SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 24
1. Sebuah peti berukuran 2 m x 3 m x 4 m memiliki massa jenis 3000
   kg/m3. Jika g = 10 m/s2, hitung :
   a) Berat peti
  b) Tekanan maksimum pada tanah
  c)   Tekanan minimum pada tanah
  Penyelesaian
  Diketahui :
  V peti      = 2mx3mx4m
              = 24 m3.
  M. jenis = 300 kg/m3.
  g         = 10 m/s2.
  Ditanya :
  a) W peti ; b) P max ; c)       P min
  Jawab :
    a. massa        = m. jenis x V
                    = 3000 x 24
                    = 72.000 kg
  w     =m.g
       = 72 . 103 . 10
       = 72. 104 kg
  b) P max
        = 12 . 104 Pa
  c)   P min
        = 6 . 104 Pa
  2.    a. seorang wanita yang mempunyai massa 50 kg meletakkan
        seluruh berat badannya pada salah satu hak sepatunya ketika
        berjalan diatas lantai kayu. Luas alas hak sepatunya 1 cm2 . hitung
        tekanannya ketika berjalan diatas lantai.
b. Seekor gajah bermassa 1 ton (1000 kg) meletakkan seluruh berat
  badannya pada kedua kakinya ketika berjalan diatas lantai kayu. Luas
  alas tiap kakinya adalah 250 cm2 . hitung tekanan gajah ketika berjalan
  diatas lantai.
  c. Manakah yang lebih merusak lantai kayu, wanita atau gajah ? (g = 10
  m/s2)
  Penyelesaian
1. P = = = 5 . 106 Pa.
2. Diketahui :
   m = 1000 kg
  w = 10.000 N
  A = 250 cm2 x 2 = 500 cm2
  = 5 . 10-2 m2
  Ditanya :
  P=?
  Jawab :
  P = = = 2 . 105 N/m2.
  c) g = 10 m/s2.
  Tekanan hak sepatu wanita lebih merusak kayu karena tekanan wanita >
  gajah.
  3) Gunakan g = 9,8 m/s2
  Hitung tekanan hidrostatis pada kedalaman 75 cm di dalam :
  a) air (massa jenis = 1000 kg/m3 );
  b) minyak (massa jenis = 800 kg/m3 );
  c) raksa ( massa jenis = 13 600 kg/m3 ).
  Penyelesaian
  Diketahui :
  g = 9,8 m/s2.
  h = 75 cm
  =   0,75 m
Ditanya :
1. Ph air (air = 1000kg/m3)
2. Ph minyak (minyak = 800 kg/m3)
3. Ph raksa (raksa = 13.600 kg/m3)
   Jawab :
   Ph = . g . h
   = 1000 . 9,8 . 0,75
  = 7350 N/m2
  = 7350 Pa
1. Ph = . g . h
   = 800 . 9,8 . 0,75
  = 5880 N/m2
  = 5880 Pa
1. Ph = . g . h
   = 13.600 . 9,8 . 0,75
  = 99.960 N/m2
  = 99.960 Pa
       4. Berapa jauh Anda harus harus menyelam agar mengalami tekanan
          hidrostatis 1 atm ( 101 321 Pa )
  Penyelesaian
  Ph     = air . g . h
  h      =
  =
  = 10,33 m.
1. Hitunglah tekanan dalam kedalaman 3 m di dalam sebuah danau jika
   tekanan atmosfer:
1. Diabaikan
2. Diperhitungkan
Penyelesaian
  Diketahui :
  h      = 3m
   g       = 9,8 m/s2
   Po     = 1,01 . 105 Pa
   air = 100 kg/m3
   Ditanya :
1. P diabaikan
2. P dihitung
   Jawab :
1. Diabaikan
   P = .g.h
   = 100 kg/m3 . 9,8 m/s2 . 3 m
   = 29,4 . 103 Pa
1. Dihitung
   P = Po + . g . h
  =    1,01 . 105 Pa + 29,4 . 103 Pa
  =    1,304 . 105 Pa
      5. Berapakah kedalaman danau yang memiliki tekanan 2,5 atm? 1 atm
         = 1,01 × 105 Pa.
  Penyelesaian
  Diketahui :
  P = 2,5 atm
  = 2,5 (1,01 . 105)
  = 2,525 . 25 . 104
  = 63,125 . 104
  = 631.250
  Ditanya :
  h =?
  Jawab :
P = Po + . g . h
. g . h = P – Po
h        =
=
= 15,5 m
    6. Pipa U pada gambar di samping berisi minyak dan raksa. Tinggi
       kolom minyak 15 cm dan selisih tinggi raksa pada kedua kaki
       adalah h . Jika massa jenis minyak 800 kg/m3 dan raksa 13
       600 kg/m3 , hitung h .
Penyelesaian
Diketahui :
h minyak = 15 cm
minyak = 800 kg/m3
raksa = 13.600 kg/m3
Ditanya :
hB = ?
Jawab :
PA = P B
Po + minyak.g .hA = Po + raksa.g.hB
minyak hA = raksa hB
800 . 15                  = 13.600 hB
12.000                    = 13.600 hB
hB =
= 0,88 cm
    7. Sebuah pompa hidrolik memiliki pengisap kecil yang diameternya
       10 cm dan pengisap besar yang diameternya 25 cm. Jika pengisap
       kecil ditekan dengan gaya F, pada pengisap besar dihasilkan gaya
       1200 N. Hitunglah besar gaya F.
Penyelesaian
Diketahui :
D1 = 10 cm
D2 = 25 cm
F2 = 1.200 N
Ditanya :
F1 = ?
Jawab :
=
=
=
. 625 =     120.000
=
=   192 N
    8. Pada sistem yang tampak pada gambar, silinder kiri L luas
       penampangnya       800 cm2dan diberi beban 600 kg. Pengisap
       kanan S, luas penampangnya 25 cm2 sedang beratnya dapat
       diabaikan. Sistem diisi oli dengan ρ = 0,80 g/cm3. Supaya system
       seimbang maka besar F adalah
Penyelesaian
Diketahui :
AL = 800 cm2
= 800 x 10-4 m2
As = 25 cm2
= 25 x 10-4 m2
oli = 0,80 gr/cm3
= 800 kg/m3
Ditanya :
F      = ?
Jawab :
P1                 =   P2
=    gh
=    +800.10. 8
   =    +64.000
   = +64 . 103
   6000 . 25 . 10-4 =        .800.10-4+64.103
   800              =         150.000 + 64.000
   800                =      214.000
   =
   =    2.675 N
      9. Sebuah balok dengan ukuran 0,2 m × 0,1 m × 0,3 m digantung
         vertikal dari seutas kawat ringan. Tentukan gaya apung pada balok
         jika balok itu:
a. dicelupkan seluruhnya dalam minyak ( ρ = 800 kg/m3 );
b. dicelupkan 3/4 bagian dalam air ( ρ = 1000 kg/m3 );
c. dicelupkan 1/5 bagian dalam raksa ( ρ = 13 600 kg/m3 ).
   Penyelesaian
   Jawab :
1. Fa = m . v . g
   = 800 . 6 . 10-3 . 10
   = 48 N
1. Fa   = a . g . Vz
   =    103 . 10 . ¾ Vk
   =    104 . ¾ . 6 . 10-3
   =    45 N
1. Fa = raksa . v .g
   = 13600 . 1/5 (Vk) g
   = 13600 . 1/5 . 6 .10-3 . 10
   =163,2 N
10.      Berat sebuah benda ketika ditimbang di udara adalah 6,0 N,
        tetapi ketika ditimbang di dalam suatu cairan adalah 4,2 N. Jika
        massa jenis benda adalah 3000 kg/m3, tentukan massa jenis
        fluida.
  Diket. :
  Wu = 6,0 N
  Wz = 4,2 N
                  3
  b = 3000 kg/m
  Ditanya : z : ?
  Jawab :
  Fa            = Wa – Wz
  = 6 – 4,2
  = 1,8 N
  =
   = 900 kg/m3
      11. Sebuah balok alumunium tidak berongga yang massanya 1 kg
          digantung pada kait sebuah neraca pegas. Jika massa jenis
          alumunium 2,5 × 103 kg/m3, berapa hasil bacaan neraca pegas
          ketika balok alumunium:
a. di udara
b. tercelup seluruhnya di dalam air
  Penyelesaian
  Diketahui :
  m =       1 kg

  alcohol   2,5 . 103 kg/m3
            =
   V           = = = 4.10-4m3
   Ditanya :
1. Tudara =         ?
2. Tair =        ?
Jawab :
1. Wu =         m.g
   =       1 . 10
  =         10 N
  T-Wu = 0
  T = Wu
  T = 10 N
  T + FA = Wb
  FA =
  = 103 . 10 . 4 . 10-4
  = 4N
  T + FA = Wb
  T       = 10 – 4
  =   6N
      12.     Sebuah benda dicelupkan ke dalam alkohol ( ρ = 0,9 g/cm3 ).
         Jika ⅓ bagian benda muncul dipermukaan alkohol, berapakah
         massa jenis benda itu?
  Penyelesaian
  Diketahui :
  alcohol =        0,9 g/cm3
  Ditanya :
  benda     =?
  Jawab :
  benda      =
  =    0,9 . 103 . 2/3
  =    600 kg/m3
      13.       Balok yang tingginya 20 cm dan massa jenisnya 0,75
         g/cm mengapung diatas cairan yang massa jenisnya 1,2 g/cm3.
               3

