Soal jawab fisika sma indonesia
Nama : Agarti Wisata
Kelas : XI.IPA-1
1. Air didalam tangki mempunyai massa jenis 2 gr/cm3. Maka berapa tekananHidrostatis
dititik B,yang berada pada kedalaman 60 cm? (g = 10 m/s2)
Jawab :
Diket : ρ = 2 gr/cm3 →2000 kg/m3
h = 60 cm → 0,6 m
g = 10 m/s2
Ditanya : P ?
Penyelesaian : P
= ρ . g .h
= 2000 . 10. 0,6
p
= 12000 N/m2
2. Seorang nelayan menyelam pada kedalaman 20 m,. tekanan atmosfir diatas permukaan
air samadengan 1 atm. Tentukan tekanan yang di alami nelayan tersebut ..
Jawab :
Diket : h = 20 m
P0= 1 atm= 105
ρ = 1000 kg/m3
Ditanya : pb …..?
Penyelesaian Pb
= p0 + ρ .g.h
= 105 + 1000.10.20
= 105 + 2.105
= 3 x 105 pa
3. Balok kayu terapung dalam minyak, volume balok yang muncul 800 kg/m3, massa jenis
kayu 600 kg/m3. Maka volume balok kayu yang tercelup adalah….
Jawab :
Diket :
V(yang muncul) = 800 cm3
ρρ minyak
= 800 kg/m3 = 0,8 g/cm3
ρ kayu
= 600 kg/m3 = 0,6 g/cm3
Ditanya : V(yang tercelup )……?
Penyelesaian :
FA = W
ρ F .g. VF = ρ b . Vb .g
0,8 x = 0,6 ( 800 + x )
0,8 x = 480 + 0,6 x
X
= 480 : 0,2 = 2400 cm3
4. Pada suatu hari tekanan di permukaan danau 2.105 Pa. Berapa Kedalamannya jika diukur
dari permukaan danau, seseorang harus menyelam untuk mendapatkan tekanan 5.105 Pa?
Dik : ρ o = 2. 105 Pa
ρ B = 5. 105 Pa
ρ air= 1000 kg/m3
Dit : h ?
ρ B = ρ o + ρ .g.h
Jawab :
5.105 = 105 + 1000.10.h
5.105-105 = 104h
4.105 = 104h
4.105
h = 104
= 4.10 = 40 m
5. Suatu tempat didasar danau memiliki kedalaman 40 m. jika massa jenis air danau 1
g/cm3, percepatan gravitasi 10 m/s2, maka tekanan diatas permukaan air sebesar 1 atm,
tentukan tekanan total ditempat tersebut!
Jawab :
Dik :
h = 40 m
ρ a = 1 g/cm3= 1000 kg/m3
g = 10 m/s2
P0 = 1atm = 1,013 . 105 Pa
Dit : P ?
Penyelesaian : P = P0 + Ph
Ph = ρ a.g.h
= 1000 .10 . 40
= 4 . 105 Pa
P = P0 + Ph
= 1,013 .105 Pa + 4 . 105 Pa
= 5,013 . 105 Pa
6. Sebuah kursi yang massanya 6kg memiliki empat kaki yang luas penampangnya masingmasing adalah 1x10−3 m². Tentukan tekanan kursi terhadap lantai jika percepatan gravitasi
m
g= 10 s ² …
Dik: m = 6kg
m
g = 10 s ²
Dit: P…?
Jawab:
w = m.g
= 6 . 10
= 60N
Luas alas keempat kaki kursi
A = 4 (1x10−3 )
= 4x10−3
F
P= A
w
= A
60 N
=
4 x 10−3
= 15x103Pa
gr
7. Seekor ikan menyelam di air laut yang massa jenisnya 1,013 cm² . Ikan mengalami
tekanan hidrostatika yang sama dengan tekanan atmosfer. Tentukan kedalaman ikan
m
tersebut, jika percepatan gravitasi g = 10 s ² …
Jawab:
Ph
h= ρ
f
1,013 x 105
=
( 1013 ) (10)
= 10m
8. Jembatan pontoon dibuat dari drum yang terapung diatas permukaan air. Setiap drum
terisi udara sehingga secara keseluruhan bermassa 20kg dan volume rata-rata 2m³.
