fluida okz

Secara mikroskopis, zat dapat dikelompokan menjadi zat padat dan zat cair

(Fluida). istilah Fluida meliputi zat cair dan gas, karena mempunyai satu kesamaan

sifat yaitu dapat mengalir. Jadi Fluida adalah suatu zat yang dapat mengalir. Fluida

terbagi menjadi 2 yaitu fluida statis dan fluida dinamis.

A. FLUIDA STATIS

Fluida statis adalah fluida yang berada dalam keadaan diam. Fluida statis

memiliki karakteristik tertentu sebagai berikut :

1. Massa Jenis (Kerapatan)

Perbandingan antara suatu benda dengan benda lain yang memiliki volume

yang sama ditentukan oleh kerapatan partikel pada zat benda tersebut. Kerapatan

partikel dalam suatu zat disebut massa jenis atau Densitas. Sedangkan massa jenis itu

sendiri adalah massa zat per satuan volume.

ρ = Massa Jenis (kgm-3)

m = Massa (kg)

V = Volume (m3)

Latihan soal : Sebuah balok berukuran panjang 5 cm, lebar 3,5 cm dan tinggi 2,5 cm

memiliki massa 750 gr, berapakah massa jenisnya ?

2. Tekanan

Tekanan adalah gaya yang bekerja pada suatu bidang per satuan luas bidang

Besar kecilnya tekanan bergantung pada gaya dan luas bidang tekan. Jika gaya

bekerja pada bidang yang luas maka tekanannya kecil, begitu juga sebaliknya.

dengan:

P = Tekanan (Nm-2 atau Pascal)

F = Gaya (N)

A = Luas bidang tekan (m2)

1 Modul Fisika XI, Osa Pauliza |

1. FLUIDA

ρ=mV

P= FA

A

PO

h

Latihan soal : Sebuah lemari dengan berat 10 kg memiliki 4 kaki yang luas

penampangnya masing-masing adalah 20-3m2. tentukan tekanan kursi terhadap

lantai jika percepatan gravitasi 10 ms-2 !

3. Tekanan Hidrostatik

Tekanan Hidrostatik adalah tekanan yang dimiliki oleh fluida yang diam.

Fluida yang dipengaruhi gaya gravitasi akan memiliki berat (W) sehingga

menimbulkan tekanan. Tekanan akibat pengaruh gaya gravitasi bumi ini disebut

Tekanan Hidrostatik (Ph). Tekanan Hidrostatik ditentukan oleh kedalaman fluida yag

diukur dari permukaan dan tidak tergantung pada luas penampang wadah fluida

tersebut.

Ph = Tekanan Hidrostatik (Pascal atau Nm-2)


g = Percepatan gravitasi (ms-2)

h = Kedalaman air dari permukaan air (m)

Persamaan untuk Tekanan Hidrostatik suatu

titik didalam fluida pada jarak h dari permukaan zat cair

adalah :

Ph = Tekanan Hidrostatik (Pascal atau Nm-2)

Po = Tekanan udara luar / atmosfer (Pa atau Nm-2)




Contoh Soal : Sebuah bak mandi berbentuk persegi panjang memiliki panjang = 2m,

lebar = 1 m, dan tinggi = 0,5 m. Bak air tersebut berisi 50 liter air (ρair = 103 kgm-3)

jika g = 10 ms-2, tentukan :

a. Tekanan hidrostatik pada dasar bak,

b. Besar gaya hidrostatik pada dasar bak tersebut.

Jawab :

a. Luas alas = panjang x lebar


Ph=ρ g h

Ph=Po+ρ g h

Air (A)

Minyak (B)

A = p x l

A = 2 m x 1 m = 2 m2

V = 50 liter = 0,05 m3

Jadi, h=VA

=0,05 m3

2 m2 =0 , 025 m

Maka, P= ρ gh=103 kgm−3 10 ms−2 0,025 m

P=250 Pa

b. F = ρ g h A = P A

F = 250 Pa x 2 m2 = 500 N

Latihan soal : Sebuah ember berdiameter 70 cm di isi air sebanyak 12 Liter (ρair =

