Soal Dan Pembahasan Fluida Dinamis
Soal 1
Seorang petugas pompa bensin mengisi bahan bakar sebuah kendaraan sebanyak 100 liter dalam waktu 20 sekon. Hitung besar kelajuan bensin yang keluar, jika diameter ujung pipa 2 cm !
Diketahui :
V = 100 liter = 100 . 10-3 m3 = 0,1 m3
t = 20 sekon
d = 14 cm = 0,14 m ↔ r = 0,07 m
Ditanya :
v = ?
Jawab :
Q = V/t ↔ Q = 0,1 / 20 = 0,005 m3/s
A = πr2 = 22/7 . (0,07)2 = 0,0154 m2
Q = A.v
0,005 = 0,0154 . v
v = 0,005/0,0154
v = 0,3246 m/s
Soal 2
Air mengalir pada suatu pipa yang memiliki perbandingan diameter 1:2. Jika kecepatan air yang mengalir pada pipa besar 20 m/s. Hitung kecepatan air pada bagian pipa kecil !
Pembahasan :
d12.v1 = d22 . v2
12 . v1 = 22 . 20
v1 = 4. 20 / 1 ↔ v1 = 80 m/s
soal 3
Balok kayu bermassa 10 kg memiliki volume 5.10-2 m3. Jika balok dimasukkan dalam air (ρa = 1000 kg/m3) diberi beban maka berapakah massa beban maksimum yang dapat ditampung di atas balok itu?
Pembahasan:
mB = 10 kg
VB = 5.10-2 m3
ρa = 1000 kg/m3
Untuk Menyelesaikan soal diatas kita gunakan persamaan berikut :
w + wB = FA
m g + mB g = ρa g VB
m + 10 = 1000 . 5.10-2
m = 40 kg
Soal 4
Sebuah pipa lurus memiliki dua macam penampang, masing-masing dengan luas penampang 200 mm2 dan 100 mm2. Pipa tersebut diletakkan secara horisontal, sedangkan air di dalamnya mengalir dari penampang besar ke penampang kecil. Jika kecepatan arus di penampang besar adalah 2 m/s, maka kecepatan arus air di penampang kecil sebesar ....
a. 1 m/s
b. 2 m/s
c. 3 m/s
d. 4 m/s
e. 5 m/s
Jawaban : B
Pembahasan :
A1 = 200 mm2
A2 = 100 mm2
v1 = 2 m/s
Soal 5
Pipa venturi meter yang memiliki luas penampang masing-masing 9 × 10-2 m2 dan 6 × 10-3 m2 digunakan untuk mengukur kelajuan air. Jika beda ketinggian air raksa di dalam kedua manometer adalah 0,3 m dan g = 10 m/s2, maka kelajuan air tersebut ( ρ raksa = 13.600 kg/m3) adalah ....
a. 66,64 m/s
b. 34, 43 m/s
c. 54,67 m/s
d. 7,7766 m/s
e. 42,43 m/s
Jawaban : D
Pembahasan :
ρ' = ρ raksa = 13.600 kg/m3
ρ = ρ air = 1000 kg/m3
h = 0,3 m
A1 = 9 × 10-2 m2
A2 = 6 × 10-3 m2
g = 10 m/s2
Soal 6
Diantara alat-alat berikut yang tidak didasarkan pada prinsip Bernoulli adalah ....
A. Venturimeter
B. Karburator
C. Tabung pitot
D. Manometer
E. Penyemprot racun serangga
Jawaban : D
Soal 7
Hukum Bernoulli didasarkan pada ....
A. Hukum I Newton
B. Hukum II Newton
C. Hukum III Newton
D. Hukum kekekalan energi
E. Hukum kekekalan momentum
Penyelesaian :
Hukum Bernoulli diturunkan dari hukum kekekalan energi.
Jawaban : D
Soal 8
Hukum Bernoulli menjelaskan tentang ....
A. Kecepatan fluida yang besar pada tempat yang menyempit akan menimbulkan tekanan yang besar pada tempat itu
B. Pada tempat yang tinggi fluida akan memiliki tekanan yang tinggi
C. Jika fluida ditekan maka akan bergerak dengan kecepatan yang besar
D. Fluida yang mengalir semakin cepat pada tempat yang menyempit akan menimbulkan tekanan yang kecil
E. Fluida yang melalui pipa yang melebar maka kecepatan dan tekanannya akan bertambah
Jawaban : D
Soal 9
Bila kita berdiri dekat rel dan kebetulan lewat serangkaian kereta api cepat, maka kita ....
A. Merasa ditarik menuju rel
B. Merasa didorong menjauhi rel
C. Kadang-kadang merasa ditarik
D. Ditarik atau didorong bergantung pada kecepatan kereta api
E. Tidak merasa apa-apa
Pembahasan :
Kecepatan di dekat rel lebih besar, akibatnya tekanan kecil, sehingga tekanan dari arah daerah yang lebih jauh dari rel lebih besar dari daerah dekat rel. Ini menyebabkan kita akan terdorong mendekati rel. Nah, satu hal yang dilarang adalah berjalan dekat rel sewaktu kereta sedang berjalan karena kita akan tertarik menuju rel.
Jawaban : A
Soal 10
Pernyataan di bawah ini yang berkaitan dengan gaya angkat pada pesawat terbang yang benar adalah ....
A. Tekanan udara di atas sayap lebih besar dari pada tekanan udara di bawah sayap
B. Tekanan udara di bawah sayap tidak berpengaruh terhadap gaya angkat pesawat
C. Kecepatan aliran udara di atas sayap lebih besar daripada kecepatan aliran udara di bawah sayap
D. Kecepatan aliran udara di atas sayap lebih kecil daripada kecepatan aliran udara di bawah sayap
E. Kecepatan aliran udara tidak mempengaruhi gaya angkat pesawat
Pembahasan :
Pesawat bisa terangkat karena tekanan di bawah sayap lebih besar dan kecepatan di atas sayap lebih besar.
Jawaban : C
Soal 11
Sebuah pesawat terbang dapat mengangkasa karena ....
A. Perbedaan tekanan dari aliran udara
B. Pengaturan titik berat pesawat
C. Gaya angkat dari mesin pesawat
D. Perubahan momentum dari pesawat
E. Berat pesawat lebih kecil dari pada berat udara yang dipindahkan
Pembahasan :
Pesawat bisa mengudara karena adanya perbedaan tekanan dan kecepatan pada bagian atas dan bawah sayap.
Jawaban : A
Soal 12
UPDATING ....!!!!
0 Komentar untuk "Soal Dan Pembahasan Fluida Dinamis"
Post a Comment
Silahkan ditanyakan jika ada yang bingung