Beispillfroen fir statesch Flëssegkeeten

15 Contoh soal Fluida Statis

Tekanan Hidrostatis

1. Selisih tekanan hidrostatik darah di antara otak dan telapak kaki seseorang yang tinggi badannya 165 cm adalah…. (Anggap massa jenis darah 1,0 × 10³ kg / m³ dan g = 10 m/s²)

A. 1,65 × 10² N / m²

B. 1,65 × 10³ N / m²

C. 1,65 × 10⁴ N / m² .

D. 0,83 × 10⁴ N / m³

E. 0,83 × 10³ N / m²

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Nyatakan semua satuan dalam Sistem Internasional

Ketinggian (h) = 165 cm = 165/100 meter = 1,65 meter

Dicht darah (ρ) = 1,0 × 10³ kg / m³

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²

Gefrot: Tekanan hidrostatis

Äntwert:

Bejana Berhubungan

2. Perhatikan gambar berikut :

Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan air yang massa jenisnya 1000 kg.m^-3 kemudian pada salah satu pipa dituangkan minyak goreng sehingga posisi stabil tampak seperti gambar. Jika tinggi kolom minyak 8 cm dan kolom air 5 cm, besarnya massa jenis minyak goreng adalah….

A. 520 kg.m^-3

B. 525 kg.m^-3

C. 600 kg.m^-3

D. 625 kg.m^-3

E. 720 kg.m^-3

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Massa jenis air = 1000 kg.m^-3

Tinggi air = 5 cm

Tinggi minyak goreng = 8 cm

Gefrot: Massa jenis minyak goreng

Äntwert:

Déi richteg Äntwert ass D.

Gaya Apung

3. Sebuah batu volume 0,5 m³ tercelup seluruhnya ke dalam zat cair yang massa jenisnya 1,5 gr cm^-3 . Jika percepatan gravitasi = 10 m s^-2 , maka batu akan mendapat gaya ke atas sebesar…..

A. 1.500 N.

B. 3.000 N.

C. 4.500 N.

D. 7.500 N.

E. 9.000 N

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Volume batu (V) = 0,5 m³

Massa jenis zat cair (ρ) = 1,5 Gramm cm^-3 = 1500 kg m^-3

Schwéierkraaftbeschleunigung (g) = 10 ms^-2

Gefrot: Gaya apung (F_A) yang dialami batu

Äntwert:

Déi richteg Äntwert ass D.

Benda Terapung

4. Sebongkah es terapung di laut terlihat seperti gambar. Jika massa jenis air laut 1,2 gr cm^-3 dan massa jenis sebongkah es 0,9 gr c^-3 maka volume sebongkah es yang tercelup (masuk) dalam air laut sama dengan…..volum yang muncul.

A. 2 Mol

B. 3 Mol

C. 4 Mol

D. 5 Mol

E. 6 Mol

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Massa jenis air laut (ρ_laut) = 1,2 gr cm^-3

Massa jenis es (ρ_es) = 0,9 g c^-3

Gefrot: volume es yang tercelup dalam air laut sama dengan….volum yang muncul.

Äntwert:

Jadi volume es yang tercelup dalam air laut sama dengan 3 kali volume yang muncul (3 x 0,25 = 0,75).

Déi richteg Äntwert ass B.

5. Sebuah benda terapung pada suatu zat cair dengan 2/3 bagian benda itu tercelup. Bila massa jenis benda 0,6 gr cm³ , maka massa jenis zat cair adalah….

A. 1.800 kg m²³

B. 1.500 kg m²³

C. 1.200 kg m²³

D. 900 kg m²³

E. 600 kg m³

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Bagian benda yang tercelup = 2/3

Massa jenis benda = 0,6 gr cm³ = 600 kg m³

Gefrot: Massa jenis zat cair (x)

Äntwert:

Bagian benda yang tercelup sama dengan rasio massa jenis :

Massa jenis zat cair adalah 900 kg m³

Déi richteg Äntwert ass D.

6. Sepotong kayu terapung dengan 3/5 bagian tercelup di dalam air. Jika massa jenis air 1 × 10³ kg / m³ , maka massa jenis kayu adalah…

A. 2 × 10² kg / m³

B. 4 × 10² kg / m³

C. 6 × 10² kg/m³

D. 8 × 10² kg / m³

E. 10 × 10² kg / m³

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Bagian benda yang tercelup = 3/5

Massa jenis air = 1×10³ kg / m³ = 1000 kg/m²³

Gefrot: Massa jenis kayu (x)

Äntwert:

Bagian benda yang tercelup sama dengan rasio massa jenis :

Massa jenis kayu adalah 600 kg/m³ = 6 x 10² kg / m³

Déi richteg Äntwert ass C.