103 kgm-3) jika g = 10 ms-2, tentukan :

a. Tekanan Hidrostatik pada dasar ember

b. Besar gaya Hidrostatik pada dasar ember tersebut

4. Hukum Hidrostatik

Hukum Hidrostatik berbunyi : “Tekanan Hidrostatik pada sembarang titik

yang terletak pada bidang mendatar didalam zat cair yang sejenis dalam keadaan

seimbang adalah sama”. Penerapan hukum Hidrostatik adalah menentukan massa

jenis suatu zat cair, yaitu degan menggunakan pipa U. menurut Hukum Hidrostatik

berlaku :

ρA = Massa Jenis fluida A (kgm-3)

ρB = Massa Jenis fluida B (kgm-3)

h1 = Ketinggian fluidaA (m)

h1 = Ketinggian fluida B (m)

Latihan soal : Pipa berbentuk U diisi dengan air (ρair = 103 kgm-3) kemudian, pada

salah satu kakinya diisi minyak setinggi 25 cm hingga selisih permukaan zat cair

pada kedua kaki 5 cm. tentukan massa jenis minyak pada pipa tersebut !


ρB=h1

h2

ρA

5. Hukum Pascal

Bunyi Hukum Pascal adalah “Tekanan yang diberikan kepada fluida dalam

ruang tertutup akan diteruskan kesegala arah dan sama besar.”

Tekanan pada penampang kecil akan diteruskan oleh fluida sehingga menimbulkan

tekanan pada penampang besar. Perhatikan gambar berikut :

F1 = Gaya awal (N)

F2 = Gaya yang ditimbulkan (N)

A1 = Luas penampang 1 (m2)


Gaya yang diberikan pada penampang kecil (F1) yang relatif kecil akan menghasilkan

gaya pada penampang besar (F2) yang lebih besar. Sehingga dapat digunakan untuk

mengangkat beban yang lebih berat pada penampang besar Penerapan Hukum Pascal

diantaranya adalah pada dongkrak Hidrolik, rem Hidrolik, dan pompa Hidrolik.

Latihan soal : Sebuah pompa Hidrolik memiliki jari-jari pada piston kecil 5 cm dan

jari-jari pada piston besar 10 cm. jika piston kecil diberi gaya 140 N, berapa gaya

pada piston besar ?

6. Hukum Archimedes

Gaya Archimedes atau gaya keatas adalah gaya total yang menahan benda

dalam fluida. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut :

FA = Gaya Archimedes / Gaya Keatas (N)

ρf = Massa Jenis Fluida (kgm-3)


V = Volume benda yang tercelup / yang dipindahkan oleh benda (m3)

Dengan demikian bunyi Hukum Archimedes adalah :


F1

A1

=F2

A2

F A= ρf gV

“Jika sebuah benda dicelupkan sebagian atau seluruhnya kedalam zat cair maka

akan mengalami gaya keatas yang sama besarnya dengan berat zat cair yang

dipindahkan.”

Terdapat 3 kemungkinan jika suatu benda dimasukan kedalam zat cair, yaitu :

a. Terapung : ρF . VF = ρB . VB

b. Melayang : ρB = ρF

c. Tenggelam : ρF < ρB

Dari persamaan diatas didapat rumus sebagai berikut :

VBF = Volume benda dalam fluida (m3)

VB = Volume benda seluruhnya (m3)

ρB = Massa Jenis benda (kgm-3)

ρF = Massa Jenis Fluida (kgm-3)

Latihan soal : Sebuah bola berdiameter 20 cm, dicelupkan kedalam kolam.

Hitunglah gaya keatas (Archimedes) yang dialami oleh bola tersebut jika ρair = 103

kgm-3 dan g = 10 ms-2 ?

7. Tegangan Permukaan

Tegangan permukaan (γ ) adalah gaya yang bekerja per satuan panjang pada

permukaan dan cenderung menarik permukaan sehingga menutup. Misalnya

serangga yang mengapung di atas air, karena pada permukaan zat cair terdapat

tegangan permukaan. Persamaannya adalah :

γ = Tegangan permukaan (Nm-1)

F = Gaya (N)

ℓ = Panjang (garis) pada permukaan (m)

Gaya Kohesi dan Adhesi

Gaya kohesi adalah gaya tarik menarik antara partikel yang sejenis.