Tentukan berat beban maksimum yang dapat ditahan pleh drum tersebut…
Dik: m = 20kg
V = 2m³
m
ρ=
V
20
= 2
kg
= 10 m ³
Dit: w…?
Jawab:
ΣFy = 0
F a−w=0
w = F a=ρa gV
= 1000 . 10 . 2
= 2x104 N
gr
9. Sebuah pipa kapiler yang jari-jarinya 1mm berisi raksa yang massa jenisnya 13,6 cm ³ .
N
Jika sudut kontak, tegangan permukaan dan percepatan gravitasi berturut 120° , 1,36 m ,
m
10 s ² . Tentukan penurunan raksa dalam kapiler tersebut…
Dik: r = 1mm = 10−3 m
gr
kg
ρ = 13,6
cm ³ = 13600 m ³
θ = 120° = cos120° = −0,5
N
γ = 1,36
m
m
g = 10 s ²
Dit: h…?
Jawab:
2 γcosθ
h = ρgr
2 ( 1,36 ) (−0,5)
−3
( 13600 ) ( 10 ) (10 )
= 10−²m
= 1cm
=
gr
10. Sebuah bola yang massa jenisnya 6,36 cm ³ dan berdiameter 2cm jatuh kedalam gliserin
gr
m
yang massanya 5,10 cm ³ dan koefisien viskositasnya 1,4Pa s. Jika g = 10 s ² . Tentukan
kecepatan terminal bola tersebut…
gr
kg
Dik: ρb = 6,36 cm ³ = 6360 m ³
d = 2cm
R = 1cm = 10−²m
ρ f = 5,10 gr = 5100 kg
cm ³
m³
η = 1,4Pa.s
m
g = 10 s ²
Dit: v … ?
Jawab:
2 R² . g
v= g . η ( ρb −ρf )
= 2 ¿ ¿ ¿ (6360−5100)
m
= 0,2 s .
11. Berat sebuah mobil ditumpu oleh keempat ban. Tekanan gauge udara di dalam ban adalah
2,0 bar (1 bar =105 Pa) dan luas tiap ban yang bersentuhan dengan jalan adalah 140 cm 2.
Tentukan massa mobil itu (g=10m/s2 ¿?
Penyelesaian
Diketahui
:
: P=2,0 ¯¿
P=2. 105 Pa
A=140 cm2
A=4 × 1,4.10−2 m 2
A=¿5,6. 10−2 m 2
g=10 m/s2
: m...?
:
Ditanya
Jawab
F
P=
A
mg
P=
A
m.10
5
2. 10 =
5,6.10−2
11200=10 m
m=1120 kg
Jadi, massa mobil itu adalah 1120 kg.
12. Tentukan tekanan hidrostatis yang dialami dinding kapal pada kedalaman 2 meter di
bawah permukaan air laut jika diketahui massa jenis air laut adalah 1020 kg¿ m 3 dan g
=10 m/s2?
Penyelesaian
Diketahui
:
: h=2 m
ρ=¿ 1020 kg¿ m 3
g =10 m/s2
: Ph … ?
:
Ditanya
Jawab
Ph= ρgh
Ph=1020 ×10 × 2
Ph=20400 N /m2
Ph=2,04 ×104 N /m 2
Jadi, tekanan hidrostatis yang dialami dinding kapal adalah 2,04 × 104 N /m 2.
13. Sebuah mesin pengepres hidrolik memiliki pengisap input berdiameter 10 mm dan
pengisap output berdiameter 50 mm. Suatu gaya input 80 N. Tentukan gaya output mesin
tersebut?
Penyelesaian
Diketahui
:
: d 1=10 mm
d 2=50 mm
F 1=80 N
: F2… ?
:
Ditanya
Jawab
F1 F 2
A1 = A2
F1
F2
=
1
1
2
2
4 π d1 4 π d2
F1 F 2
=
d 12 d 2 2
80 F 2
=
102 502
F2
80
=
100 2500
80× 2500
F 2=
100
F 2=2000 N
Jadi, gaya output mesin tersebut adalah 2000 N.
14. Sebuah bejana berbentuk U berisi fluida. Beban A = 200 N dan beban B = 500 N.
Tentukan luas penampang di B jika luas penampang di A = 5 cm2 (m 2 ¿ ?
Penyelesaian
Diketahui
:
: w A=200 N
w B =500 N
A A =¿5 cm 2
: A B...?
:
Ditanya
Jawab
F=w
FA FB
A A = AB
200 500
5 = AB
5 ×500
A B=
200
A B=12,5 cm 2
A B=1,25 ×10−3 m 2
Jadi, luas penampang di B adalah 1,25 ×10−3 m 2.
2
15. Sebuah benda terapung pada suatu zat cair dengan 3 bagian benda itu tercelup. Bila
massa jenis benda 0,6 g/cm3, maka tentukan massa jenis zat cair?
Penyelesaian
Diketahui
:
1
: h zat cair = 3
V B =1
ρ B=¿ 0,6 g/cm3
: ρ zat cair …?
:
Ditanya
Jawab
F A=w
ρ zat cair × g × V zat cair =m× g
ρ zat cair × g × V zat cair =ρB ×V B × g
ρ zat cair × h zat cair =ρB × V B
1
ρ zat cair × =0,6 ×1
3
0,6
ρ zat cair = 1
3
ρ zat cair =1,8g/cm3
Jadi, massa jenis zat cair adalah 1,8g/cm3.
16. Sebuah selang karet menyemprotkan air vertikal ke atas sejauh 4,05 meter. Bila luas
ujung selang adalah 0,8 cm2, maka volume air yang keluar dari selang selama 1 menit
adalah … liter
jawab :
Diketahui:
h = 4,05 m
A = 0,8cm2 = 8.10-5m2
t = 1menit = 60 sekon
ditanya: V = ….?
Jawab
Ep = m.g.h = ½ mv2
v = √2.g.h = √2.10.4,05 = 9 m/s
Q = A.v = 8.10-3.9 = 7,2.10-4 m3/s
V = Q.t = 7,2.10-4.60 = 432.10-4m3 = 43,2 L
17. Azas Bernoulli dalam fluida bergerak menyatakan hubungan antara ….
Jawab : Dalam fluida bergerak, hubungan antara tekanan, kecepatan, dan massa jenis
dinyatakan oleh Azas Bernouli.
18. Debit aliran adalah jumlah fluida yang mengalir melaui suatu penampang pipa per
satuan ?
Jawab : waktu
19. Air mengalir dalam suatu sistem tertutup pada suatu titik kecepatan air 3 m/s, sedang titik
yangterletak 1 m diatasnya memilki kecepatan 4 m/s. Tentukan tekanan pada titik yang
lebih tinggi. Jika tekanan pada titik yang lebih rendah 20 Kpa. g = 10 m/s.
Diket : v1 = 3 m/s
h2 = 1 m
v2 = 4 m/s
P1 = 20 Kpa = 2000
ditanya : P2 ?
1
2
2
jawab :
P2 = P1 + 2 ¿- p v 2 )- pg h2
1
= 2.104 + 2 (1.000)(32 - 42) – 103 . 10 . 1
= 0,65 . 104 pa
P2 = 6,5 Kpa
20. Air mengalir melalui pipa mendatar dari pipa yang berdiameter besar kediameter yang
lebih kecil. Jika perbandingan jari-jari penampangnya 4 : 2, maka berapa perbandingan
kecepatan air penampang besar terhadap air dipenampang kecil ?