7. Perhatikan gambar balok berikut!

Sebuah balok dicelupkan pada kedua cairan yang berbeda jenisnya. Saat dimasukkan ke dalam cairan A, 0,6 bagian benda tercelup. Saat dimasukkan dalam cairan B, 0,5 bagian benda tercelup. Perbandingan massa jenis cairan A dan B adalah…

A. 1: 1

B. 4 : 5

C. 5:4

D. 5 : 6

E. 6 : 5

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Massa jenis balok = x

Bagian benda yang tercelup dalam cairan A = 0,6

Massa jenis cairan A = y

Bagian benda yang tercelup dalam cairan B = 0,5

Massa jenis cairan B = z

Gefrot: Perbandingan massa jenis cairan A dan B (y : z)

Äntwert:

Bagian benda yang tercelup dalam cairan sama dengan perbandingan massa jenis benda terhadap massa jenis cairan.

Gantikan x pada persamaan 2 dengan x pada persamaan 1 :

Déi richteg Äntwert ass D.

8. Kuckt Iech d'Bild un!

Sebuah benda ketika dimasukan ke dalam zat cair P terapung dengan 1/2 bagian volume berada di bawah permukaan zat cair dan ketika dimasukan ke dalam zat cair Q benda tersebut melayang. Perbandingan massa jenis zat cair P dan Q adalah…

A. 1: 2

B. 2 : 1

C. 2:3

D. 3 : 1

E. 3 : 4

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Massa jenis benda = x

Bagian benda yang tercelup dalam cairan P = 1/2 = 0,5

Massa jenis cairan P = y

Bagian benda yang tercelup dalam cairan Q = 1 (semua bagian benda tercelup)

Massa jenis cairan Q = z

Gefrot: Perbandingan massa jenis cairan P dan Q (y : z)

Äntwert:

Bagian benda yang tercelup dalam cairan sama dengan perbandingan massa jenis benda terhadap massa jenis cairan.

Gantikan x pada persamaan 2 dengan x pada persamaan 1 :

Déi richteg Äntwert ass B.

9. Sepotong kayu terapung dalam minyak (massa jenis = 800 kg.m^-3) hingga 4/5 bagian volumnya berada dalam minyak, maka massa jenis kayu adalah….

A. 16 kg.m^-3

B. 64 kg.m^-3

C. 160 kg.m^-3

D. 270 kg.m^-3

E. 640 kg.m^-3

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Massa jenis minyak (ρ) = 800 kg.m²^-3

Bagian benda yang tercelup = 4/5

Gefrot: Massa jenis kayu

Äntwert:

Bagian benda yang tercelup sama dengan rasio massa jenis :

Massa jenis kayu adalah 640 kg/m³.

Déi richteg Äntwert ass E.

10. Sebuah balok pada saat di udara memiliki berat 50 N. Ketika ditimbang dalam air beratnya menjadi 30 N. Jika massa jenis air = 10³ kg.m^-3 maka massa jenis balok adalah…

A. 1500 kg.m^-3

B. 2000 kg.m^-3

C. 2500 kg.m^-3

D. 3000 kg.m^-3

E. 4000 kg.m^-3

Diskussioun

Et ass bekannt, datt:

Berat balok di udara (w) = 50 N

Berat balok di dalam air (w_Loft) = 30 N

Dicht vum Waasser (ρ_Loft) = 10³ kg.m^-3 = 1000 kg.m²^-3

Schwéierkraaftbeschleunigung (g) = 10 m/s²

Massa balok di udara (m) = w/g = 50/10 = 5 kg

Gefrot: Massa jenis balok (ρ_balok)

Äntwert:

Hitung gaya apung :

F_A = w – w_Loft = 50 – 30 = 20 N

Hitung volume balok yang tercelup di dalam air menggunakan rumus gaya apung :

F_A = ρ g V

20 = (1000)(10) V

20 = (10.000) V

V = 20/10.000

V = 0,002 m³

Hitung massa jenis balok :

ρ = m/V = 5/0,002 = 2500 kg/m³

Déi richteg Äntwert ass C.

Flëssegkeetsdrock

11.
Perhatikan gambar berikut! Percepatan gravitasi 10 N/kg, jika luas penampang ikan yang tertekan oleh air di atasnya sebesar 6 cm², maka gaya yang menekan ikan dari air di atasnya adalah….

1. 5,1 N
2. 85 N
3. 8500 N
4. 8600 N

Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Schwéierkraaftbeschleunigung (g) = 10 N/kg
Luas penampang ikan (A) = 6 cm² = 6 x 10^-4 m²
Massa jenis air = 1 gram/cm³ = 1 (10^-3 kg) / 10^-6 m³ = 10³ kg / m³ = 1000 kg/m²³
Ketinggian air = 100 cm – 15 cm = 85 cm = 85 x 10^-2 Meter
Gefrot: Gaya yang menekan ikan dari air di atasnya
Äntwert:
Déi richteg Äntwert ass A.