Gaya adhesi adalah gaya tarik menarik antara partikel yang berbeda jenis.

Latihan : tetesan zat air selalu berbentuk bola hal ini di akibatkan gaya kohesi yang

besar sehingga tetesan air cenderung memperkecil permukaannya.


V BF=ρB

ρF

V B

γ= Fl

Latihan soal : seekor serangga dengan massa 10 gr mengapung diatas air, jika

panjang garis pada permukaan air 550 cm hitunglah tegangan permukaan diatas air

tersebut !

8. Sudut Kontak

Meniskus adalah permukaan lengkung (cembung atau cekung) di dalam

bejana yang diisi air atau raksa. Apabila suatu bejana diisi air maka air pada bejana

tersebut akan membentuk meniskus cekung dan raksa akan membentuk meniskus

cembung.

Pada air, gaya kohesi lebih kecil dibandingkan gaya adhesi sehingga air

cenderung membasahi dinding dan membuat permukaan cekung, sedangkan pada

raksa gaya kohesi lebih besar dibandingkan gaya adhesi sehingga raksa tidak

membasahi dinding bejana dan membuat permukaan cembung.

Besar kecembungan dan kecekungan permukaan pada dinding bejana

ditentukan oleh sudut kontak.. Sudut kontak adalah sudut yang dibentuk oleh

kelengkungan permukaan. zat cair terhadap garis vertikal. Besar sudut kontak

untuk air, meniskus cekung (0 < 90˚). Untuk raksa, yaitu meniskus cembung (0 >

90˚).

9. Kapilaritas

Kapilaritas adalah fenomena naik atau turunnya permukaan zat cair dalam

suatu pipa kapiler (pipa yang memiliki luas penampang yang sangat sempit).

Latihan gejala kapilaritas :

Kenaikan minyak tanah melalui sumbu kompor.

Naiknya air melalui pembuluh tapis dari akar sampai kedaun pada tumbuhan.

Penghisapan air oleh kain atau kertas.

Peristiwa kapiler disebabkan oleh adanya gaya adhesi dan gaya kohesi yang

menentukan tegangan permukaan zat cair. Tegangan permukaan akan mempengaruhi

besar kenaikan atau penurunan zat cair dalam pipa kapiler.


h = Kenaikan / penurunan zat cair pada pipa kapiler(m)

γ = Tegangan permukaan (Nm-1)

θ = Sudut kontak (derajat˚)



r = Jari-jari pipa kapiler (m)

Untuk raksa cos θ = negatif ( 90˚ < θ < 180˚), tanda negatif menunjukan penurunan

permukaan zat cair.

Latihan soal : sebuah pipa kapiler berdiameter 4 mm. pipa dimasukan ke dalam

bejana berisi air. Tentukan tinggi kenaikan air dalam pipa, jika koefisien tegangan

permukaan air adalah 0,072 Nm-1 , sudut kontak permukaan zat cair sebesar 90 ˚,

ρair = 1g cm-3 dan g = 10 ms-2 !

10. Viskositas

Viskositas adalah ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besarnya gaya

gesekan di dalam fluida. Untuk mencari viskositas, dapat digunakan rumus berikut :

η = Viskositas fluida (Nsm-2)

r = Jari-jari benda (m)


v = Kecepatan gerak benda dalam fluida (ms-1)

ρB = Massa Jenis benda (kgm-3)

ρF = Massa Jenis Fluida (kgm-3)

Gaya gesek pada suatu fluida dinamakan gaya stoke, yang dirumuskan sebagai

berikut :

Fs = Gaya gesekan fluida (N)

r = Jari-jari benda (m)

v = Kecepatan benda (ms-1)

η = Viskositas fluida (Nsm-2)


h=2 γcosθρgr

η=2 r2 g (ρB− ρF)

9 v

F s=6 π r η v

Latihan soal : Sebuah bola tembaga (ρ = 6000 kgm-3) dimasukan kedalam suatu

cairan dengan massa jenis 1725 kgm-3. Ketika bola tersebut telah bergerak lurus

baraturan (mencapai kecepatan terminal) tercatat waktu 7 detik untuk jarak 20 cm

jika diameter bola tersebut 4 mm, berapakah viskositas cairan tersebut ?

B. FLUIDA DINAMIS

Fluida Dinamis adalah Fluida yang bergerak secara terus-menerus terhadap

sekitarnya . sifatnya lebih kompleks dari pada Fluida Statis. Latihan Fluida Dinamis

adalah aliran air sungai, aliran air terjun dan asap rokok. Karakteristik Fluida

Dinamis yaitu :

1. Fluida Ideal

Fluida ideal dalam kenyataannya tidak ada. Tetapi untuk menyederhanakan

Fluida Dinamis maka perlu mengambil anggapan fluida ini. Ciri-cirinya yaitu :

Inkompresibel (tidak termampatkan)

Fluida dikatakan memiliki aliran yang inkompresibel, jika fluida diberi tekanan

(dimampatkan) tidak akan mengalami perubahan volume atau massa jenis. Zat cair

pada umumnya bersifat inkompresibel, sedangkan gas termasuk fluida kompresibel.

Non Viscous (tidak kental)

Viskositas Fluida ideal = 0, karena tidak mengalami gaya gesek antar partikel

fluida sehingga Fluida Ideal memiliki aliran yang lancar.

Aliran Irotasional

Aliran Fluida irotasional atau non turbulent terjadi jika aliran fluida tidak diikuti

perputaran partikel-partikel Fluida.

Aliran Stationer

Fluida Ideal memiliki aliran Stationer, yaitu aliran fluida yang melalui suatu titik

tertentu akan memiliki kecepatan yang sama.

Garis alir adalah lintasan yang ditempati oleh partikel-partikel fluida. Terdapat 2

macam garis alir yaitu aliran laminer (streamline) dan aliran Turbulent. Aliran


v

tx y

A

laminer yaitu aliran yang mengikuti suatu garis (lurus atau pun lengkung) yang jelas

ujung pangkalnya. Adapun aliran turbulent yaitu aliran partikel yang memiliki arah

gerak yang berbeda dan saling berpotongan antar garis alirnya, aliran turbulent

ditandai dengan aliran yang berputar.

2. Debit Aliran Fluida

Volume air yang mengalir pada suatu pipa dengan kecepatan tertentu dan

dalam sekian detik dapat dirumuskan sebagai berikut :

V = Volume Fluida (m3)

v = Kecepatan alir fluida (ms-1)

t = waktu (s)

A = Luas penampang pipa (m2)

Banyaknya Fluida yang mengalir per satuan waktu disebut debit aliran atau laju

aliran.

Q = Debit aliran Fluida (m3s-1)

A = Luas penampang pipa (m2)

v = Kecepatan alir fluida (ms-1)

Latihan soal : sebuah pipa dengan jari-jari 3 cm, dialiri air dengan kecepatan alir

5 ms-1. berapakah volume air yang mengalir dalam 2,5 detik ?

3. Persamaan Kontinuitas

Fluida Ideal tidak akan mengalami pertambahan ataupun pengurangan banyaknya

fluida di suatu tempat. Persamaan yang menghubungkan kecepatan fluida disuatu

tempat dengan tempat lain yang berbeda luas penampang disebut Persamaan

Kontinuitas.


Q=Vt = A v

V=v t A

Secara matematis ditulis :

Atau



V1 = Kecepatan fluida pada penampang 1 (ms-1)

V2 = Kecepatan fluida pada penampang 1 (ms-1)

Q1 = Debit aliran Fluida 1 (m3s-1)

Q2 = Debit aliran Fluida 2 (m3s-1)

Latihan soal : Berapakah kecepatan aliran air yang mengalir pada pipa A dan pipa

B jika percepatan gravitasi 10 m/s2 ?

4. Asas Bernoulli

Untuk memahami asas bernoulli fluida dalam kaadaan diam, tampak bahwa

zat cair memiliki tinggi permukaan yang sama. Hal ini sesuai dengan hukum utama

hidrostatik bahwa tekanan hanya tergantung pada kedalaman h dari permukaan zat

cair sehingga pada titik-titik yang berbeda memiliki tekanan yang berbeda. Dapat

disimpulkan bahwa tekanan fluida ditempat yang kecepatannya besar lebih kecil dari

pada tekanan fluida ditempat yang kecepatannya kecil. Pernyataan tersebut

dikemukakan oleh Daniel Bernoulli, sehingga dikenal dengan Asas Bernoulli.

5. Persamaan Bernoulli

Persamaan Bernoulli merupakan pernyataan secara kuantitatif secara

matematis dari asas bernoulli. Dengan memperhatikan posisi (ketinggian terhadap

permukaan bumi) dan kecepatan aliran fluida yang berubah, maka berlaku prinsip

teorema usaha\energi. Usaha total yang dilakukan untuk mendorong fluida sama

dengan perubahan energi mekanik.

W = ∆Em = ∆Ep + ∆Ek

W1 + W2 = ∆Ep + ∆Ek

P1V1 – P2V2 = mg(h2 – h1) + ½ m (v22 – v1

2)


A1 v1=A2 v2 A v=konstan=tetap

Q1=Q2

v2

x

h1 h2

Lubang yang bocor

Fluida dianggap fluida ideal sehingga tidak mengalami pemampatan selama

perpindahan. Dengan demikian, baik volume maupun massa akan konstan (tetap),

sehingga berlaku :

P = Tekanan Fluida (Nm-2 atau Pascal)

P = Tekanan Fluida (Pa)




v = Kecepatan aliran fluida (ms-1)

Persamaan ini disebut Persamaan Bernoulli yang menyatakan hubungan antara

tekanan, ketinggian, dan kecepatan fluida dalam suatu tabung alir.

6. Penerapan Asas Bernoulli

Penerapan Asas Bernoulli sangatlah beragam baik yang berkaitan dengan teknik

ataupun secara umum. Diantaranya yaitu :

a) Kebocoran pada Dinding Tangki

Jika h1 dan h2 memiliki selisih yang tidak begitu besar maka tekanan zat cair di mana-

mana dapat dianggap sama dengan tekanan zat cair (udara luar/P0).

Jadi, P1 = P2 = P0.

Oleh karena P1 = P2 dan v1 = 0 m/s maka kecepatan aliran diperoleh :


P1 + ρgh1 + ½ ρv12 = P2 + ρgh2 + ½ ρv2

2 ρv22

v2=√2 g(h1−h2)

Air jatuh sesuai dengan prinsip gerak parabola.Merupakan gabungan gerak jatuh

bebas dan gerak lurus beraturan. Dari gerak jatuh bebas diperoleh :

Dan dari gerak lurus beraturan diperoleh :

Jarak jatuhnya air dari dinding tangki (x) dapat ditentukan dengan mensubstitusikan

kedua persamaan tersebut, sehingga diperoleh :

Latihan soal : Tinggi permukaan air di dalam tangki 1,45 m. Pada tangki, terdapat

lubang kebocoran 0,5 m dari alas tangki. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 tentukan:

a. Kecepatan aliran kebocoran b. Jarak jatuhnya air

b) Gaya Angkat Pesawat Terbang

Untuk mendapatkan gaya angkat pada pesawat terbang sayap pesawat harus

dirancang sedemikian rupa sehinggga bagian pesawat lebih tajam. Bagian depan

pesawat memilikipermukaan yang melengkung dan lebih tebal sehingga aliran udara

yang mengenai bagian depan sayap membentuk aliran Laminer. Hal ini sesuai asas

bernoulli, jika v2 > v1 maka P2 < P1 dengan demikian pada pesawat akan timbul gaya

angkat akibat perbedaan tekanan udara bagian bawah dan atas sayap pesawat

terbang. Posisi pesawat pada keadaan mendatar adalah h1 = h2 sehingga persamaan

Bernoulli menjadi :

Fa = Gaya angkat pesawat terbang (N)

ρ = Massa Jenis udara (kgm-3)

A = Luas penampang sayap pesawat (m2)

v1 = Kecepatan udara bagian bawah pesawat (ms-1)

v2 = Kecepatan udara bagian atas pesawat (ms-1)


Fa = F1 – F2 = ρA(v22 – v1

2)

t=√ 2 h2

g

x=v t

x=2√h2(h1−h2)

Latihan soal : Menurut hukum Bernoulli, apa yang harus diperhatikan dalam

mendesain sayap pesawat terbang agar pesawat dapat terbang ?

c) Tabung Venturi

Tabung Venturi merupakan tabung atau pipa yang memiliki luas penampan

yang lebih sempit di salah satu bagiannya. Fluida memiliki massa jenis ρ, mengalir

melalui tabung yang memilki luas penampang A1, kemudian masuk ke dalam tabung

dengan luas penampang A2 yang lebih sempit.

Kecepatan pada A1 adalah v1 dan pada A2 adalah v2. Perbedaan ketinggian zat cair

pada pipa vertikal adalah h.

Dari persamaan kontinuitas diketahui :

Sehingga diperoleh persamaan untuk kecepatan sebagai berikut :

d) Karburator

Salah satu contoh tabung venturi adalah karburator.Fungsi karburator adalah

untuk mencampur bahan bakar (bensin) dangan udara. Campuran ini dalam bentuk

uap sehingga mudah terbakar ketika dimasukkan ke dalam silinder mesin dengan

bantuan busi (pemercik bunga api). Prinsip kerja karburator adalah penghisapan

udara dari bagian atas karburator yang dipaksa masuk melalui pipa venture sehingga

memiliki kecepatan udara yang tinggi. Sesuai azas Bernoulli, pada bagian tersebut

tekanan udaranya rendah dan lebih kecil dibandingkan tekanan atmosfer pada bagian

permukaan bensin diruang pelampung. Akibatnya, tekanan atmosfer mendorong


A1 v1=A2 v2 v1=√ 2 gh

( A1

A2)

2

−1

1 v1 2 v2

20 cm

bensin naik dari ruang pelampung ke pipa venture dan dipaksa menyemprot keluar

dan bercampur dengan udara. Campuran ini berupa uap yang mudah terbakar.

Latihan soal : Air mengalir pada venturi meter. Jika luas penampang A1 = 12 cm2

dan A2 = 10 cm2, berapakah kecepatan air yang memasuki pipa venturimeter jika g

= 10 m/s2 ?

e) Tabung Pitot

Tabung pitot adalah penerapan Asas Bernoulli yang memiliki fungsi untuk

menentukan kecepatan aliran fluida. Oleh karena v1 << v2 maka v1 0. Secara

umum, kecepatan aliran fluida (v) dalam tabung pitot adalah sebagai berikut :

f) Penyemprot Nyamuk

Ketika pengisap pompa ditekan, udara pada tabung penyemprot dipaksa

melewati pipa yang lebih sempit sehingga akan memiliki kecepatan yang besar.

Akibatnya, tekanan dibagian tersebut memilki lebih rendah dibandingkan tekanan

atmosfer yang bekerja pada permukaan zat cair (obat nyamuk) didalam wadah

sehingga zat cair mengalir dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan

rendah atau menyemprot keluar dalam bentuk campuran antara zat cair dan udara

(spray). Prinsip kerja penyemprot juga tidak berbeda dengan alat penyemprot

parfum, penyemprot kaca, dan korek api berbahan bakar bensin.


v=√ 2 ρ1 hρ2

Uji Kompetensi

A. Pilihan Ganda

Pilihlah salah satu jawaban yang benar.

1. Jika massa dan volume benda diketahu, maka benda tersebut ddapat diketahui...

a. massa jenisnya c. tegangannya e. gaya beratnya

b. tekananya d. gaya ke atasnya

2. Tekanan udara luar di atas permukaan air danau 105N/m2, massa jenis air 1

gram/cm3 dan g= 10 m/s2. Berapa tekanan yang dialami sebuah benda pada

kedalaman 50 meter dibawah permukaan air danau...

a. 1 x 105 N/m2 d. 6 x 105 N/m2

b.4 x 105 N/m2 e. 7,5 x 105 N/m2

c. 5 x 105 N/m2

3. Sebuah pompa hidrolik berbentuk silinder , diameter silindernya masing-masing

8 cm dan 20 cm. Bila pengisap yang kecil dengan gaya 500N, maka gaya yang

dihasilkan pengisap yang besar adalah...

a. 1250 N d. 500 N

b.2500 N e. 200 N

c. 3125 N

4. Sebuah batu memiliki Berat 30 N di udara dan 21 N dalam air. Massa jenis batu

tersebut adalah...

a. 9 g/cm3 d. 1,43 g/cm3

b.7,8 g/cm3 e. 0,3 g/cm3

c. 3,33 g/cm3

5. Bola besi padat yang beratnya 2 N diikat dengan tali dan dicelupkan dalam ρ

minyak (massa jenis 0,08 g/cm3). Bila massa jenis besi 7,9 g/cm3 maka tegangan

kawat adalah...

T

a. 2 N d. 1,2 N

b. 1,8 N e. 2,2 N

c. 1,6 N


6. Didalam suatu bak berisi air (ρair = 1 g/cm3) ada es terapung. Volume es yang

muncul diatas permukaan air = 100 cm3 (ρes = 1 g/cm3). Berapa volume es

seluruhnya...

a. 10 cm3 d. 104 cm3

b.100cm3 e. 105 cm3

c. 1000cm3

7. Pernyataan dibawah ini mengenai kohesi dan adhesi pada zat cair :

1. Zat cair yang memiliki gaya kohesi lebih besar daripada gaya adhesinya

cenderung membasahi tempatnya.

2. Zat cair yang bersifat tidak membasahi tempatnya memiliki permukaan

cembung.

3. Zat cair yang bersifat membasahi tempatnya, permukaannya turun pada pipa

kapiler.

Pernyataan tersebut yang benar adalah...

a. 1 dan 2 d. 3 saja

b. 1 dan 3 e. 1, 2, dan 3

c. 2 dan 3

8. Sebuah pipa kapiler berdiameter 2/3 mm dimasukkan tegak lurus ke dalam

bejana yang berisi air raksa (massa jenis = 13,62 g/cm3). Sudut kontak antara air

raksa dengan pipa ialah 143o (sin 37o = 0,6). Bila tegangan permukaan zat cair

0,48 N/m, maka turunya air raksa dalam pipa kapiler diukur dari permukaan zat

cair dalam bejana (g = 10 m/s2) adalah...

a. 1,20 cm c. 2,27 cm e. 2,00 cm

b. 1,27 cm d. 3,00 cm/

9. Sebuah pipa silindris yang lurus mempunyai dua macam penampang masing-

masing dengan luas 200 mm2 dan 100 mm2. Pipa tersebut diletakkan secara

horizontal dan air didalamnya mengalir dari penampang besar ke penampang

kecil. Apabila kecepatan air pada penampang besar 2 m/s, maka kecepatan air

pada penampang kecil adalah...

a. ¼ m/s c. 2 m/s e. 1 m/s

b. ½ m/s d. 4 m/s


vA

vB

vB

20 m16 m

x

10. Sebuah bak volumenya 1 m3 diisi dari aliran air keran yang mempunyai luas

penampang 2 cm3 dengan kecepatan aliran 10 m/s, maka bak tersebut dari

keadaan kosong akan menjadi penuh dalam waktu...

a. 250 detik d. 750 detik

b. 500 detik e. 800 detik

c. 600 detik

B. Essay

1. Pipa kapiler yang berjari-jari 0,2 mm, dicelupkan ke dalam bejana yang berisi

air. Jika tegangan permukaan air 7,27 x 10-2 N/m, percepatan grapitasi 10 m/s2

dengan sudut kontak 30o. Hitunglah kenaikan permukaan air dalam pipa kapiler

tersebut?

2. Sebuah pipa U, kaki kanannya diisi air raksa (massa jenis = 13,6 gram/cm3),

sedangkan kaki kiri diisi dengan cairan yang tidak bercampur dengan air raksa.

Berapa massa jenis cairan tersebut?

3. Mengapa serangga dapat berjalan diatas permukaan air? Jelaskan konsep

fisikanya!

4. Sebuah bak berisi air memiliki kebocoran di titik B (lihat gambar) jarak

pancaran air (x) adalah...?

5. Air mengalir pada suatu pipa yang berbentuk seperti pada gambar berikut. Jika

luas penampang A adalah 1/5 kali penampang B maka sama dengan....


vA

fluida okz

Documents