);

11 Contoh soal fluida statis dan pembahasan

Sudah tahukah kalian dengan apa yang dinamakan fluida?. Fluida adalah zat yang bisa mengalir. Contohnya adalah zat cair dan gas. Sedangkan statis artinya diam. Jadi fluida statis adalah fluida yang tidak mengalami perpindahan bagian-bagiannya. Berarti fluida statis mempelajari tentang sifat-sifat fluida (zat cair) yang diam. Besaran-besaran fluida statis dan rumusnya dapat kalian perhatikan pada gambar dibawah ini.

Fluida statis
Besaran-besaran fluida statis dan rumus

Contoh soal fluida statis

Contoh soal 1

Fluida statis
Contoh soal fluida statis nomor 1

Bejana berisi air dengan massa jenis 1.000 kg/m3. Jika g = 10 m/s2 tekanan hidrostatik pada titik p adalah …
A. 2 . 105 N/m2
B. 2 . 104 N/m2
C. 1 . 104 N/m2
D. 2 . 103 N/m2
E. 1 . 103 N/m2

Pembahasan

  • P = ρ g h
  • P = 1.000 kg/m3 . 10 m/s2 . (0,2 m – 0,1 m)
  • P = 1.000 kg/m3 . 10 m/s2 . 0,1 m
  • P = 1.000 N/m2 = 1 . 103 N/m2

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 2

Titik A dan B berada dalam air. Kedalaman titik A dan B dari permukaan air masing-masing 10 cm dan 40 cm. Perbandingan tekanan hidrostatis dititik A dan titik B adalah …
A. 1 : 5
B. 4 : 1
C. 3 : 2
D. 1 : 4
E. 1 : 1

Pembahasan

  • PA : PB = ρ g hA : ρ g hB
  • PA : PB = hA : hB
  • PA : PB = 10 cm : 40 cm
  • PA : PB = 1 : 4

Soal ini jawabannya D.


Contoh soal 3

Fluida statis
Contoh soal fluida statis nomor 3

Perhatikan gambar bejana diatas. Jika diketahui massa jenis oli 0,8 g/cm3 dan massa jenis raksa sebesar 13,6 g/cm3, perbedaan tinggi permukaan raksa dengan oli adalah …
A. 62 mm
B. 64 mm
C. 66 mm
D. 68 mm
E. 70 mm

Pembahasan

Hitung terlebih dahulu ketinggian raksa dengan cara dibawah ini.

  • ρoli . holi = ρraksa . hraksa
  • 0,8 g/cm3 . 6,8 cm = 13,6 g/cm3 . hraksa
  • 5,44 cm = 13,6 . hraksa
  • hraksa = 5,44 cm / 13,6 = 0,4 cm

Perbedaan ketinggian = 6,8 cm – 0,4 cm = 6,4 cm = 64 mm. Soal ini jawabannya B.


Contoh soal 4

Gambar dibawah ini menunjukkan sebuah tabung U yang berisi zat cair dan diberi pengisap (berat dan gesekan diabaikan).

Fluida statis
Contoh soal fluida statis nomor 4

Agar pengisap tetap seimbang, maka beban F2 yang harus diberikan adalah …
A. 150 N
B. 400 N
C. 600 N
D. 1.200 N
E. 2.400 N

Pembahasan

Dengan menggunakan hukum Pascal diperoleh hasil sebagai berikut.

F1
A1
=
F2
A2

20 N
30 cm2
=
F2
900 cm2

→ F2 =
20 N . 900 cm2
30 cm2
= 600 N

Soal ini jawabannya C.


Contoh soal 5

Sebuah batu dicelupkan kedalam alkohol yang massa jenisnya 0,8 gr/cm3. Volume batu 100 cm3 maka gaya tekan ke atas yang dirasakan oleh batu jika g = 9,8 m/s2 adalah …
A. 72.400 dyne
B. 73.400 dyne
C. 75.400 dyne
D. 77.400 dyne
E. 78.400 dyne

Pembahasan

  • FA = ρ . g . Vtercelup
  • FA = 800 kg/m3 . 9,8 m/s2 . 0,001 m3
  • FA = 7,84 N = 78.400 dyne

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 6

Sepotong emas dengan massa 50 gram dicelupkan dalam minyak tanah yang massa jenisnya 0,8 gr/cm3 mendapat gaya ke atas 0,04405 N. Jika g = 9,8 m/s2 maka massa jenis emas tersebut adalah …
A. 8900 kg/m3
B. 9400 kg/m3
C. 9600 kg/m3
D. 9800 kg/m3
E. 9900 kg/m3

Pembahasan

Hitung terlebih dahulu volume emas dengan cara dibawah ini.