Dik : r1 = 4
r2 = 2
Dit : v1 : v2 ?
Penyelesaian :
v1 : v2
r12 . v1 : r22 . v2
42 . v1 : 22 . v2
16 . v1 : 4 . v2
v1
4
1
v 2 = 16 → 4
21. Air mengalir melalui pipa mendatar dengan luas penampang pada masing-masing
ujungnya 200 mm2 dan 100 mm2 . Jika air mengalir dari penampang besar dengan
kecepatan 2 m/s. Tentukan kecepatan air pada penampang kecil?
Penyelesaian
Diketahui
:
2
−4 2
: A1=200 mm =2. 10 m
A2=¿100 mm2 =10−4 m 2
v1 =¿2 m/s
: v2… ?
:
Ditanya
Jawab
A 1 v 1= A 2 v 2
2. 10−4 × 2=10− 4 v 2
4. 10−4=10−4 v 2
v 2=4 m/ s
Jadi, kecepatan air pada penampang kecil adalah 4 m/s.
22. Air mengalir dalam suatu pipa dengan luas penampang 1 cm 2 untuk mengisi penuh bak
yang bervolume 1m3 dalam waktu 10 menit. Tentukan kecepatan aliran air itu?
Penyelesaian
Diketahui
:
: A=1 cm2=10−4 m 2
V =¿1m3
t=10 menit =6000 sekon
: v…?
:
Ditanya
Jawab
V
Q=
t
V
Av=
t
1
10−4 v=
6000
1
10−4 v=
6. 103
1
v= 10
6
v=1,67 m/ s
Jadi, kecepatan aliran air itu adalah 1,67 m/s .
23. Air mengalir pada suatu pipa yang diameternya berbeda dengan perbandingan 1 : 2. Jika
kecepatan air yang mengalir pada bagian pipa yang besar sebesar 40 m/s. Tentukan
besarnya kecepatan air pada bagian pipa kecil?
Penyelesaian
Diketahui
:
: d 1 :d 2=1: 2
v 2=40 m/s
: v1 … ?
:
Ditanya
Jawab
d 12 v 1=d 22 v 2
12 v 1=22 .40
v1 =160 m/s
Jadi, besarnya kecepatan air pada bagian pipa kecil adalah 160 m/s.
2
2
24. Air mengalir melewati pipa venturimeter. Jika luas penampang A1=10 cm dan A2=8 cm
, dan ketinggiannya 45 cm dan g = 10 m/s2. Tentukan kecepatan air yang memasuki pipa
venturimeter?
Penyelesaian
Diketahui
Ditanya
Jawab
v1 =
:
2
: A1=10 cm
2
A2=8 cm
h = 45 cm = 45 ×10−2 m
g = 10 m/s2
: v1 ...?
:
2 gh
A1 2
A2 −1
√( )
√()
2.10 . 45 ×10−2
10 2
8 −1
9
v1 = 100
64 −1
9
v1 = 36
64
576
v1 = 36
v1 =√16
v1 =4 m/ s
Jadi, kecepatan air yang memasuki pipa venturimeter adalah 4 m/s.
v1 =
√
√
√
25. Sebuah reservoir penuh air yang tingginya 1,25 m dengan dinding bagian bawahnya
bocor, hingga air memancar sampai di tanah dengan ketinggian 5 m. Jika g = 10 m/s2
maka tentukan jarak pancar maksimum di tanah?
Penyelesaian
Diketahui
:
: h1=1,25+ 5
h1=6,25 m
h2 =5 m
g = 10 m/s2
Ditanya
: x...?
Jawab
:
v=√ 2 g ( h1−h2 )
v=√ 2.10 ( 6,25−5 )
v=√ 20 ( 1,25 )
v=√ 25
v=5 m/s
t=
√
2 h2
g
2.5
t= 10
10
t= 10
t=√ 1
t=1 s
√
√
x=v . t
x=5.1
x=5 m
Jadi, jarak pancar maksimum di tanah adalah 5 m.