         Berapakah tinggi balok yang muncul di permukaan zat cair?
  Penyelesaian
Diketahui :
h      = 20 cm

b = 0,75 gr/cm3
f =  1,2 gr/cm3
Ditanya :
h muncul dipermukaan?
Jawab :
b =

b =

b . hb =   f   . hbf
hbf =
=
=   12,5 cm (yang tercelup)
hb yang muncul dipermukaan
h = 20 – 12,5 = 7,5 cm
   14.      Suatu benda terapung di atas permukaan air yang
      berlapiskan minyak dengan 50% volum benda berada di dalam
      air, 30% di dalam minyak, dan sisanya berada di atas massa
      jenis minyak = 0,8 g permukaan minyak. Jika /cm3, maka
      massa jenis benda tersebut adalah ( dalam g/cm3 ).
b =
=    0,8 . 1/3 + 1. ½
=
=
=    0,77 gr/cm3
   15.      Sebuah kayu bermassa 2,06 kg ( ρk = 0,50 g/cm3 )
      mengapung di air. Berapakah massa timah hitam minimum yang
      harus di gantung pada kayu agar kayu tersebut tenggelam?
Penyelesaian
Diketahui :
mkayu = 2,06 kg
ρkayu = 0,50 gr/cm3 (mengapung di air)
Dit : mtimah = ??? agar kayu tenggelam.
Jawab :
ρ timah = 11,3 gr/cm3 = 11,3 . 103 kg/m3
ρair = 1000 kg/m3
mgab. = ρgab x vgab
(mk + mt) = (ρk + ρt) V
Vk = = = 4,12 . 10-3 m3
Mt = ρt . vt
ρ gab. =
ρgab = ρf
fkayu + ftimah =
5 . 102 + 11,3 . 103 =
11,8 . 102 (4,12 . 10-3 + Vt) = 2,06 + 11,3 . 103 Vt
48,6 + 11,8 . 103 Vt = 2,06 + 11,3 . 103 Vt
11,8 . 103 Vt – 11,3 . 103 Vt = 2,06 – 48,6
0,5 . 103 Vt = – 46,5
Vt =
= 0,09 m/s
   16.      Sebuah silinder logan berongga tingginya 20 cm dan
      massanya 4 kg, mengapung di atas larutan garam yang massa
      jenisnya 1,5 g/cm3. Diameter silinder adalah 0,2 m. Berapakah
      massa minimum cairan timah hitam yang dapat dimasukkan ke
      dalam silinder berongga itu, sehingga silinder tenggelam ? ( Massa
      jenis timah hitam = 11,3 g/cm3 ).
Tips untuk no. 17 :
Untuk benda berongga, volum gabungan antara benda berongga dan
benda yang di masukkan ke dalam rongga = volum benda berongga.
Penyelesaian
Diketahui :
h1 =          20 cm = 0,2 m
m1 =          4 kg
garam            =          1,5 g/cm3 = 1,5 103 kg/m3
  D         =            0,2 m
  timah         =             11,3 g/cm3
  Ditanya :
  Mmin =       ?
  Jawab :
  Syarat tenggelam :
1. W > Fa
2. Pb >
   m2 =
   m2 = 11300 V2
   Vb =
   = 0,025 m3
   =
  =
  =
  4 + 11300 V2 =       1500 . 0,025
  = 37,5
  11300 V2 = 37,5 – 4
  11300 V2 = 33,5
  V2 =
  V2 = 0,002
  m2 = 11.300 V2
  = 11.300 . 0,002
  m2 = 22,6 kg
    17.     Hidrometer terbenam 22,8 cm ketika dicelupkan di
       dalam suatu tong ragi. Berapakah massa jenis ciran dalam
       tong?
  Penyelesaian
  Diketahui :
h      = 22,8 . 10-2 m
A     = 2 . 10-4 m2
mH = 0,045 kg
Ditanya :
f =   ?
Jawab :
hbf =
f =
=
=
=   0,9868 . 103 kg/m3
   18.     sebuah balon yang volume totalnya 50 m3 diisi hydrogen
      dengan ρ = 0,08 kg/m3 . Jika ρudara = 1,3 kg/m3, hitung gaya angkat
      balon percepatan gravitasi g = 9,8 m/s2.
(yang dimaksud gaya angkat balon adalah selisih antara gaya apung
dengan berat benda).
Penyelesaian
Diketahui :
Vtot                 =     50 m3
hydrogen =           0,08 kg/m3
udara          =       1,3 kg/m3
g                     =     9,8 m/s2
Ditanya :
Fangkat =     ?
Jawab :
Mhidrogen =      h . Vtot
=      50 . 8 . 10-2
=      400 . 10-2 kg
Mtot balon =     mbalon + mgas
=      6 +4 = 10 kg
Wbalon tot =    m.g
=     10 . 9,8 = 98 N
FA = Vb . f . g
= 637 N
Fangkat = FA – W
= 637 – 98
=   539 M
    19.      jika pembuluh xylem (pipa kecil yang mengangkut bahan
       makanan dari tanah ke bagian atas sebuah pohon) memiliki radius
       0,0010 cm, hitunglah ketinggian air yang akan naik. Anggaplah
       sudut konak 0o,tegangan permukaan air = 0,072 N/m, dan g = 9,8
       m/s2.
Penyelesaian
Diketahui :
r = 0,0010 cm = 10-5 m
θ = 0o
γ= 0,072 N/m
g = 9,8 m/s2
Ditanya :
y=?
Jawab :
y= =
= 14,69 m = 15 m
    20.     Sebuah kelereng dengan garis tengah 1 cm dijatuhkan bebas
      dalam oli yang berada dalam sebuah tabung. Tentukan kecepatan
      terbesar yang dapat dicapai kelereng tersebut dalam oli. Massa
      jenis oli 800 kg . m-3, koefisien kovsefitas oli 30 x 10-3 Pa s. massa
      kelereng 2,6 x 10-3 kg m-3, dan percepatan gravitasi 10 m s-2
Penyelesaian
Diketahui :
r       = 5 . 10-2 m
oli = 800 kg/m3
=         30 . 10-3
  kel = 2,6 103 kg/m3
  g       = 10 m/s
  Ditanya :
  Vt =    ?
  Jawab :
  Vt =
  =
  =
  =   = 3,3 m/s
     21.      Sebuah pipa panjang memilki penampang berbeda pada empat
        bagian (lihat gambar). Luas penampang pipa pada bagian 1, bagian
        2, bagian 3 berturut-turut adalah 150 cm2, 100 cm2 dan 50 cm2.
        Kecepatan aliran air pada bagian 1 adalah 8,0 m/s, sedangkan pada
        bagian 4 adalah 4,8 m/s. hitunglah;
a. Debit air pada tiap-tiap penampang tersebut;
b. Luas penampang pipa pada bagian 4;
c. Kecepatan aliran pada bagian 2 dan bagian 3.
  Penyelesaian
  Diketahui :
  A1 = 150 cm2
  V4 = 4,8 m/s
  A3 = 50 cm2
  A 2 = 100 cm 2
  V1 = 8,0 m/s
  A1. V1 = A2. V2 = A3. V3 = A4. V4
  Q1 = Q2 = Q3 = Q4
  Ditanya :
  Q = ? tiap penampang
  A4 = ?
  V2 dan V3 = ?
Jawab :
1. Q1 = A1. V1
   = 150 . 10-4 m2. 8 m/s
   = 1200 . 10-2 m3/s
   = 0,12 m3/s
   Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 0,12 m3/s
1. Q4 = Q1
   A4. V4 = 1200 . 10-2 m3/s
   A4 = = 2,5 . 10-2 m2
1. V2= = = 12 m/s
   V3 = = = 24m/s
      22.      Sebuah pipa memiliki dua penampang yang berbeda.
         Diameter masing-masing penampang adalah 15 cm dan 10 cm. Jika
         kecepatan aliran pada penampang kecil 9,0 m/s, berapa kecepatan
         aliran pada penampang besar?
  Penyelesaian
  Diketahui :
  d1 = 15 . 10-2 m
  d2 = 10 . 10-2 m
  V2 = 9 m/s
  Ditanya :
  V1 = ?
  Jawab :
  d1 = A 1
  15 10-2 = 15 cm
  A1 = r2
  = ( ½ d )2
  A 2 = ¼ d12
  A1V1 = A2V2
  ¼ d12 . V1 = ¼ d22 . V2
  (15 . 10-2)2.9 = (10 . 10-2)2.V2
  225.10-4.9      = 100.10-4.V2
  V2 =
=   20,25 m/s
    23.      Air terjun setinggi 8 m dimanfaatkan untuk memutar turbin
      listrik mikro hingga dibangkitkan daya keluaran generator sebesar
      120 kW.Jika efisiensi generator adalah 15%, tentukan debit air
      terjun tersebut.
Penyelesaian
Diketahui :
h    = 8m
P     =     120