  • FA = ρ . g . Vtercelup
  • 0,04405 N = 800 kg/m3 . 9,8 m/s2 . Vemas
  • 0,04405 N = 7.840 kg/m2s2 . Vemas
  • Vemas = 0,04405/7.840 m3

Maka massa jenis emas sebagai berikut.

→ ρ =
m
V

→ ρ =
0,05 kg
0,04405/7.840 m3

→ ρ =
0,05 kg x 7.840
0,04405 m3
= 8.900 kg/m3

Soal ini jawabannya A.


Contoh soal 7

Sebuah balok kayu yang volumenya 10-4 m3 muncul 0,6 bagian ketika dimasukkan kedalam air yang mempunyai massa jenis 103 kg/m3. Jika g = 10 m/s2, maka besar gaya keatas yang dialami benda adalah …
A. 4 x 10-2 N
B. 4 x 10-1 N
C. 1 x 105 N
D. 4 x 105 N
E. 5 x 105 N

Pembahasan

  • FA = ρ . g . Vtercelup
  • FA = 103 kg/m3 . 10 m/s2 . (0,4 x 10-4) m3
  • FA = 0,4 N = 4 x 10-1 N

Soal ini jawabannya B.


Contoh soal 8

Sebuah gabus dimasukkan ke dalam air ternyata 75% volume gabus tercelup dalam air, maka massa jenis gabus adalah …
A. 1,75 gr/cm3
B. 1,00 gr/cm3
C. 0,75 gr/cm3
D. 0,50 gr/cm3
E. 0,25 gr/cm3

Pembahasan

  • ρair . Vtercelup = ρgabus . Vgabus
  • 1 gr/cm3 . 0,75 Vgabus = ρgabus . Vgabus
  • ρgabus = 0,75 gr/cm3

Soal ini jawabannya C.


Contoh soal 9

Segumpal es dalam keadaan terapung dilaut. Volume seluruhnya 5150 dm3. Massa jenis es = 0,9 kg/dm3 dan massa jenis air laut = 1,03 kg/dm3. Volume es yang menonjol diatas permukaan air laut adalah …
A. 550 dm3
B. 600 dm3
C. 650 dm3
D. 700 dm3
E. 750 dm3

Pembahasan

Hitung terlebih dahulu volume es yang tercelup dengan cara dibawah ini.

  • ρair laut . Vtercelup = ρes . Ves
  • 1,03 kg/dm3 . Vtercelup = 0,9 kg/dm3 . 5150 dm3
  • Vtercelup = \frac {0,9 . 5150} {1,03} dm3 = 4500 dm3

Jadi volume es yang menonjol diatas permukaan air laut = 5150 dm3 – 4500 dm3 = 600 dm3. Soal ini jawabannya B.


Contoh soal 10

Sebuah benda jika ditimbang diudara memiliki berat 4,9 N. Akan tetapi jika ditimbang dalam minyak tanah (ρm = 0,8 gr/cm3) beratnya menjadi 4,74 N. Gaya keatas yang dialami benda tersebut adalah …
A. 39,2 N
B. 16,0 N
C. 9,87 N
D. 2 N
E. 0,16 N

Pembahasan

  • FA = wudara – wminyak tanah
  • FA = 4,9 N – 4,74 N = 0,16 N

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 11

Sepotong kaca diudara memiliki berat 25,0 N. Jika dimasukkan kedalam air beratnya menjadi 15,0 N. Bila massa jenis air adalah 1,00 . 103 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2 maka massa jenis kaca adalah …
A. 1,5 x 103 kg/m3
B. 2,5 x 103 kg/m3
C. 3,5 x 103 kg/m3
D. 4,5 x 103 kg/m3
E. 5,5 x 103 kg/m3

Pembahasan

FA = 25,0 – 15,0 N = 10,0 N
→ ρkaca =
wudara . ρair
FA

→ ρkaca =
25,0 N . 1,00 . 103
10,0 N
= 2,5 x 103 kg/m3

Soal ini jawabannya B.

You cannot copy content of this page