. Jika laju zat cair di penampang
2 adalah 4 m/s, maka besar v1 adalah . . .
A. 0,6 m/s
B. 1,0 m/s
C. 1,6 m/s
D. 2,0 m/s
E. 2,4 m/s
Pembahasan
:
A1.v1 =
A2.v2
10(v1)
= 4(4)
v1 = 1,6 m/s
Jawaban
D.
4. Timba
diisi air yang mengalir dari sebuah pipa paralon dengan luas penampang 8 cm2
dan kecepatan aliran 6 m/s. Volume air dalam timba setelah diisi selama 2 menit
(120 s) adalah . . .
A. 120
liter
B. 136
liter
C. 338
liter
D. 467
liter
E. 567
liter
Pembahasan
:
Q
= Av
Q
= (8 x 10-4)(6)
Q
= 48 x 10-4 m3/s
Q
= V/t
V
= Qt
V
= (48 x 10-4)(120) = 576 x 10-3 m3 = 576 dm3
= 576 liter
Jawaban
E.
5. Bak
kosong dengan volume 1 m3
diisi air dari kran yang memiliki luas penampang 2 cm2 dengan
kecepatan aliran 10 m/s. Bak tersebut akan terisi penuh dalam waktu . . .
A. 250
sekon
B. 500
sekon
C. 600
sekon
D. 750
sekon
E. 800
sekon
Pembahasan
:
Q
= Av
Q
= (2 x 10-4)(10)
Q
= 2 x 10-3 m3/s
Q
= V/t
t
= V/Q
t
= (1)/( 2 x 10-3 m3/s) = 0,5 x 103 s = 500 s
Jawaban B.
6. Zat cair dialirkan melalui
pipa seperti tampak pada gambar berikut.
Jika luas penampang A1
= 8 cm2, A2 = 2 cm2, dan laju zat cair di
penampang 2 sebesar 2 m/s, maka besar v1 adalah . . .
A. 0,5
m/s
B. 1,0
m/s
C. 1,5
m/s
D. 2,0
m/s
E. 2,5
m/s
Pembahasan
:
A1.v1 =
A2.v2
(8).v1 = (2).(2)
v1 = 0,5 m/s
Jawaban
A.
7. Gambar berikut menunjukkan
air yang mengalir melalui pipa dengan luas penampang berbeda.
Kecepatan
air bermassa jenis 1000 kg/m3 yang mengalir melalui pipa A adalah 6 m/s.
Jika tekanan pada penampang A sama dengan tekanan pada penampang B dan g = 10 m/s2,
maka besar kecepatan air yang melalui pipa B adalah . . .
A. 2,5
m/s
B. 3,5
m/s
C. 5,0
m/s
D. 6,0
m/s
E. 7,0
m/s
Pembahasan
:
P1-P2 = (1/2) (ρ)(v22-v12)
+ ρgΔy
P-P = (1/2) (1000)(v22-(6)2) + 1000.10.(1,25-0,7)
0 =500(v22-36) + 10000.(0,55)
0 =500v22-18000 + 5500
500v22 = 12500
v22 = 25
v2 = 5
Jawaban
C.
8. Gambar
di bawah ini menunjukkan sebuah tangki yang sangat besar. Kecepatan aliran di
titik 1 diabaikan, serta titik 1 dan 2 horisontal. Jika perbedaan tekanan pada
kedua titik sebesar 2 x 105 N/m2, maka laju air di titik 2
adalah . . .
A. 5
m/s
B. 10
m/s
C. 15
m/s
D. 20
m/s
E. 25
m/s
Pembahasan
:
P1-P2 = (1/2) (ρ)(v22-v12)
+ ρgΔy
2 x
105 = (1/2) (1000)(v22-0) + ρg(0)
2 x
105 = 500v22
v22 = 2 x
105/5 x 102
v22 = 400
v2 = 20
Jawaban
D.
9. Dari
gambar dibawah A1 = 10 cm2, A2 = 2 cm2.
Jika kelajuan air pada pipa kecil 6 m/s, tekanan air di pipa kecil 200 kPa,
maka tekanan air di pipa besar adalah . . .
A. 1,20
x 105 Pa
B. 1,83
x 105 Pa
C. 2,20
x 105 Pa
D. 2,50
x 105 Pa
E. 3,10
x 105 Pa
Pembahasan
:
*Mencari
nilai v1
A1.v1 =
A2.v2
(10).v1 = (2)(6)
v1
= 1,2
*Mencari
nilai P1
P1-P2 = (1/2) (ρ)(v22-v12)
+ ρgΔy
P1-(200 x 103) = (1/2) (1000)(62-(1,2)2) + ρg(0)
P1-(200 x 103) = (500)(36-1,44)
P1-(200 x 103) = (500)(34,56)
P1-(200 x 103) = 17280
P1= 17280 + 200000
P1= 217280 Pa= 2,17 x 105
Pa= 2,20 x 105 Pa
Jawaban
A.
10. Di
dalam pipa mendatar yang memiliki penampang 10 cm2, air mengalir
dengan debit 10 cm3/s saat tekanan 2 dyne/cm2. Tekanan
air pada pipa yang penampangnya 5 cm2 adalah . . .
A. 0,5
dyne/cm2
B. 1,5
dyne/cm2
C. 2,5
dyne/cm2
D. 3,0
dyne/cm2
E. 3,5
dyne/cm2
Pembahasan
:
*Mencari
nilai v1 dan v1, jika Q1 = Q2
diketahui
Q1 = A1.v1
10 = (10).v1
v1 = 1 cm/s
Q2 = A2.v2
10 = (5).v2
v2 = 2 cm/s
*Tekanan
P2, ρair
= 1000 kg/m3 = 1 gr/cm3
P1-P2 = (1/2) (ρ)(v22-v12)
+ ρgΔy
2-P2 = (1/2) (1)(22-12)
+ ρg(0)
2-P2 =0,5(4-1)
2-P2 = 1,5
P2 = 0,5 dyne/cm3
Jawaban
A.
Baca
selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Fluida Dinamis (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda
Itulah
10 soal dan pembahasan fluida dinamis seperti debit fluida, pipa U, pipa venturi, tabung pitot, dan kebocoran pipa. Klik selanjutnya
untuk soal dan pembahasan lainnya.