Ditanya :
Q    = ?
Jawab :
P            =    15% Q g h
120.000 = 0,15 . 103 . Q . 10 . 8
Q        =
    24.    sebuah pompa air 100 watt menyedot air dari kedalaman 9
      meter. Air disalurkan oleh pompa melalui sebuah pompa dan
      ditampung dalam sebuah bak berukuran 0,5 m3. Bak tersebut
      penuh setelah dialiri selama 15 menit. Tentukan efisiensi pompa
      tersebut.
Penyelesaian
Diketahui :
Plistrik = 100
h           = 9m
v           = 0,5 m3
t            = 15 menit
= 15 . 60
= 900 s
Ditanya :
=?
     Jawab :
     Plistrik =   . Pair
     Plistrik =    . gh
     100           = . 1000 . 5,5 . 10-4 . 10 . 9
     100           = . 49,5
     =
     = 202 %
       25.      Sebuah pipa horizontal yang liuas penampangnya 10
             2
          cm disambung dengan pipa horizontal lain yang luas penampangnya
          50 cm2. Kelajuan air dalam pipa kecil adalah 6,0 m/s dan tekanan
          air disana 200 kPa.
a.   Berapa kelajuan air dalam pipa besar?
b.   Berapa tekanan air dalam pipa besar?
c.   Berapa debit air yang melalui pipa besar?
d.   Berapa liter air yang melalui pipa besar dalam 1 menit?
     Catatan: 1 m3 = 1000 dm3 = 1000 L
     Penyelesaian
     Diketahui :
     A1 = 2r
     10 = 2r
     10     =     6,28 r
     r       =
     =    1,6 cm
     d1 = 3,2 cm
     A2 = 2r
     50 = 2r
     50     =     6,28 r
     r       =
=   7,9
     d2 = 15,8
     Ditanya :
1.   V2 = ?
2.   P2 = ?
3.   Q2 = ?
4.   Qper menit=          ?
     Jawab :
1.   V2
1.   = 100 kg m3 & g = 10 m/s2
     P2+½PV22+gh2=P1+½PV12+h1
     P2+½PV22+0         = P1+½PV12+0
     P2= P1+ ½ P1+½(V12-V22)
     =2.105+ ½ 1000(62-(0,24)2)
     =2.105+500(36-0,05)
     =2.105+500(35,95)
     =2.103+17,9 . 103
     =2,179 . 105 Pa
1.   Q2 = A2V2
     =5 . 10-3 .0,24
     =12 . 10-4 . m3/s
1.   Qper menit= 12 . 10-4 . m3/s
     =12 . 10-4 . 10 103/s
     =1,2 L/s
     =72 L
     26.      Air mengalir dari lantai pertama sebuah rumah bertingkat
        dua melalui pipa yang diameternya 2,80 cm. Air dialirkan kekamar
        mandi dilantai kedua melalui sebuah keran yang diameter pipanya
        0,700 cm dan terletak 3,00 m diatas pipa lantai pertama. Jika
        kelajuan air dalam pipadilantai pertama adalah 0,150 m/s dan
        tekanannya 1,80 x 105 Pa, tentukan:
a. Kelajuan air dalam pipa yang mensuplai keran;
b. Tekanan dalam pipa tersebut.
   Penyelesaian
   Diketahui :
   D1 = 2,8 cm
   D2 = 0,7 cm
   h2 = 3 m
   v1 = 0,15 m/s
   p1 = 1,8 . 105 Pa
   Ditanya :
1. V2 = ?
2. D2 = ?
   Jawab :
1. V2 =
   =
   = 2,4 m/s
1. P2+½V22+gh2=P1+½V12+gh1
   P2+½PV22+gh2= P1+½V12+0
   P2= P1+ ½ (V12-V22)- gh2
   = 1,8 . 105Pa + ½ 1000 (0,152-2,42) – 1000 . 10 . 32
   = 1,8 . 105 – 0,28 . 104 – 3 . 104
   =1,46 105
      27.       Sebuah wadah diisi dengan air sampai kedalaman H = 2,5 m.
         Wadah disegel dengan kuat dan diatas air terdapat udara pada
         tekanan p1 = 1,34 x 105 Pa ( lihat gambar). Sebuah lubang dibor
         pada ketinggian 1,0 m diatas dasar wadah.
a. Hitunglah kelajuan semburan pertama air keluar dari lubang;
b. Jika segel bocor sehingga udara diatas air terbuka terhadap atmosfer,
   hitunglah kelajuan semburan sekarang.
   Ambil p0 = 1,01 x 105 Pa dan g = 10m/s2.
   Penyelesaian
   Diketahui :
   H = 2,5 m
p1 = 1,34 x 105 Pa
  ketinggian 1,0 m
  p0 = 1,01 x 105 Pa
   g = 10m/s2.
   Ditanya :
1. V2 = ?
2. Jika segel terbuka hitung V
   Jawab :
1. V22 =
   =
  = 2,68 . 102
  V2=
  = 16,37 m/s
1. V =
   =
  == 5,4 m/s
     28.      Semburan air keluar secara mendatar dari sebuah lubang
        didekat dasar tangki padagambar. Jika lubang memiliki diameter
        3.50 mm, hitung:
a. Ketinggian h dari permukaan air dalam tangki;
b. Debit air yang memancar keluar lubang.
   Ambil = dan g = 9,8 m/s2
  Penyelesaian
  Diketahui :
  D         = 3,5 . 10-3 m
  H         =1m
  X         = 0,6 m
  g         = 9,8 m/s2
  Ditanya :
  h         =?
Q             =?
   Jawab :
1. X       =
   0,6                  =
     0,6                =
     0,62 =        4h
     0,36 =          4h
     h         =        0,09 m
     b.    V        = 4,4 m/s
     A         = 2,75 10-6
     Q         =        AV
     =    2,75 10-6 . 4,4
     =    12,1 . 10-6 m3/s
      29.       Air mengalir dalam venturimeter seperti pada gambar
        contoh. 7.18. pipa horizontal yang penampangnya lebih besar
        memiliki diameter 2 kali diameter pipa yang menyempit. Jika beda
        ketinggian air dalam tabung 1 dan tabung 2 adalah 30 cm,
a. Berapa kelajuan aliran air dalam pipa 1?
b. Berapa kelajuan aliran air dalam pipa 2?
   (percepatan gravitasi = 9,8 m. s2).
     Penyelesaian
     Diketahui :
     D1 =         2xD2
     Ah =         30 . 10-2 m
     Ditanya :
1.   V1 = ?
2.   V2 = ?
     Jawab :
1.   V1 = 1,4 m/s
1.   V2 = 2,8 m/s
30.      Debit air yang melalui sebuah pipa air adalah 3000 cm3/s.
        Luas penampang pipa utama dan pipa yang menyempit dari sebuah
        venturimeter masing-masing 40 cm2. Jika massa jenis raksa = 13,6
        x 103 kg/m3 dan g = 10 m/s2, tentukan :
a. Kelajuan air pada pipa utama dan pipa yang menyempit;
b. Beda tekanan air antara kedua pipa tersebut;
c. Beda ketinggian raksa dalam kedua kaki manometer.
  Penyelesaian
  Diketahui :
  A1 = 8 . 10-2m
  m2 = 600 kg
  As = 25 . 10-4 m
               3     3
  oli= 0,8 . 10 kg/cm
  Ditanya :
  F            =       ?
  Jawab
  P1 = P 2
  75.000 =           400F + 64.000      F=
  400F      =         11.000
     31.     Tabung pitot seperti pada gambar 7.77 digunakan untuk
        mengukur kelajuan aliran gas yang massa jenisnya 0,0068 g/cm3.
        Manometer diisi dengan raksa. Jika beda tinggi raksa pada kedua
        kaki Manometer adalah 4,5 cm dan g = 9,8 m/s2, tentukanlah :
  a) Beda tekanan antara α dan β
  b) Kelajuan aliran gas tersebut.
  Penyelesaian
  Diketahui :
  = 6,8 kg/m3
  `= 13,6 . 103
  g = 9,8 m/s2
  h = 4,5 . 10-2m
  Ditanya :
1. Beda tekanan a& b?
2. Kelajuan aliran gas?
   Jawab :
1. Pb – Pa = `gh
   = 13,6 .103.9,8.4,5 . 10 -2
   = 6 . 103 Pa
1. V2 =
   V          = 42 m/s


      32.     Sebuah pesawat terbang bergerak dengan kecepatan
        tertentu sehingga udara yang melalui bagian atas dan bagian
        bawah sayap yang luas permukaannya 60 m2 bergerak dengan
        kelajusn masing-masing 320 m/s dan 290 m/s. berapa besar gaya
        angkat pada pesawat tersebut? (Massa jenis udura 1.3 kg/m3).
   Penyelesaian
   Diketahui :
   A = 60 m2
   V2 = 320 m/s
   V1 = 290 m/s
   = 1,3 kg/m3
   Ditanya :
   F1-F2 = ?
   Jawab :
   F1-F2 = ½ (V22-V12)A
   = ½ 1,3 (3202-2902)60
   = 1,3 (102400-84100) 30
   = 7.137 . 102 N

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Laporan Praktikum Asidimetri
Laporan Praktikum AsidimetriLaporan Praktikum Asidimetri
Laporan Praktikum AsidimetriRidha Faturachmi
 
Laporan Praktikum Kimia_Warna Nyala
Laporan Praktikum Kimia_Warna NyalaLaporan Praktikum Kimia_Warna Nyala
Laporan Praktikum Kimia_Warna NyalaFeren Jr
 
laporan praktikum hidrokarbon
laporan praktikum hidrokarbonlaporan praktikum hidrokarbon
laporan praktikum hidrokarbonwd_amaliah
 
laporan praktikum termokimia
laporan praktikum termokimialaporan praktikum termokimia
laporan praktikum termokimiawd_amaliah
 
Laporan farmasi fisika kerapatan bobot jenis zat cair
Laporan farmasi fisika kerapatan bobot jenis zat cairLaporan farmasi fisika kerapatan bobot jenis zat cair
Laporan farmasi fisika kerapatan bobot jenis zat cairMina Audina
 
Makalah kimia Pengenalan alat-alat di Laboratorium Kimia (Irdan Arjulian)
Makalah kimia Pengenalan alat-alat  di Laboratorium  Kimia (Irdan Arjulian)Makalah kimia Pengenalan alat-alat  di Laboratorium  Kimia (Irdan Arjulian)
Makalah kimia Pengenalan alat-alat di Laboratorium Kimia (Irdan Arjulian)Irdan Arjulian
 
Laporan praktikum destilasi sederhana
Laporan praktikum destilasi sederhanaLaporan praktikum destilasi sederhana
Laporan praktikum destilasi sederhanaasterias
 
Laporan Farmasi Fisika Kelarutan
Laporan Farmasi Fisika KelarutanLaporan Farmasi Fisika Kelarutan
Laporan Farmasi Fisika KelarutanMina Audina
 
PPt ASAM DAN BASA
PPt ASAM DAN BASAPPt ASAM DAN BASA
PPt ASAM DAN BASAevyns
 
kumpulan soal hukum-hukum gas
kumpulan soal hukum-hukum gaskumpulan soal hukum-hukum gas
kumpulan soal hukum-hukum gasRfebiola
 
Kerapatan Dan Berat Jenis
Kerapatan Dan Berat JenisKerapatan Dan Berat Jenis
Kerapatan Dan Berat JenisRidwan
 
laporan praktikum analisis gravimetri
laporan praktikum analisis gravimetrilaporan praktikum analisis gravimetri
laporan praktikum analisis gravimetriwd_amaliah
 
Asidi alkalimetri
Asidi alkalimetriAsidi alkalimetri
Asidi alkalimetriZamZam Pbj
 
Laporan praktikum kimia dasar "pembuatan dan pengenceran larutan"
Laporan praktikum kimia dasar "pembuatan dan pengenceran larutan"Laporan praktikum kimia dasar "pembuatan dan pengenceran larutan"
Laporan praktikum kimia dasar "pembuatan dan pengenceran larutan"ilmanafia13
 
Laporan praktikum asidi alkalimetri doc
Laporan praktikum asidi alkalimetri docLaporan praktikum asidi alkalimetri doc
Laporan praktikum asidi alkalimetri docaufia w
 

La actualidad más candente (20)

Laporan Praktikum Asidimetri
Laporan Praktikum AsidimetriLaporan Praktikum Asidimetri
Laporan Praktikum Asidimetri
 
Laporan Praktikum Kimia_Warna Nyala
Laporan Praktikum Kimia_Warna NyalaLaporan Praktikum Kimia_Warna Nyala
Laporan Praktikum Kimia_Warna Nyala
 
laporan praktikum hidrokarbon
laporan praktikum hidrokarbonlaporan praktikum hidrokarbon
laporan praktikum hidrokarbon
 
laporan praktikum termokimia
laporan praktikum termokimialaporan praktikum termokimia
laporan praktikum termokimia
 
Laporan farmasi fisika kerapatan bobot jenis zat cair
Laporan farmasi fisika kerapatan bobot jenis zat cairLaporan farmasi fisika kerapatan bobot jenis zat cair
Laporan farmasi fisika kerapatan bobot jenis zat cair
 
Kd meeting 13 14
Kd meeting 13 14Kd meeting 13 14
Kd meeting 13 14
 
Makalah kimia Pengenalan alat-alat di Laboratorium Kimia (Irdan Arjulian)
Makalah kimia Pengenalan alat-alat  di Laboratorium  Kimia (Irdan Arjulian)Makalah kimia Pengenalan alat-alat  di Laboratorium  Kimia (Irdan Arjulian)
Makalah kimia Pengenalan alat-alat di Laboratorium Kimia (Irdan Arjulian)
 
Laporan praktikum destilasi sederhana
Laporan praktikum destilasi sederhanaLaporan praktikum destilasi sederhana
Laporan praktikum destilasi sederhana
 
Laporan Farmasi Fisika Kelarutan
Laporan Farmasi Fisika KelarutanLaporan Farmasi Fisika Kelarutan
Laporan Farmasi Fisika Kelarutan
 
PPt ASAM DAN BASA
PPt ASAM DAN BASAPPt ASAM DAN BASA
PPt ASAM DAN BASA
 
kumpulan soal hukum-hukum gas
kumpulan soal hukum-hukum gaskumpulan soal hukum-hukum gas
kumpulan soal hukum-hukum gas
 
Uji Biuret
Uji BiuretUji Biuret
Uji Biuret
 
Kerapatan Dan Berat Jenis
Kerapatan Dan Berat JenisKerapatan Dan Berat Jenis
Kerapatan Dan Berat Jenis
 
laporan praktikum analisis gravimetri
laporan praktikum analisis gravimetrilaporan praktikum analisis gravimetri
laporan praktikum analisis gravimetri
 
Spektrofotometer UV
Spektrofotometer UVSpektrofotometer UV
Spektrofotometer UV
 
Alkalimetri
AlkalimetriAlkalimetri
Alkalimetri
 
Asidi alkalimetri
Asidi alkalimetriAsidi alkalimetri
Asidi alkalimetri
 
Laporan praktikum kimia dasar "pembuatan dan pengenceran larutan"
Laporan praktikum kimia dasar "pembuatan dan pengenceran larutan"Laporan praktikum kimia dasar "pembuatan dan pengenceran larutan"
Laporan praktikum kimia dasar "pembuatan dan pengenceran larutan"
 
PRAKTIKUM LARUTAN BUFFER
PRAKTIKUM LARUTAN BUFFERPRAKTIKUM LARUTAN BUFFER
PRAKTIKUM LARUTAN BUFFER
 
Laporan praktikum asidi alkalimetri doc
Laporan praktikum asidi alkalimetri docLaporan praktikum asidi alkalimetri doc
Laporan praktikum asidi alkalimetri doc
 

Similar a TEKANAN HIDROSTATIS

Hukum Archimedes
Hukum Archimedes Hukum Archimedes
Hukum Archimedes Ecy Scout
 
Soal Fluida diam dan Bergerak
Soal Fluida diam dan BergerakSoal Fluida diam dan Bergerak
Soal Fluida diam dan BergerakNeli Narulita
 
tekanan zat padat,cair dan gas revisi.pptx
tekanan zat padat,cair dan gas revisi.pptxtekanan zat padat,cair dan gas revisi.pptx
tekanan zat padat,cair dan gas revisi.pptxRinNurUlfah
 
Tekananzatpadatcairdangasrevisi 130102102057-phpapp02
Tekananzatpadatcairdangasrevisi 130102102057-phpapp02Tekananzatpadatcairdangasrevisi 130102102057-phpapp02
Tekananzatpadatcairdangasrevisi 130102102057-phpapp02tomi raden
 
tekananzatpadatcairdangasrevisi-130102102057-phpapp02.pdf
tekananzatpadatcairdangasrevisi-130102102057-phpapp02.pdftekananzatpadatcairdangasrevisi-130102102057-phpapp02.pdf
tekananzatpadatcairdangasrevisi-130102102057-phpapp02.pdfmuhammad ichsan
 
Kelompok 4 tep a-tugas enfita
Kelompok 4 tep a-tugas enfitaKelompok 4 tep a-tugas enfita
Kelompok 4 tep a-tugas enfitaine oke
 
Tekanan zat padat,cair dan gas revisi [autosaved]
Tekanan zat padat,cair dan gas revisi [autosaved]Tekanan zat padat,cair dan gas revisi [autosaved]
Tekanan zat padat,cair dan gas revisi [autosaved]Muhammad Baha'uddin
 
FLUIDA STATIS SMA X
FLUIDA STATIS SMA XFLUIDA STATIS SMA X
FLUIDA STATIS SMA Xgotnosleep
 
Soal Remedial UH Kelas XI
Soal Remedial UH Kelas XISoal Remedial UH Kelas XI
Soal Remedial UH Kelas XISafri Hani
 
indikator soal ulangan fisika kelas 2 fisika.pdf
indikator soal ulangan fisika kelas 2 fisika.pdfindikator soal ulangan fisika kelas 2 fisika.pdf
indikator soal ulangan fisika kelas 2 fisika.pdfIrmaSaragih2
 
Fisika dasar mekanika fluida
Fisika dasar   mekanika fluidaFisika dasar   mekanika fluida
Fisika dasar mekanika fluidaRoesmin
 
xi-ipa.dusunhilirkalimantantengah.kabupatenbaritoselatan.kecamatandusunhilir.ppt
xi-ipa.dusunhilirkalimantantengah.kabupatenbaritoselatan.kecamatandusunhilir.pptxi-ipa.dusunhilirkalimantantengah.kabupatenbaritoselatan.kecamatandusunhilir.ppt
xi-ipa.dusunhilirkalimantantengah.kabupatenbaritoselatan.kecamatandusunhilir.pptArdiLJaya
 
Laporan tugas struktur baja
Laporan tugas struktur bajaLaporan tugas struktur baja
Laporan tugas struktur bajatanchul
 
Fluida statis eps 1
Fluida statis eps 1Fluida statis eps 1
Fluida statis eps 1aviyalisana
 

Similar a TEKANAN HIDROSTATIS (20)

Hukum Archimedes
Hukum Archimedes Hukum Archimedes
Hukum Archimedes
 
Soal Fluida diam dan Bergerak
Soal Fluida diam dan BergerakSoal Fluida diam dan Bergerak
Soal Fluida diam dan Bergerak
 
tekanan zat padat,cair dan gas revisi.pptx
tekanan zat padat,cair dan gas revisi.pptxtekanan zat padat,cair dan gas revisi.pptx
tekanan zat padat,cair dan gas revisi.pptx
 
Tekananzatpadatcairdangasrevisi 130102102057-phpapp02
Tekananzatpadatcairdangasrevisi 130102102057-phpapp02Tekananzatpadatcairdangasrevisi 130102102057-phpapp02
Tekananzatpadatcairdangasrevisi 130102102057-phpapp02
 
tekananzatpadatcairdangasrevisi-130102102057-phpapp02.pdf
tekananzatpadatcairdangasrevisi-130102102057-phpapp02.pdftekananzatpadatcairdangasrevisi-130102102057-phpapp02.pdf
tekananzatpadatcairdangasrevisi-130102102057-phpapp02.pdf
 
Fluida Statis
Fluida StatisFluida Statis
Fluida Statis
 
Kelompok 4 tep a-tugas enfita
Kelompok 4 tep a-tugas enfitaKelompok 4 tep a-tugas enfita
Kelompok 4 tep a-tugas enfita
 
Fluida Statis (PPT)
Fluida Statis (PPT)Fluida Statis (PPT)
Fluida Statis (PPT)
 
Tekanan zat padat,cair dan gas revisi [autosaved]
Tekanan zat padat,cair dan gas revisi [autosaved]Tekanan zat padat,cair dan gas revisi [autosaved]
Tekanan zat padat,cair dan gas revisi [autosaved]
 
FLUIDA STATIS SMA X
FLUIDA STATIS SMA XFLUIDA STATIS SMA X
FLUIDA STATIS SMA X
 
Soal Remedial UH Kelas XI
Soal Remedial UH Kelas XISoal Remedial UH Kelas XI
Soal Remedial UH Kelas XI
 
indikator soal ulangan fisika kelas 2 fisika.pdf
indikator soal ulangan fisika kelas 2 fisika.pdfindikator soal ulangan fisika kelas 2 fisika.pdf
indikator soal ulangan fisika kelas 2 fisika.pdf
 
Fisika
FisikaFisika
Fisika
 
Fisika dasar mekanika fluida
Fisika dasar   mekanika fluidaFisika dasar   mekanika fluida
Fisika dasar mekanika fluida
 
xi-ipa.dusunhilirkalimantantengah.kabupatenbaritoselatan.kecamatandusunhilir.ppt
xi-ipa.dusunhilirkalimantantengah.kabupatenbaritoselatan.kecamatandusunhilir.pptxi-ipa.dusunhilirkalimantantengah.kabupatenbaritoselatan.kecamatandusunhilir.ppt
xi-ipa.dusunhilirkalimantantengah.kabupatenbaritoselatan.kecamatandusunhilir.ppt
 
Laporan tugas struktur baja
Laporan tugas struktur bajaLaporan tugas struktur baja
Laporan tugas struktur baja
 
Fluida statis eps 1
Fluida statis eps 1Fluida statis eps 1
Fluida statis eps 1
 
Bejana berhubungan.pptx
Bejana  berhubungan.pptxBejana  berhubungan.pptx
Bejana berhubungan.pptx
 
Bejana berhubungan.pptx
Bejana  berhubungan.pptxBejana  berhubungan.pptx
Bejana berhubungan.pptx
 
Dinamika hukum newton soal dan pembahasannya
Dinamika hukum newton soal dan pembahasannyaDinamika hukum newton soal dan pembahasannya
Dinamika hukum newton soal dan pembahasannya
 

TEKANAN HIDROSTATIS

  • 1. 1. Sebuah peti berukuran 2 m x 3 m x 4 m memiliki massa jenis 3000 kg/m3. Jika g = 10 m/s2, hitung : a) Berat peti b) Tekanan maksimum pada tanah c) Tekanan minimum pada tanah Penyelesaian Diketahui : V peti = 2mx3mx4m = 24 m3. M. jenis = 300 kg/m3. g = 10 m/s2. Ditanya : a) W peti ; b) P max ; c) P min Jawab : a. massa = m. jenis x V = 3000 x 24 = 72.000 kg w =m.g = 72 . 103 . 10 = 72. 104 kg b) P max = 12 . 104 Pa c) P min = 6 . 104 Pa 2. a. seorang wanita yang mempunyai massa 50 kg meletakkan seluruh berat badannya pada salah satu hak sepatunya ketika berjalan diatas lantai kayu. Luas alas hak sepatunya 1 cm2 . hitung tekanannya ketika berjalan diatas lantai.
  • 2. b. Seekor gajah bermassa 1 ton (1000 kg) meletakkan seluruh berat badannya pada kedua kakinya ketika berjalan diatas lantai kayu. Luas alas tiap kakinya adalah 250 cm2 . hitung tekanan gajah ketika berjalan diatas lantai. c. Manakah yang lebih merusak lantai kayu, wanita atau gajah ? (g = 10 m/s2) Penyelesaian 1. P = = = 5 . 106 Pa. 2. Diketahui : m = 1000 kg w = 10.000 N A = 250 cm2 x 2 = 500 cm2 = 5 . 10-2 m2 Ditanya : P=? Jawab : P = = = 2 . 105 N/m2. c) g = 10 m/s2. Tekanan hak sepatu wanita lebih merusak kayu karena tekanan wanita > gajah. 3) Gunakan g = 9,8 m/s2 Hitung tekanan hidrostatis pada kedalaman 75 cm di dalam : a) air (massa jenis = 1000 kg/m3 ); b) minyak (massa jenis = 800 kg/m3 ); c) raksa ( massa jenis = 13 600 kg/m3 ). Penyelesaian Diketahui : g = 9,8 m/s2. h = 75 cm = 0,75 m
  • 3. Ditanya : 1. Ph air (air = 1000kg/m3) 2. Ph minyak (minyak = 800 kg/m3) 3. Ph raksa (raksa = 13.600 kg/m3) Jawab : Ph = . g . h = 1000 . 9,8 . 0,75 = 7350 N/m2 = 7350 Pa 1. Ph = . g . h = 800 . 9,8 . 0,75 = 5880 N/m2 = 5880 Pa 1. Ph = . g . h = 13.600 . 9,8 . 0,75 = 99.960 N/m2 = 99.960 Pa 4. Berapa jauh Anda harus harus menyelam agar mengalami tekanan hidrostatis 1 atm ( 101 321 Pa ) Penyelesaian Ph = air . g . h h = = = 10,33 m. 1. Hitunglah tekanan dalam kedalaman 3 m di dalam sebuah danau jika tekanan atmosfer: 1. Diabaikan 2. Diperhitungkan
  • 4. Penyelesaian Diketahui : h = 3m g = 9,8 m/s2 Po = 1,01 . 105 Pa air = 100 kg/m3 Ditanya : 1. P diabaikan 2. P dihitung Jawab : 1. Diabaikan P = .g.h = 100 kg/m3 . 9,8 m/s2 . 3 m = 29,4 . 103 Pa 1. Dihitung P = Po + . g . h = 1,01 . 105 Pa + 29,4 . 103 Pa = 1,304 . 105 Pa 5. Berapakah kedalaman danau yang memiliki tekanan 2,5 atm? 1 atm = 1,01 × 105 Pa. Penyelesaian Diketahui : P = 2,5 atm = 2,5 (1,01 . 105) = 2,525 . 25 . 104 = 63,125 . 104 = 631.250 Ditanya : h =? Jawab :
  • 5. P = Po + . g . h . g . h = P – Po h = = = 15,5 m 6. Pipa U pada gambar di samping berisi minyak dan raksa. Tinggi kolom minyak 15 cm dan selisih tinggi raksa pada kedua kaki adalah h . Jika massa jenis minyak 800 kg/m3 dan raksa 13 600 kg/m3 , hitung h . Penyelesaian Diketahui : h minyak = 15 cm minyak = 800 kg/m3 raksa = 13.600 kg/m3 Ditanya : hB = ? Jawab : PA = P B Po + minyak.g .hA = Po + raksa.g.hB minyak hA = raksa hB 800 . 15 = 13.600 hB 12.000 = 13.600 hB hB = = 0,88 cm 7. Sebuah pompa hidrolik memiliki pengisap kecil yang diameternya 10 cm dan pengisap besar yang diameternya 25 cm. Jika pengisap kecil ditekan dengan gaya F, pada pengisap besar dihasilkan gaya 1200 N. Hitunglah besar gaya F. Penyelesaian Diketahui :
  • 6. D1 = 10 cm D2 = 25 cm F2 = 1.200 N Ditanya : F1 = ? Jawab : = = = . 625 = 120.000 = = 192 N 8. Pada sistem yang tampak pada gambar, silinder kiri L luas penampangnya 800 cm2dan diberi beban 600 kg. Pengisap kanan S, luas penampangnya 25 cm2 sedang beratnya dapat diabaikan. Sistem diisi oli dengan ρ = 0,80 g/cm3. Supaya system seimbang maka besar F adalah Penyelesaian Diketahui : AL = 800 cm2 = 800 x 10-4 m2 As = 25 cm2 = 25 x 10-4 m2 oli = 0,80 gr/cm3 = 800 kg/m3 Ditanya : F = ? Jawab : P1 = P2 = gh
  • 7. = +800.10. 8 = +64.000 = +64 . 103 6000 . 25 . 10-4 = .800.10-4+64.103 800 = 150.000 + 64.000 800 = 214.000 = = 2.675 N 9. Sebuah balok dengan ukuran 0,2 m × 0,1 m × 0,3 m digantung vertikal dari seutas kawat ringan. Tentukan gaya apung pada balok jika balok itu: a. dicelupkan seluruhnya dalam minyak ( ρ = 800 kg/m3 ); b. dicelupkan 3/4 bagian dalam air ( ρ = 1000 kg/m3 ); c. dicelupkan 1/5 bagian dalam raksa ( ρ = 13 600 kg/m3 ). Penyelesaian Jawab : 1. Fa = m . v . g = 800 . 6 . 10-3 . 10 = 48 N 1. Fa = a . g . Vz = 103 . 10 . ¾ Vk = 104 . ¾ . 6 . 10-3 = 45 N 1. Fa = raksa . v .g = 13600 . 1/5 (Vk) g = 13600 . 1/5 . 6 .10-3 . 10 =163,2 N
  • 8. 10. Berat sebuah benda ketika ditimbang di udara adalah 6,0 N, tetapi ketika ditimbang di dalam suatu cairan adalah 4,2 N. Jika massa jenis benda adalah 3000 kg/m3, tentukan massa jenis fluida. Diket. : Wu = 6,0 N Wz = 4,2 N 3 b = 3000 kg/m Ditanya : z : ? Jawab : Fa = Wa – Wz = 6 – 4,2 = 1,8 N = = 900 kg/m3 11. Sebuah balok alumunium tidak berongga yang massanya 1 kg digantung pada kait sebuah neraca pegas. Jika massa jenis alumunium 2,5 × 103 kg/m3, berapa hasil bacaan neraca pegas ketika balok alumunium: a. di udara b. tercelup seluruhnya di dalam air Penyelesaian Diketahui : m = 1 kg alcohol 2,5 . 103 kg/m3 = V = = = 4.10-4m3 Ditanya : 1. Tudara = ? 2. Tair = ?
  • 9. Jawab : 1. Wu = m.g = 1 . 10 = 10 N T-Wu = 0 T = Wu T = 10 N T + FA = Wb FA = = 103 . 10 . 4 . 10-4 = 4N T + FA = Wb T = 10 – 4 = 6N 12. Sebuah benda dicelupkan ke dalam alkohol ( ρ = 0,9 g/cm3 ). Jika ⅓ bagian benda muncul dipermukaan alkohol, berapakah massa jenis benda itu? Penyelesaian Diketahui : alcohol = 0,9 g/cm3 Ditanya : benda =? Jawab : benda = = 0,9 . 103 . 2/3 = 600 kg/m3 13. Balok yang tingginya 20 cm dan massa jenisnya 0,75 g/cm mengapung diatas cairan yang massa jenisnya 1,2 g/cm3. 3 Berapakah tinggi balok yang muncul di permukaan zat cair? Penyelesaian
