Soal Fluida Statis

Soal Fluida Statis dan Pembahasan

Contoh Soal dan Pembahasan Fluida Statis 

Soal Fluida Statis adalah kumpulan beberapa soal yang menyangkut konsep dasar dari fluida statis. Soal fluida statis meliputi sub topik: tekanan hidrostatis, hukum Pascal dan hukum Archimedes. Fluida statis dipelajari di SMA kelas X pada semester 1 ( Kurikulum 2013).

Soal Fluida Statis untuk persiapan UH, US, UN dan SBMPTN

Soal No 1 

Sebuah kolam renang dalamnya 5,2 m berisi penuh air. Jika massa jenis air 1 gr/cm³ dan percepatan gravitasi g = 10 m/s², maka tekanan hidrostatis suatu titik yang berada 40 cm di atas dasar bak adalah...

a.3,5 kPa

b.4,0 kPa

c.5,6 kPa

d.48 kPa

e.52 kPa

Pembahasan:

Tekanan Hidrostatis Ph = ρ g  h

Dengan

h = (5,2 – 0,4) = 4,8 m

ρ = 1 gr/cm³ = 1000 kg/m³

Ph = 1000. 10. 4,8

Ph = 48.000 N/m² = 48.000 Pa = 48 kPa

Soal No 2 

Pada bejana U terdapat air dan minyak yang ditunjukan oleh gambar. 

Prediksi Soal UN Fisika tentang Fluida

Jika massa jenis air 1 gr/cm³,maka massa jenis minyak adalah...gr/cm³

a.1,67

b.1,6

c.0,75

d.0,6

e.0,4
Pembahasan:
Ph (1)   = Ph (2) 
ρ_air g  h₁  = ρ_m g  h₂ 
1.10. 6  = ρ_m 10. 8 
ρ_m =  0,75 gr/cm³

Soal No 3 

Perhatikan gambar berikut ini!

Sebuah Dongkrak Hidrolik dengan sebuah beban

Jika sebuah dongkrak hidrolik memiliki luas penampang A₁ 400 cm² dan luas penampang A₂ 1000 cm². Jika berat benda adalah 120 N, maka gaya F yang dibutuhkan adalah... 

a.12 N 

b.24 N

c.48 N

d.60 N

e.100 N 
Pembahasan:

 
 Soal No 4 

Gaya apung yang bekerja pada suatu benda dalam fluida adalah
1). sebanding dengan kerapatan zat cair
2). sebanding dengan kerapatan benda
3). sebanding dengan volume benda yang masuk pada zat cair
4). sebanding dengan massa benda

Dari empat pernyataan di atas yang benar adalah
a. 1, 2, 3
b. 1 dan 3
c. 2 dan 4
d. 4 saja
e. 1,2,3,4
Pembahasan:

F_A= ρ_f. V_c. g

F_A = Gaya Apung (Gaya Archimedes)

ρ_f   = Kerapatan zat cair/ massa jenis zat cair

V_c = Volume benda yang tercelup (masuk) ke dalam air

Jadi, dari pilihan jawaban yang benar ada pada 1 dan 3.

 
Soal No 5

Sebuah benda di udara beratnya 100 N, volume benda adalah 2000 cm³. Jika massa jenis minyak 0,8 gr/ cm³ dan g = 10 m/s², maka berat benda itu dalam minyak adalah... N

a.16    b.64   c.80    d. 84    e.100 

Pembahasan:
Berat dalam fluida (berat semu)
Wf = Wu - Fa
Fa  = ρf Vc  g = 800. 10. 2. 10-3 = 16 N

Wf = Wu - Fa
Wf = 100 - 16 = 84 N


Soal No 6
Apakah hukum Archimedes dapat digunakan untuk benda yang sedang jatuh bebas?

Pembahasan:
Tidak. Karena benda yang jatuh bebas akan kehilangan seluruh beratnya. Resultan gaya antara gaya berat benda dan gaya ke atas menjadi nol. Hal ini menyebabkan hukum Archimedes tidak berarti.

Soal No 7
Perhatikan peralatan berikut!
1. Dongkrak hidrolik
2. Balon Udara
3. Pompa hidrolik
4. Kapal Selam
Penerapan hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari adalah...
a. 1, 2, 3 
b. 1 dan 3
c. 2 dan 4
d. 4 saja
e. Semua benar

Pembahasan:
Penerapan hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari adalah dongkrak hidrolik dan pompa hidrolik.

Soal No 8 (Soal Fluida Statis, SPMB 2006)

Sebuah pompa air dengan luas penampang pipa sebesar 75 cm² ingin digunakan untuk memompa air dari kedalaman 8 m (perhatikan gambar). 

Jika percepatan gravitasi 10 m/s² dan pada saat memompa timbul gaya gesekan pada penghisap sebesar 20 N sedangkan gesekan-gesekan lain diabaikan, maka gaya minimum yang diperlukan untuk memompa adalah...

a. 124 N
b. 120 N
c. 116 N
d. 100 N
e. 40 N

Pembahasan
Diketahui:
Gaya gesek f = 20 N
Luas penampang pipa A = 75 cm²
g = 10 m/s²
p air = 1000 kg/m³
Ditanya: F?
Jawab:

Baca juga: