Materi :
Fluida Statis dan Dinamis
Pengantar Materi
Fluida statis mempelajari zat alir (cair/gas) diam, berfokus pada tekanan hidrostatis, hukum Pascal, dan Archimedes, seperti pada bendungan atau dongkrak hidrolik. Fluida dinamis mempelajari zat alir bergerak/mengalir, mencakup hukum Bernoulli dan kontinuitas, seperti pada pipa air atau sayap pesawat. Perbedaan utama terletak pada kecepatan partikel.
Latihan Soal Pilihan Ganda
1. Sebuah bendungan memiliki tinggi air 25 m. Pada dinding bendungan dipasang tiga sensor tekanan: sensor P di kedalaman 5 m, sensor Q di 15 m, dan sensor R di 25 m dari permukaan. Air dianggap memiliki massa jenis konstan dan tidak ada aliran. Perbandingan tekanan yang diterima sensor P : Q : R adalah …
A. 1 : 2 : 3
B. 5 : 15 : 25
C. 1 : 3 : 5
D. 1 : 4 : 9
E. 25 : 15 : 5
2. Sebuah dongkrak hidrolik memiliki piston kecil berjari-jari 2 cm dan piston besar berjari-jari 10 cm. Jika pada piston kecil diberikan gaya 200 N, sistem terisi penuh fluida tak termampatkan dan tertutup rapat. Besar gaya yang muncul pada piston besar adalah …
A. 1.000 N
B. 2.500 N
C. 5.000 N
D. 10.000 N
E. 20.000 N
3. Sebuah tabung kapiler A memiliki diameter setengah dari tabung kapiler B. Keduanya dimasukkan ke dalam cairan yang sama pada suhu sama. Kenaikan tinggi cairan pada A dibanding B adalah …
A. Sama tinggi
B. Setengah dari B
C. Dua kali B
D. Empat kali B
E. Bergantung massa jenis saja
4. Air mengalir dalam pipa horizontal yang menyempit dari luas 40 cm² menjadi 10 cm². Jika kecepatan di bagian besar 2 m/s, maka kecepatan di bagian sempit adalah …
A. 0,5 m/s
B. 2 m/s
C. 4 m/s
D. 6 m/s
E. 8 m/s
5. Sebuah pipa miring membawa air dari titik A ke B yang lebih tinggi 5 m. Kecepatan di A dan B sama, gesekan diabaikan. Tekanan di A 200 kPa. Tekanan di B adalah … (ρ air = 1000 kg/m³, g = 10 m/s²)
A. 150 kPa
B. 200 kPa
C. 250 kPa
D. 700 kPa
E. 50 kPa
6. Dalam percobaan aliran laminar pada pipa, jari-jari pipa digandakan sementara beda tekanan, viskositas, dan panjang pipa tetap. Debit aliran berubah menjadi …
A. 2 kali
B. 4 kali
C. 8 kali
D. 16 kali
E. Tetap
7. Pada sistem rem hidrolik, luas penampang piston pedal 3 cm² dan piston roda 24 cm². Jika gaya injakan 150 N, gaya pengereman pada roda adalah …
A. 600 N
B. 900 N
C. 1.200 N
D. 1.800 N
E. 3.600 N
8. Sebuah tangki terbuka memiliki lubang kecil di sisi bawah. Ketinggian air dari lubang 1,25 m. Kecepatan air keluar lubang (abaikan viskositas) adalah …
A. 2 m/s
B. 3 m/s
C. 4 m/s
D. 5 m/s
E. 6 m/s
9. Dua fluida tak bercampur berada dalam tabung U. Fluida X memiliki massa jenis dua kali fluida Y. Jika tinggi kolom Y di salah satu sisi 20 cm, selisih tinggi permukaan kedua fluida adalah …
A. 5 cm
B. 10 cm
C. 15 cm
D. 20 cm
E. 40 cm
10. Pada sayap pesawat, kecepatan udara di atas sayap 80 m/s dan di bawah 60 m/s. Massa jenis udara 1,25 kg/m³. Selisih tekanan atas dan bawah sayap adalah …
A. 500 Pa
B. 1.000 Pa
C. 1.400 Pa
D. 2.000 Pa
E. 2.800 Pa
Yuk share dan diskusikan jawabanmu di Kolom Komentar!!