Kelas : XI.IPA-1
1. Air didalam tangki mempunyai massa jenis 2 gr/cm3. Maka berapa tekananHidrostatis
dititik B,yang berada pada kedalaman 60 cm? (g = 10 m/s2)
Jawab :
Diket : ρ = 2 gr/cm3 →2000 kg/m3
h = 60 cm → 0,6 m
g = 10 m/s2
Ditanya : P ?
Penyelesaian : P
= ρ . g .h
= 2000 . 10. 0,6
p
= 12000 N/m2
2. Seorang nelayan menyelam pada kedalaman 20 m,. tekanan atmosfir diatas permukaan
air samadengan 1 atm. Tentukan tekanan yang di alami nelayan tersebut ..
Jawab :
Diket : h = 20 m
P0= 1 atm= 105
ρ = 1000 kg/m3
Ditanya : pb …..?
Penyelesaian Pb
= p0 + ρ .g.h
= 105 + 1000.10.20
= 105 + 2.105
= 3 x 105 pa
3. Balok kayu terapung dalam minyak, volume balok yang muncul 800 kg/m3, massa jenis
kayu 600 kg/m3. Maka volume balok kayu yang tercelup adalah….
Jawab :
Diket :
V(yang muncul) = 800 cm3
ρρ minyak
= 800 kg/m3 = 0,8 g/cm3
ρ kayu
= 600 kg/m3 = 0,6 g/cm3
Ditanya : V(yang tercelup )……?
Penyelesaian :
FA = W
ρ F .g. VF = ρ b . Vb .g
0,8 x = 0,6 ( 800 + x )
0,8 x = 480 + 0,6 x
X
= 480 : 0,2 = 2400 cm3
4. Pada suatu hari tekanan di permukaan danau 2.105 Pa. Berapa Kedalamannya jika diukur
dari permukaan danau, seseorang harus menyelam untuk mendapatkan tekanan 5.105 Pa?
Dik : ρ o = 2. 105 Pa
ρ B = 5. 105 Pa
ρ air= 1000 kg/m3
Dit : h ?
ρ B = ρ o + ρ .g.h
Jawab :
5.105 = 105 + 1000.10.h
5.105-105 = 104h
4.105 = 104h
4.105
h = 104
= 4.10 = 40 m
5. Suatu tempat didasar danau memiliki kedalaman 40 m. jika massa jenis air danau 1
g/cm3, percepatan gravitasi 10 m/s2, maka tekanan diatas permukaan air sebesar 1 atm,
tentukan tekanan total ditempat tersebut!
Jawab :
Dik :
h = 40 m
ρ a = 1 g/cm3= 1000 kg/m3
g = 10 m/s2
P0 = 1atm = 1,013 . 105 Pa
Dit : P ?
Penyelesaian : P = P0 + Ph
Ph = ρ a.g.h
= 1000 .10 . 40
= 4 . 105 Pa
P = P0 + Ph
= 1,013 .105 Pa + 4 . 105 Pa
= 5,013 . 105 Pa
6. Sebuah kursi yang massanya 6kg memiliki empat kaki yang luas penampangnya masingmasing adalah 1x10−3 m². Tentukan tekanan kursi terhadap lantai jika percepatan gravitasi
m
g= 10 s ² …
Dik: m = 6kg
m
g = 10 s ²
Dit: P…?
Jawab:
w = m.g
= 6 . 10
= 60N
Luas alas keempat kaki kursi
A = 4 (1x10−3 )
= 4x10−3
F
P= A
w
= A
60 N
=
4 x 10−3
= 15x103Pa
gr
7. Seekor ikan menyelam di air laut yang massa jenisnya 1,013 cm² . Ikan mengalami
tekanan hidrostatika yang sama dengan tekanan atmosfer. Tentukan kedalaman ikan
m
tersebut, jika percepatan gravitasi g = 10 s ² …
Jawab:
Ph
h= ρ
f
1,013 x 105
=
( 1013 ) (10)
= 10m
8. Jembatan pontoon dibuat dari drum yang terapung diatas permukaan air. Setiap drum
terisi udara sehingga secara keseluruhan bermassa 20kg dan volume rata-rata 2m³.