  • 10. Diketahui : h = 20 cm b = 0,75 gr/cm3 f = 1,2 gr/cm3 Ditanya : h muncul dipermukaan? Jawab : b = b = b . hb = f . hbf hbf = = = 12,5 cm (yang tercelup) hb yang muncul dipermukaan h = 20 – 12,5 = 7,5 cm 14. Suatu benda terapung di atas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan 50% volum benda berada di dalam air, 30% di dalam minyak, dan sisanya berada di atas massa jenis minyak = 0,8 g permukaan minyak. Jika /cm3, maka massa jenis benda tersebut adalah ( dalam g/cm3 ). b = = 0,8 . 1/3 + 1. ½ = = = 0,77 gr/cm3 15. Sebuah kayu bermassa 2,06 kg ( ρk = 0,50 g/cm3 ) mengapung di air. Berapakah massa timah hitam minimum yang harus di gantung pada kayu agar kayu tersebut tenggelam? Penyelesaian Diketahui : mkayu = 2,06 kg
  • 11. ρkayu = 0,50 gr/cm3 (mengapung di air) Dit : mtimah = ??? agar kayu tenggelam. Jawab : ρ timah = 11,3 gr/cm3 = 11,3 . 103 kg/m3 ρair = 1000 kg/m3 mgab. = ρgab x vgab (mk + mt) = (ρk + ρt) V Vk = = = 4,12 . 10-3 m3 Mt = ρt . vt ρ gab. = ρgab = ρf fkayu + ftimah = 5 . 102 + 11,3 . 103 = 11,8 . 102 (4,12 . 10-3 + Vt) = 2,06 + 11,3 . 103 Vt 48,6 + 11,8 . 103 Vt = 2,06 + 11,3 . 103 Vt 11,8 . 103 Vt – 11,3 . 103 Vt = 2,06 – 48,6 0,5 . 103 Vt = – 46,5 Vt = = 0,09 m/s 16. Sebuah silinder logan berongga tingginya 20 cm dan massanya 4 kg, mengapung di atas larutan garam yang massa jenisnya 1,5 g/cm3. Diameter silinder adalah 0,2 m. Berapakah massa minimum cairan timah hitam yang dapat dimasukkan ke dalam silinder berongga itu, sehingga silinder tenggelam ? ( Massa jenis timah hitam = 11,3 g/cm3 ). Tips untuk no. 17 : Untuk benda berongga, volum gabungan antara benda berongga dan benda yang di masukkan ke dalam rongga = volum benda berongga. Penyelesaian Diketahui : h1 = 20 cm = 0,2 m m1 = 4 kg
  • 12. garam = 1,5 g/cm3 = 1,5 103 kg/m3 D = 0,2 m timah = 11,3 g/cm3 Ditanya : Mmin = ? Jawab : Syarat tenggelam : 1. W > Fa 2. Pb > m2 = m2 = 11300 V2 Vb = = 0,025 m3 = = = 4 + 11300 V2 = 1500 . 0,025 = 37,5 11300 V2 = 37,5 – 4 11300 V2 = 33,5 V2 = V2 = 0,002 m2 = 11.300 V2 = 11.300 . 0,002 m2 = 22,6 kg 17. Hidrometer terbenam 22,8 cm ketika dicelupkan di dalam suatu tong ragi. Berapakah massa jenis ciran dalam tong? Penyelesaian Diketahui :
  • 13. h = 22,8 . 10-2 m A = 2 . 10-4 m2 mH = 0,045 kg Ditanya : f = ? Jawab : hbf = f = = = = 0,9868 . 103 kg/m3 18. sebuah balon yang volume totalnya 50 m3 diisi hydrogen dengan ρ = 0,08 kg/m3 . Jika ρudara = 1,3 kg/m3, hitung gaya angkat balon percepatan gravitasi g = 9,8 m/s2. (yang dimaksud gaya angkat balon adalah selisih antara gaya apung dengan berat benda). Penyelesaian Diketahui : Vtot = 50 m3 hydrogen = 0,08 kg/m3 udara = 1,3 kg/m3 g = 9,8 m/s2 Ditanya : Fangkat = ? Jawab : Mhidrogen = h . Vtot = 50 . 8 . 10-2 = 400 . 10-2 kg Mtot balon = mbalon + mgas = 6 +4 = 10 kg Wbalon tot = m.g = 10 . 9,8 = 98 N
  • 14. FA = Vb . f . g = 637 N Fangkat = FA – W = 637 – 98 = 539 M 19. jika pembuluh xylem (pipa kecil yang mengangkut bahan makanan dari tanah ke bagian atas sebuah pohon) memiliki radius 0,0010 cm, hitunglah ketinggian air yang akan naik. Anggaplah sudut konak 0o,tegangan permukaan air = 0,072 N/m, dan g = 9,8 m/s2. Penyelesaian Diketahui : r = 0,0010 cm = 10-5 m θ = 0o γ= 0,072 N/m g = 9,8 m/s2 Ditanya : y=? Jawab : y= = = 14,69 m = 15 m 20. Sebuah kelereng dengan garis tengah 1 cm dijatuhkan bebas dalam oli yang berada dalam sebuah tabung. Tentukan kecepatan terbesar yang dapat dicapai kelereng tersebut dalam oli. Massa jenis oli 800 kg . m-3, koefisien kovsefitas oli 30 x 10-3 Pa s. massa kelereng 2,6 x 10-3 kg m-3, dan percepatan gravitasi 10 m s-2 Penyelesaian Diketahui : r = 5 . 10-2 m oli = 800 kg/m3
  • 15. = 30 . 10-3 kel = 2,6 103 kg/m3 g = 10 m/s Ditanya : Vt = ? Jawab : Vt = = = = = 3,3 m/s 21. Sebuah pipa panjang memilki penampang berbeda pada empat bagian (lihat gambar). Luas penampang pipa pada bagian 1, bagian 2, bagian 3 berturut-turut adalah 150 cm2, 100 cm2 dan 50 cm2. Kecepatan aliran air pada bagian 1 adalah 8,0 m/s, sedangkan pada bagian 4 adalah 4,8 m/s. hitunglah; a. Debit air pada tiap-tiap penampang tersebut; b. Luas penampang pipa pada bagian 4; c. Kecepatan aliran pada bagian 2 dan bagian 3. Penyelesaian Diketahui : A1 = 150 cm2 V4 = 4,8 m/s A3 = 50 cm2 A 2 = 100 cm 2 V1 = 8,0 m/s A1. V1 = A2. V2 = A3. V3 = A4. V4 Q1 = Q2 = Q3 = Q4 Ditanya : Q = ? tiap penampang A4 = ? V2 dan V3 = ?
  • 16. Jawab : 1. Q1 = A1. V1 = 150 . 10-4 m2. 8 m/s = 1200 . 10-2 m3/s = 0,12 m3/s Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 0,12 m3/s 1. Q4 = Q1 A4. V4 = 1200 . 10-2 m3/s A4 = = 2,5 . 10-2 m2 1. V2= = = 12 m/s V3 = = = 24m/s 22. Sebuah pipa memiliki dua penampang yang berbeda. Diameter masing-masing penampang adalah 15 cm dan 10 cm. Jika kecepatan aliran pada penampang kecil 9,0 m/s, berapa kecepatan aliran pada penampang besar? Penyelesaian Diketahui : d1 = 15 . 10-2 m d2 = 10 . 10-2 m V2 = 9 m/s Ditanya : V1 = ? Jawab : d1 = A 1 15 10-2 = 15 cm A1 = r2 = ( ½ d )2 A 2 = ¼ d12 A1V1 = A2V2 ¼ d12 . V1 = ¼ d22 . V2 (15 . 10-2)2.9 = (10 . 10-2)2.V2 225.10-4.9 = 100.10-4.V2 V2 =