Latihan Soal Essay
11. Sebuah bendungan air memiliki kedalaman berbeda pada beberapa titik dindingnya. Rancang skema perhitungan tekanan pada tiga kedalaman berbeda serta bandingkan gaya yang bekerja pada bidang seluas sama di tiap kedalaman.
12. Sebuah sistem pengangkat mobil menggunakan prinsip hidrolik. Diberikan variasi luas penampang piston dan gaya masukan berbeda. Susun model perhitungan untuk menentukan gaya keluaran dan efisiensi kerja sistem.
13. Dua tabung kapiler berbeda diameter dimasukkan ke cairan identik. Susun uraian hubungan antara diameter, tegangan permukaan, dan tinggi kenaikan cairan.
14. Aliran air melewati pipa yang berubah luas penampangnya secara bertahap. Buat hubungan matematis antara luas, kecepatan, dan debit serta konsekuensi pada tekanan aliran.
15. Sebuah fluida mengalir melalui pipa miring dengan ketinggian berbeda. Buat formulasi hubungan energi potensial, kinetik, dan tekanan di dua titik berbeda.
16. Suatu cairan kental dialirkan dalam pipa sempit. Buat model hubungan antara jari-jari pipa, viskositas, beda tekanan, dan debit aliran.
17. Sistem rem hidrolik pada kendaraan memiliki beberapa rasio luas penampang. Susun hubungan matematis gaya injakan dan gaya pada kampas rem.
18. Lubang pada tangki terbuka berada pada kedalaman tertentu. Susun hubungan antara kedalaman fluida dan kecepatan semburan keluar.
19. Dua fluida berbeda massa jenis berada dalam tabung U. Susun hubungan matematis tinggi kolom dan massa jenis kedua fluida.
20. Aliran udara pada sayap pesawat memiliki perbedaan kecepatan antara sisi atas dan bawah. Susun hubungan antara kecepatan aliran, tekanan, dan gaya angkat yang timbul.
Yuk share dan diskusikan jawabanmu di Kolom Komentar!!
Ingin Kembangkan Prestasi dan Kemampuanmu?
Yuk! Ikutan kompetisi online gratis dan terpercaya yang diselenggarakan oleh Lembaga Profesional dan terdaftar di SIMT PUSPRESNAS berikut ini:
Nama Lembaga |
Website |
Tingkat Kompetisi |
Bukti Kurasi |
|---|---|---|---|
Mengapa Harus Daftar Kompetisi Kami?
Pendaftaran Gratis
Pendaftaran Kompetisi dan Olimpiade GRATIS tanpa syarat apapun.
Apresiasi Juara Gratis
Apresiasi juara juga GRATIS tanpa perlu membayar klaim hingga ratusan ribu loh.
Beasiswa hingga Kuliah
Tersedia Beasiswa Khusus Alumni yang diberikan hingga kuliah loh!.
Pendukung Japres & SNBP
Piagam bisa digunakan untuk Jalur Prestasi, Beasiswa dan SNBP loh.
Sudah Ribuan Alumni
Sudah diikuti banyak alumni yang tersebar di seluruh Indonesia dan luar negeri.
Dikelola secara Syariah
Pengelolaan hadiah dan apresiasi dikelola secara terpisah dan sesuai syariah.
Bantuan Kurasi Prestasi
Tersedia layanan bantuan dan panduan kurasi prestasi peserta loh.
Legalitas Terjamin
Lembaga penyelenggara telah terdaftar di kementerian dan SIMT Kurasi.
Tunggu apalagi? Ingin kejar tiket SPMB Jalur Prestasi atau SNBP di tahun depan? segera gabung dan daftarkan dirimu sekarang juga!. Prestasi itu tidak ada yang instan loh! Mulai dan persiapkan versi terbaikmu mulai dari sekarang juga!.