Tentukan berat beban maksimum yang dapat ditahan pleh drum tersebut…
Dik: m = 20kg
V = 2m³
m
ρ=
V
20
= 2
kg
= 10 m ³
Dit: w…?
Jawab:
ΣFy = 0
F a−w=0
w = F a=ρa gV
= 1000 . 10 . 2
= 2x104 N
gr
9. Sebuah pipa kapiler yang jari-jarinya 1mm berisi raksa yang massa jenisnya 13,6 cm ³ .
N
Jika sudut kontak, tegangan permukaan dan percepatan gravitasi berturut 120° , 1,36 m ,
m
10 s ² . Tentukan penurunan raksa dalam kapiler tersebut…
Dik: r = 1mm = 10−3 m
gr
kg
ρ = 13,6
cm ³ = 13600 m ³
θ = 120° = cos120° = −0,5
N
γ = 1,36
m
m
g = 10 s ²
Dit: h…?
Jawab:
2 γcosθ
h = ρgr
2 ( 1,36 ) (−0,5)
−3
( 13600 ) ( 10 ) (10 )
= 10−²m
= 1cm
=
gr
10. Sebuah bola yang massa jenisnya 6,36 cm ³ dan berdiameter 2cm jatuh kedalam gliserin
gr
m
yang massanya 5,10 cm ³ dan koefisien viskositasnya 1,4Pa s. Jika g = 10 s ² . Tentukan
kecepatan terminal bola tersebut…
gr
kg
Dik: ρb = 6,36 cm ³ = 6360 m ³
d = 2cm
R = 1cm = 10−²m
ρ f = 5,10 gr = 5100 kg
cm ³
m³
η = 1,4Pa.s
m
g = 10 s ²
Dit: v … ?
Jawab:
2 R² . g
v= g . η ( ρb −ρf )
= 2 ¿ ¿ ¿ (6360−5100)
m
= 0,2 s .
11. Berat sebuah mobil ditumpu oleh keempat ban. Tekanan gauge udara di dalam ban adalah
2,0 bar (1 bar =105 Pa) dan luas tiap ban yang bersentuhan dengan jalan adalah 140 cm 2.
Tentukan massa mobil itu (g=10m/s2 ¿?
Penyelesaian
Diketahui
:
: P=2,0 ¯¿
P=2. 105 Pa
A=140 cm2
A=4 × 1,4.10−2 m 2
A=¿5,6. 10−2 m 2
g=10 m/s2
: m...?
:
Ditanya
Jawab
F
P=
A
mg
P=
A
m.10
5
2. 10 =
5,6.10−2
11200=10 m
m=1120 kg
Jadi, massa mobil itu adalah 1120 kg.
12. Tentukan tekanan hidrostatis yang dialami dinding kapal pada kedalaman 2 meter di
bawah permukaan air laut jika diketahui massa jenis air laut adalah 1020 kg¿ m 3 dan g
=10 m/s2?
Penyelesaian
Diketahui
:
: h=2 m
ρ=¿ 1020 kg¿ m 3
g =10 m/s2
: Ph … ?
:
Ditanya
Jawab
Ph= ρgh
Ph=1020 ×10 × 2
Ph=20400 N /m2
Ph=2,04 ×104 N /m 2
Jadi, tekanan hidrostatis yang dialami dinding kapal adalah 2,04 × 104 N /m 2.
13. Sebuah mesin pengepres hidrolik memiliki pengisap input berdiameter 10 mm dan
pengisap output berdiameter 50 mm. Suatu gaya input 80 N. Tentukan gaya output mesin
tersebut?
Penyelesaian
Diketahui
:
: d 1=10 mm
d 2=50 mm
F 1=80 N
: F2… ?
:
Ditanya
Jawab
F1 F 2
A1 = A2
F1
F2
=
1
1
2
2
4 π d1 4 π d2
F1 F 2
=
d 12 d 2 2
80 F 2
=
102 502
F2
80
=
100 2500
80× 2500
F 2=
100
F 2=2000 N
Jadi, gaya output mesin tersebut adalah 2000 N.
14. Sebuah bejana berbentuk U berisi fluida. Beban A = 200 N dan beban B = 500 N.
Tentukan luas penampang di B jika luas penampang di A = 5 cm2 (m 2 ¿ ?
Penyelesaian
Diketahui
:
: w A=200 N
w B =500 N
A A =¿5 cm 2
: A B...?
:
Ditanya
Jawab
F=w
FA FB
A A = AB
200 500
5 = AB
5 ×500
A B=
200
A B=12,5 cm 2
A B=1,25 ×10−3 m 2
Jadi, luas penampang di B adalah 1,25 ×10−3 m 2.
2
15. Sebuah benda terapung pada suatu zat cair dengan 3 bagian benda itu tercelup. Bila
massa jenis benda 0,6 g/cm3, maka tentukan massa jenis zat cair?
Penyelesaian
Diketahui
:
1
: h zat cair = 3
V B =1
ρ B=¿ 0,6 g/cm3
: ρ zat cair …?
:
Ditanya
Jawab
F A=w
ρ zat cair × g × V zat cair =m× g
ρ zat cair × g × V zat cair =ρB ×V B × g
ρ zat cair × h zat cair =ρB × V B
1
ρ zat cair × =0,6 ×1
3
0,6
ρ zat cair = 1
3
ρ zat cair =1,8g/cm3
Jadi, massa jenis zat cair adalah 1,8g/cm3.
16. Sebuah selang karet menyemprotkan air vertikal ke atas sejauh 4,05 meter. Bila luas
ujung selang adalah 0,8 cm2, maka volume air yang keluar dari selang selama 1 menit
adalah … liter
jawab :
Diketahui:
h = 4,05 m
A = 0,8cm2 = 8.10-5m2
t = 1menit = 60 sekon
ditanya: V = ….?
Jawab
Ep = m.g.h = ½ mv2
v = √2.g.h = √2.10.4,05 = 9 m/s
Q = A.v = 8.10-3.9 = 7,2.10-4 m3/s
V = Q.t = 7,2.10-4.60 = 432.10-4m3 = 43,2 L
17. Azas Bernoulli dalam fluida bergerak menyatakan hubungan antara ….
Jawab : Dalam fluida bergerak, hubungan antara tekanan, kecepatan, dan massa jenis
dinyatakan oleh Azas Bernouli.
18. Debit aliran adalah jumlah fluida yang mengalir melaui suatu penampang pipa per
satuan ?
Jawab : waktu
19. Air mengalir dalam suatu sistem tertutup pada suatu titik kecepatan air 3 m/s, sedang titik
yangterletak 1 m diatasnya memilki kecepatan 4 m/s. Tentukan tekanan pada titik yang
lebih tinggi. Jika tekanan pada titik yang lebih rendah 20 Kpa. g = 10 m/s.
Diket : v1 = 3 m/s
h2 = 1 m
v2 = 4 m/s
P1 = 20 Kpa = 2000
ditanya : P2 ?
1
2
2
jawab :
P2 = P1 + 2 ¿- p v 2 )- pg h2
1
= 2.104 + 2 (1.000)(32 - 42) – 103 . 10 . 1
= 0,65 . 104 pa
P2 = 6,5 Kpa
20. Air mengalir melalui pipa mendatar dari pipa yang berdiameter besar kediameter yang
lebih kecil. Jika perbandingan jari-jari penampangnya 4 : 2, maka berapa perbandingan
kecepatan air penampang besar terhadap air dipenampang kecil ?
