Latihan Soal – TKA SMA – Fluida Statis dan Dinamis

1 | Sebuah bendungan memiliki kedalaman air 20 m dan massa jenis air dianggap konstan. Pada titik A berada di kedalaman 5 m, titik B di kedalaman 10 m, dan titik C di dasar bendungan. Seorang teknisi menyatakan bahwa selisih tekanan antara A dan B sama dengan selisih tekanan antara B dan C karena jarak vertikalnya sama. Pernyataan yang paling tepat mengenai tekanan hidrostatis dan kesimpulan teknisi tersebut adalah… |
A. Benar karena tekanan hanya bergantung pada selisih kedalaman
B. Salah karena tekanan juga dipengaruhi luas bidang
C. Benar hanya jika percepatan gravitasi berubah terhadap kedalaman
D. Salah karena tekanan di dasar dipengaruhi volume total air
E. Benar hanya jika massa jenis air bertambah terhadap kedalaman | A | A

2 | Sebuah dongkrak hidrolik memiliki luas penampang kecil 5 cm² dan luas penampang besar 200 cm². Gaya kecil diberikan secara perlahan sehingga fluida tetap statis. Namun karena adanya kebocoran kecil, sebagian tekanan hilang sebesar 10% sebelum mencapai piston besar. Jika gaya awal 100 N diberikan, kesimpulan paling logis tentang gaya yang dihasilkan pada piston besar adalah… |
A. Lebih kecil dari 4000 N karena kehilangan tekanan
B. Tepat 4000 N karena Hukum Pascal tetap berlaku sempurna
C. Lebih besar dari 4000 N karena luas penampang besar
D. Sama dengan 100 N karena energi hilang
E. Tidak dapat dihitung tanpa volume fluida | A | A

3 | Sebuah pipa horizontal menyempit dari luas penampang A1 menjadi A2 = 1/4 A1. Fluida ideal mengalir mantap tanpa perubahan ketinggian. Seorang siswa menyimpulkan bahwa tekanan di penampang sempit menjadi empat kali lebih besar karena kecepatan meningkat. Kesimpulan yang paling tepat berdasarkan persamaan Bernoulli dan kontinuitas adalah… |
A. Tekanan menjadi empat kali lebih besar
B. Tekanan tetap sama karena ketinggian konstan
C. Tekanan justru berkurang ketika kecepatan meningkat
D. Tekanan nol pada penampang sempit
E. Tekanan bergantung hanya pada massa jenis | C | C

4 | Sebuah tabung berisi dua jenis fluida tak bercampur, fluida X di atas dan fluida Y di bawah, dengan massa jenis berbeda. Tinggi fluida X adalah 0,4 m dan fluida Y adalah 0,6 m. Jika tekanan di dasar tabung diukur, seorang pengamat hanya menggunakan rumus P = ρgh dengan massa jenis fluida Y saja. Pernyataan yang paling tepat mengenai metode tersebut adalah… |
A. Tepat karena fluida Y berada di dasar
B. Kurang tepat karena tekanan merupakan kontribusi kedua fluida
C. Tepat jika fluida X memiliki tekanan nol
D. Salah total karena tekanan tidak bergantung kedalaman
E. Tepat jika luas tabung sangat besar | B | B

5 | Dalam suatu percobaan kapilaritas, pipa kecil dimasukkan ke dalam cairan dengan gaya adhesi lebih besar daripada kohesi. Ketika jari-jari pipa diperkecil menjadi setengahnya, ketinggian kenaikan cairan berubah secara signifikan. Kesimpulan paling tepat tentang hubungan jari-jari pipa dan tinggi kapilaritas adalah… |
A. Tinggi naik menjadi setengah
B. Tinggi naik menjadi dua kali lipat
C. Tinggi tidak berubah karena massa jenis tetap
D. Tinggi naik empat kali lipat
E. Tinggi bergantung hanya pada gravitasi | B | B

6 | Sebuah tangki air memiliki lubang kecil di dua titik berbeda, satu di dekat permukaan dan satu di dekat dasar. Kedua lubang terbuka ke udara. Aliran dari lubang bawah terlihat lebih jauh jangkauannya secara horizontal. Kesimpulan yang paling tepat mengenai fenomena tersebut adalah… |
A. Kecepatan fluida keluar lebih besar pada lubang bawah karena tekanan lebih besar
B. Kecepatan sama karena luas lubang sama
C. Kecepatan lebih kecil di lubang bawah karena gravitasi
D. Debit hanya dipengaruhi diameter lubang
E. Jarak pancaran tidak berkaitan dengan tekanan | A | A

7 | Sebuah pipa vertikal dialiri fluida ideal dari bawah ke atas dengan kecepatan tetap. Titik P berada di bawah dan titik Q lebih tinggi. Jika kecepatan di kedua titik sama tetapi ketinggian berbeda, kesimpulan paling tepat tentang tekanan di P dan Q adalah… |
A. Tekanan di Q lebih besar karena lebih tinggi
B. Tekanan di P lebih besar karena energi potensial meningkat ke atas
C. Tekanan sama karena kecepatan konstan
D. Tekanan nol di titik tertinggi
E. Tekanan hanya dipengaruhi luas pipa | B | B

8 | A horizontal pipe carries an incompressible fluid that splits into two branches with equal cross-sectional area. If the total flow rate entering the pipe remains constant while one branch is partially blocked, the most reasonable conclusion about the velocity in the other branch is… |
A. It decreases because pressure drops
B. It remains unchanged due to continuity
C. It increases to conserve total flow rate
D. It becomes zero due to obstruction
E. It depends only on fluid density | C | C

9 | In a Bernoulli tube experiment, fluid flows from a wide section to a narrow section at the same height. Measurements show a significant pressure drop in the narrow region. The most appropriate conclusion regarding energy transformation in the flow is… |
A. Potential energy converts into pressure energy
B. Pressure energy converts into kinetic energy
C. Kinetic energy converts into gravitational energy
D. All forms of energy remain independently constant
E. Pressure increases with velocity in ideal flow | B | B

10 | A viscous fluid flows steadily through a long narrow pipe. The pressure difference between the ends is doubled while all other parameters remain constant. According to Poiseuille’s law, the observed change in flow rate and the most logical conclusion about the flow behavior are… |
A. Flow rate becomes four times larger due to pressure increase
B. Flow rate becomes twice larger because it is proportional to pressure difference
C. Flow rate remains constant because viscosity dominates
D. Flow rate decreases due to turbulence formation
E. Flow rate depends only on pipe length | B | B