Kapilaritas dan tegangan permukaan zat cair

12. Semakin kecil tetesan zat cair, bentuk tetesannya semakin mendekati bentuk bola. Untuk suatu nilai volume tertentu, dapat dibuktikan  bahwa bentuk bola memiliki luas permukaan terkecil dibandingkan dengan bentuk-bentuk lainnya. Bentuk tetesan zat cair yang mendekati bentuk bola itu berkaitan dengan konsep….

1. Dicht
2. Adhesi dan kohesi
3. Uewerflächenspannung
4. Miniskus dan kapilaritas

Diskussioun
Bentuk tetesan zat cair yang mendekati bentuk bola itu berkaitan dengan konsep tegangan permukaan. Secara matematis, tegangan permukaan adalah gaya per satuan panjang. Gaya yang dimaksud adalah gaya kohesi. Kohesi adalah gaya tarik menarik antara molekul sejenis sedangkan gaya adhesi adalah gaya tarik antara molekul tak sejenis.
Adanya gaya kohesi yang lebih kuat antara molekul air dengan molekul air dan gaya adhesi yang lemah antara molekul air dengan molekul udara atau molekul benda lainnya menyebabkan semua molekul air saling tarik menarik untuk berkumpul. Molekul-molekul air di bagian dalam tetesan air, menarik molekul air di sebelah luar untuk merapat. Molekul air di sebelah luar mempunyai gaya adhesi yang lebih lemah sehingga mudah ditarik untuk merapat. Dan bentuk tetesan air yang terbentuk menyerupai bola. Pada proses ini permukaan tetesan air tampak menegang akibat adanya gaya tarik antara molekul air.
Déi richteg Äntwert ass C.

13. Peristiwa naiknya air pada pipa kapiler adalah karena….

1. gaya adhesi antara air dan kaca mampu menarik air ke atas
2. gaya kohesi antara air dan kaca mampu menarik air ke atas
3. adanya gaya Archimedes
4. tekanan hidrostatik di permukaan air pada pipa kapiler sangat kecil

Diskussioun
Peristiwa naiknya air pada pipa kapiler terjadi karena gaya adhesi antara molekul air dan molekul pipa kapiler lebih besar daripada gaya kohesi antara molekul air dengan molekul air. Gaya adhesi antara molekul air dan molekul pipa kapiler lebih besar sehingga mampu menarik air ke atas.
Pipa kapiler bisa berupa pipa kaca, sumbu kompor, dll.
Déi richteg Äntwert ass A.

Gaya apung dan hukum Archimedes

14. Sebuah kapal yang berlayar di laut memasuki sungai yang cukup lebar dan dalam. Jika massa jenis air laut 1100 kg/m³, massa jenis air tawar 1000 kg/m³, maka perbandingan gaya Archimedes yang dialami kapal di laut dan di sungai adalah….

1. 11: 10
2. 10: 11
3. 121: 100
4. 1: 1

Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Gefrot: Perbandingan gaya Achimedes yang dialami kapal di laut dan di sungai
Äntwert:
Jika benda terapung maka gaya apung (F_A) = gaya berat (w) :
Hukum Archimedes menyatakan bahwa gaya apung yang bekerja pada benda yang tercelup dalam fluida (air) sama dengan berat fluida (air) yang dipindahkannya. Volume benda yang tercelup dalam fluida (air) sama dengan volume fluida (air) yang dipindahkan.

Perbandingan volume benda tercelup dalam air laut dan air sungai :
Déi richteg Äntwert ass B.

15. Sebuah balok kayu dicelupkan dalam air. Ternyata 25% bagian berada di atas permukaan air dan 75% berada dalam air. Bila massa jenis air 1 g/cm³ dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s² maka massa jenis balok kayu adalah….

1. 0,025 kg / m³
2. 0,075 g / cm³
3. 0,250 kg / m³
4. 0,750 g / cm³

Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Bagian balok yang berada di atas permukaan air = 25% = 25/100 = 0,25
Bagian balok yang tercelup dalam air = 75% = 75/100 = 0,75
Massa jenis air = 1 g/cm³ = 1000 kg/m²³
Percepatan gravitasi = 10 m/s²
Gefrot: Massa jenis balok kayu
Äntwert:
Volume balok yang tercelup di dalam air = perbandingan massa jenis balok terhadap massa jenis air
Déi richteg Äntwert ass D.

 

Quell vun der Fro:

Froen zur nationaler Physikprüfung fir de Lycée/Beruffslycée

Froen zur OSN-Physik am Mëttelschoulalter