Dik : r1 = 4
r2 = 2
Dit : v1 : v2 ?
Penyelesaian :
v1 : v2
r12 . v1 : r22 . v2
42 . v1 : 22 . v2
16 . v1 : 4 . v2
v1
4
1
v 2 = 16 → 4
21. Air mengalir melalui pipa mendatar dengan luas penampang pada masing-masing
ujungnya 200 mm2 dan 100 mm2 . Jika air mengalir dari penampang besar dengan
kecepatan 2 m/s. Tentukan kecepatan air pada penampang kecil?
Penyelesaian
Diketahui
:
2
−4 2
: A1=200 mm =2. 10 m
A2=¿100 mm2 =10−4 m 2
v1 =¿2 m/s
: v2… ?
:
Ditanya
Jawab
A 1 v 1= A 2 v 2
2. 10−4 × 2=10− 4 v 2
4. 10−4=10−4 v 2
v 2=4 m/ s
Jadi, kecepatan air pada penampang kecil adalah 4 m/s.
22. Air mengalir dalam suatu pipa dengan luas penampang 1 cm 2 untuk mengisi penuh bak
yang bervolume 1m3 dalam waktu 10 menit. Tentukan kecepatan aliran air itu?
Penyelesaian
Diketahui
:
: A=1 cm2=10−4 m 2
V =¿1m3
t=10 menit =6000 sekon
: v…?
:
Ditanya
Jawab
V
Q=
t
V
Av=
t
1
10−4 v=
6000
1
10−4 v=
6. 103
1
v= 10
6
v=1,67 m/ s
Jadi, kecepatan aliran air itu adalah 1,67 m/s .
23. Air mengalir pada suatu pipa yang diameternya berbeda dengan perbandingan 1 : 2. Jika
kecepatan air yang mengalir pada bagian pipa yang besar sebesar 40 m/s. Tentukan
besarnya kecepatan air pada bagian pipa kecil?
Penyelesaian
Diketahui
:
: d 1 :d 2=1: 2
v 2=40 m/s
: v1 … ?
:
Ditanya
Jawab
d 12 v 1=d 22 v 2
12 v 1=22 .40
v1 =160 m/s
Jadi, besarnya kecepatan air pada bagian pipa kecil adalah 160 m/s.
2
2
24. Air mengalir melewati pipa venturimeter. Jika luas penampang A1=10 cm dan A2=8 cm
, dan ketinggiannya 45 cm dan g = 10 m/s2. Tentukan kecepatan air yang memasuki pipa
venturimeter?
Penyelesaian
Diketahui
Ditanya
Jawab
v1 =
:
2
: A1=10 cm
2
A2=8 cm
h = 45 cm = 45 ×10−2 m
g = 10 m/s2
: v1 ...?
:
2 gh
A1 2
A2 −1
√( )
√()
2.10 . 45 ×10−2
10 2
8 −1
9
v1 = 100
64 −1
9
v1 = 36
64
576
v1 = 36
v1 =√16
v1 =4 m/ s
Jadi, kecepatan air yang memasuki pipa venturimeter adalah 4 m/s.
v1 =
√
√
√
25. Sebuah reservoir penuh air yang tingginya 1,25 m dengan dinding bagian bawahnya
bocor, hingga air memancar sampai di tanah dengan ketinggian 5 m. Jika g = 10 m/s2
maka tentukan jarak pancar maksimum di tanah?
Penyelesaian
Diketahui
:
: h1=1,25+ 5
h1=6,25 m
h2 =5 m
g = 10 m/s2
Ditanya
: x...?
Jawab
:
v=√ 2 g ( h1−h2 )
v=√ 2.10 ( 6,25−5 )
v=√ 20 ( 1,25 )
v=√ 25
v=5 m/s
t=
√
2 h2
g
2.5
t= 10
10
t= 10
t=√ 1
t=1 s
√
√
x=v . t
x=5.1
x=5 m
Jadi, jarak pancar maksimum di tanah adalah 5 m.