FLUIDA STATIS ( CONTOH SOAL DAN JAWABAN )

1.    Sebuah kursi bermassa 8 kg memiliki empat kaki. Luas penampang tiap kaki 3 x 10^-3 m². Berapakah tekanan kursi terhadap lantai?

Penyelesaian:

Dik: m = 8  kg

A _{1 kaki} = 3 x 10^-3 m², maka A _{4 kaki} = 12 x 10^-3 m²

Dit: p = ...?

Jawab:

F = m . g = 8 . 10 = 80 N

P = F / A = 80 N / 12 x 10^-3 m² = 6,67 x 10³ N/m² = 6,67 x 10³ Pa

2.    Sebuah botol bermassa 1,2 kg berada di atas meja. Berapa tekanan botol terhadap meja jika diameter alas botol 8 cm? (g = 10 m/s²)

Penyelesaian:

Dik: m = 1,2 kg

d alas botol = 8 cm

g = 10 m/s²

Dit: p =…..?

Jawab:

F = m.g

F = (1,2) (10) = 12 N

Jari-jari r = d / 2 = 8 / 2 = 4 cm = 0,04 m 

3.    Sebuah tabung yang luas dasarnya 25 cm³, dimasukkan 5000 cm³ air ke dalamnya. Berapa besarnya tekanan hidrostatik pada dasar tabung?

Penyelesaian:

Dik: A = 25 cm³ , V = 5 x 10³ cm³

Dit: p =…..?

Jawab:

4.     Pipa U diisi dengan air raksa dan cairan minyak seperti terlihat pada gambar!

     Jika ketinggian minyak h₂ adalah 27 cm, massa jenis minyak 0,7 gr/cm³ dan massa jenis Hg adalah 13,6 gr/cm³ tentukan ketinggian air raksa (h₁)!

Penyelesaian:

5.        Perhatikan gambar dibawah ini!

Sebuah pipa U mula-mula berisi air (massa jenis air 10³ kg/m³), kemudian pada salah satu kakinya diisi minyak setinggi 10 cm hingga selisih permukaan air pada kedua kaki 8 cm. Berapa massa jenis minyak?

Penyelesaian:

6.        Perhatikan gambar dibawah ini!

Sebuah pipa bejana U berisi air (massa jenis air 1 g/cm³) dan air raksa (massa jenis air raksa 13,6 g/cm³). Berapa tinggi kolam air supaya ketinggian perbedaan tinggi permukaan kedua fluida itu 3,5 cm?

Penyelesaian:

7.        Apabila sebuah kapal selam menyelam sedalam 100 m, berapa besar tekanan yang dialami kapal selam tersebut (massa jenis air laut = 1,03 g/cm³).

Penyelesaian:

Dik: h = 100 m

massa jenis air laut = 1,03 g/cm³ = 1,03 x (10^-3/10^-6) = 1030 kg/ m³

Dit: P_h = ...?

Jawab:

8.      Sebuah penekan hidrolik mempunyai penampang berbentuk lingkaran dengan jari-jari pengisap kecil dan besar masing-masing 5 cm dan 40 cm. Jika pada pengisap kecil dikerjakan gaya 200 N, berapa gaya yang dihasilkan pada pengisap besar?

Penyelesaian:

Dik: r₁ = 5 cm

r₂ = 20 cm

F₁ = 200 N

Dit: F₂ =…..?

Jawab:

9.     Gaya sebesar 5 N pada pegisap yang kecil dari suatu pompa hidrolik dapat mengangkat beban yang beratnya 300 N pada pengisap yang besar. Jika pengisap yang kecil berpenampang 200 cm², berapakah luas penampang pengisap yang besar?

Penyelesaian:

Dik: F₁ = 5 N

F₂ = 300 N

A₁ = 200 cm²

Dit: A₂ = ... ?

Jawab:

10.  Batang jarum yang panjangnya 5 cm diletakkan perlahan-lahan diatas permukaan air. Apabila tegangan permukaan air 8 x 10^-2 N/m, berapa besarnya gaya pada permukaan tersebut?

Penyelesaian:

11.   Sebuah batu yang volumenya 0,5 m³ tercelup seluruhnya ke dalam zat cair dengan messa jenis 1,5 g/cm³. Jika percepatan gravitasi 10 ms^-2, tentukan gaya ke atas terhadap batu oleh air!

Penyelesaian:

12.    Balok kayu sedang terapung di permukaan air dan volume bagian balok yang muncul di atas air sebesar 150 cm³. Jika massa jenis balok kayu adalah 0,6 g/cm³ dan massa jenis air 1 g/cm³. Tentukan massa balok kayu tersebut!

Penyelesaian: