Kumpulan Soal Konsep : Fluida

SOAL 1
Dua bejana memiliki ukuran yang berbeda. Panjangnya berbeda namun lebar dan tingginya sama.

a) Bagaimanakah perbandingan gaya yang diterima oleh dasar bejana A dan B?
b) Bagaimanakah perbandingan gaya yang diterima oleh dinding samping bejana A dan B?

Jawaban:
a) pada dasar bejana A dan B, tekanan hidrostatisnya sama. Karena luas penampang bejana A lebih besar daripada bejana B, maka gaya yang mengenai dasar bejana A lebih besar daripada bejana B. Dimana F = P.A
b) disembarang titik pada dinding bejana A dan B, tekanan yang dihasilkan bervariasi berdasarkan kedalaman. Namun secara keseluruhan, karena luas permukaan samping bejana A dan B adalah sama, sementara jumlah total tekanan pada dinding juga sama, maka gaya yang dikenakan oleh air terhadap dinding samping bejana A dan B besarnya sama.


SOAL 2
Balok a, b, dan c memiliki volume yang sama.

Bagaimanakah nilai gaya angkat masing-masing balok? Manakah yang paling besar?
Jawaban:
- Karena massa balok yang besar, ketiga balok akan tenggelam. Sehingga, gaya angkat balok a, b, dan c adalah sebesar massa air yang dipindahkan oleh masing-masing balok, yakni sebesar volume balok. Karena volume ketiga balok sama, maka gaya angkat balok a, b, dan c besarnya sama. Tidak ada gaya angkat yang lebih besar.

SOAL 3
Suatu fluida ideal mengalir melalui pipa mendatar dengan diameter yang berbeda-beda. Energi kinetik yang pada masing-masing pipa adalah ...
A. Bertambah pada luas penampang yang semakin besar
B. Berkurang pada luas penampang yang semakin kecil
C. Bertambah pada luas penampang yang semakin kecil
D. Tetap sama pada semua pipa meskipun diameternya berbeda
Jawaban: C (gunakan persamaan Bernoulli)

SOAL 4
Suatu fluida mengalir pada pipa yang diameternya sama melewati ketinggian yang berbeda-beda dan tekanan yang sama. Pernyataan yang benar adalah ...
A. Energi potensial persatuan volumenya bertambah pada posisi yang lebih tinggi
B. Energi potensial persatuan volumenya berkurang pada posisi yang lebih rendah
C. Energi potensial persatuan volumenya bertambah pada posisi yang lebih rendah
D. Energi potensial persatuan volumenya berkurang pada posisi yang lebih tinggi
Jawaban: A (persamaan Bernoulli)

SOAL 5
Balok besi beratnya 100 N ditimbang di dalam zat cair A, B, dan C. Ketika ditimbang pada ketiga zat cair tersebut, beratnya berturut-turut berkurang menjadi 50 N, 60 N, dan 30 N. Berdasarkan kejadian tersebut, pernyataan yang benar adalah ...
A. ρ_A > ρ_B > ρ_C
B. ρ_A < ρ_B > ρ_C
C. ρ_A < ρ_B < ρ_C
D. ρ_A > ρ_B < ρ_C
Jawaban: D (massa jenis yang besar memberikan gaya angkat pada benda lebih besar)

SOAL 6
Urutkan ketinggian zat cair pada pipa dari yang paling tinggi!

Jawaban: hb > hd > hc > ha (prinsip Bernoulli)

SOAL 7
Dua gelas beaker diisi air dengan massa yang berbeda. Ketika gelas beaker B dimasukkan sebuah bola, tinggi airnya menjadi sama. Bagaimanakah berat gelas A dibandingkan gelas B jika ditimbang?

Jawaban: berat keduanya sama

SOAL 8
Tiga benda yang berbeda massa jenis dimasukkan ke dalam air. Ketiganya mengapung di permukaan air seperti tampak pada gambar berikut. Urutkan massa jenis benda dari yang paling kecil?

Jawaban: b > c > a