  • 17. = 20,25 m/s 23. Air terjun setinggi 8 m dimanfaatkan untuk memutar turbin listrik mikro hingga dibangkitkan daya keluaran generator sebesar 120 kW.Jika efisiensi generator adalah 15%, tentukan debit air terjun tersebut. Penyelesaian Diketahui : h = 8m P = 120 Ditanya : Q = ? Jawab : P = 15% Q g h 120.000 = 0,15 . 103 . Q . 10 . 8 Q = 24. sebuah pompa air 100 watt menyedot air dari kedalaman 9 meter. Air disalurkan oleh pompa melalui sebuah pompa dan ditampung dalam sebuah bak berukuran 0,5 m3. Bak tersebut penuh setelah dialiri selama 15 menit. Tentukan efisiensi pompa tersebut. Penyelesaian Diketahui : Plistrik = 100 h = 9m v = 0,5 m3 t = 15 menit = 15 . 60 = 900 s Ditanya :
  • 18. =? Jawab : Plistrik = . Pair Plistrik = . gh 100 = . 1000 . 5,5 . 10-4 . 10 . 9 100 = . 49,5 = = 202 % 25. Sebuah pipa horizontal yang liuas penampangnya 10 2 cm disambung dengan pipa horizontal lain yang luas penampangnya 50 cm2. Kelajuan air dalam pipa kecil adalah 6,0 m/s dan tekanan air disana 200 kPa. a. Berapa kelajuan air dalam pipa besar? b. Berapa tekanan air dalam pipa besar? c. Berapa debit air yang melalui pipa besar? d. Berapa liter air yang melalui pipa besar dalam 1 menit? Catatan: 1 m3 = 1000 dm3 = 1000 L Penyelesaian Diketahui : A1 = 2r 10 = 2r 10 = 6,28 r r = = 1,6 cm d1 = 3,2 cm A2 = 2r 50 = 2r 50 = 6,28 r r =
  • 19. = 7,9 d2 = 15,8 Ditanya : 1. V2 = ? 2. P2 = ? 3. Q2 = ? 4. Qper menit= ? Jawab : 1. V2 1. = 100 kg m3 & g = 10 m/s2 P2+½PV22+gh2=P1+½PV12+h1 P2+½PV22+0 = P1+½PV12+0 P2= P1+ ½ P1+½(V12-V22) =2.105+ ½ 1000(62-(0,24)2) =2.105+500(36-0,05) =2.105+500(35,95) =2.103+17,9 . 103 =2,179 . 105 Pa 1. Q2 = A2V2 =5 . 10-3 .0,24 =12 . 10-4 . m3/s 1. Qper menit= 12 . 10-4 . m3/s =12 . 10-4 . 10 103/s =1,2 L/s =72 L 26. Air mengalir dari lantai pertama sebuah rumah bertingkat dua melalui pipa yang diameternya 2,80 cm. Air dialirkan kekamar mandi dilantai kedua melalui sebuah keran yang diameter pipanya 0,700 cm dan terletak 3,00 m diatas pipa lantai pertama. Jika kelajuan air dalam pipadilantai pertama adalah 0,150 m/s dan tekanannya 1,80 x 105 Pa, tentukan: a. Kelajuan air dalam pipa yang mensuplai keran;
  • 20. b. Tekanan dalam pipa tersebut. Penyelesaian Diketahui : D1 = 2,8 cm D2 = 0,7 cm h2 = 3 m v1 = 0,15 m/s p1 = 1,8 . 105 Pa Ditanya : 1. V2 = ? 2. D2 = ? Jawab : 1. V2 = = = 2,4 m/s 1. P2+½V22+gh2=P1+½V12+gh1 P2+½PV22+gh2= P1+½V12+0 P2= P1+ ½ (V12-V22)- gh2 = 1,8 . 105Pa + ½ 1000 (0,152-2,42) – 1000 . 10 . 32 = 1,8 . 105 – 0,28 . 104 – 3 . 104 =1,46 105 27. Sebuah wadah diisi dengan air sampai kedalaman H = 2,5 m. Wadah disegel dengan kuat dan diatas air terdapat udara pada tekanan p1 = 1,34 x 105 Pa ( lihat gambar). Sebuah lubang dibor pada ketinggian 1,0 m diatas dasar wadah. a. Hitunglah kelajuan semburan pertama air keluar dari lubang; b. Jika segel bocor sehingga udara diatas air terbuka terhadap atmosfer, hitunglah kelajuan semburan sekarang. Ambil p0 = 1,01 x 105 Pa dan g = 10m/s2. Penyelesaian Diketahui : H = 2,5 m
  • 21. p1 = 1,34 x 105 Pa ketinggian 1,0 m p0 = 1,01 x 105 Pa g = 10m/s2. Ditanya : 1. V2 = ? 2. Jika segel terbuka hitung V Jawab : 1. V22 = = = 2,68 . 102 V2= = 16,37 m/s 1. V = = == 5,4 m/s 28. Semburan air keluar secara mendatar dari sebuah lubang didekat dasar tangki padagambar. Jika lubang memiliki diameter 3.50 mm, hitung: a. Ketinggian h dari permukaan air dalam tangki; b. Debit air yang memancar keluar lubang. Ambil = dan g = 9,8 m/s2 Penyelesaian Diketahui : D = 3,5 . 10-3 m H =1m X = 0,6 m g = 9,8 m/s2 Ditanya : h =?
  • 22. Q =? Jawab : 1. X = 0,6 = 0,6 = 0,62 = 4h 0,36 = 4h h = 0,09 m b. V = 4,4 m/s A = 2,75 10-6 Q = AV = 2,75 10-6 . 4,4 = 12,1 . 10-6 m3/s 29. Air mengalir dalam venturimeter seperti pada gambar contoh. 7.18. pipa horizontal yang penampangnya lebih besar memiliki diameter 2 kali diameter pipa yang menyempit. Jika beda ketinggian air dalam tabung 1 dan tabung 2 adalah 30 cm, a. Berapa kelajuan aliran air dalam pipa 1? b. Berapa kelajuan aliran air dalam pipa 2? (percepatan gravitasi = 9,8 m. s2). Penyelesaian Diketahui : D1 = 2xD2 Ah = 30 . 10-2 m Ditanya : 1. V1 = ? 2. V2 = ? Jawab : 1. V1 = 1,4 m/s 1. V2 = 2,8 m/s
  • 23. 30. Debit air yang melalui sebuah pipa air adalah 3000 cm3/s. Luas penampang pipa utama dan pipa yang menyempit dari sebuah venturimeter masing-masing 40 cm2. Jika massa jenis raksa = 13,6 x 103 kg/m3 dan g = 10 m/s2, tentukan : a. Kelajuan air pada pipa utama dan pipa yang menyempit; b. Beda tekanan air antara kedua pipa tersebut; c. Beda ketinggian raksa dalam kedua kaki manometer. Penyelesaian Diketahui : A1 = 8 . 10-2m m2 = 600 kg As = 25 . 10-4 m 3 3 oli= 0,8 . 10 kg/cm Ditanya : F = ? Jawab P1 = P 2 75.000 = 400F + 64.000 F= 400F = 11.000 31. Tabung pitot seperti pada gambar 7.77 digunakan untuk mengukur kelajuan aliran gas yang massa jenisnya 0,0068 g/cm3. Manometer diisi dengan raksa. Jika beda tinggi raksa pada kedua kaki Manometer adalah 4,5 cm dan g = 9,8 m/s2, tentukanlah : a) Beda tekanan antara α dan β b) Kelajuan aliran gas tersebut. Penyelesaian Diketahui : = 6,8 kg/m3 `= 13,6 . 103 g = 9,8 m/s2 h = 4,5 . 10-2m Ditanya :
  • 24. 1. Beda tekanan a& b? 2. Kelajuan aliran gas? Jawab : 1. Pb – Pa = `gh = 13,6 .103.9,8.4,5 . 10 -2 = 6 . 103 Pa 1. V2 = V = 42 m/s 32. Sebuah pesawat terbang bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga udara yang melalui bagian atas dan bagian bawah sayap yang luas permukaannya 60 m2 bergerak dengan kelajusn masing-masing 320 m/s dan 290 m/s. berapa besar gaya angkat pada pesawat tersebut? (Massa jenis udura 1.3 kg/m3). Penyelesaian Diketahui : A = 60 m2 V2 = 320 m/s V1 = 290 m/s = 1,3 kg/m3 Ditanya : F1-F2 = ? Jawab : F1-F2 = ½ (V22-V12)A = ½ 1,3 (3202-2902)60 = 1,3 (102400-84100) 30 = 7.137 . 102 N