Teks tersebut membahas konsep-konsep dasar fluida statis dan dinamik, termasuk prinsip Pascal, tekanan hidrostatik, viskositas, aliran cairan melalui pipa, dan bilangan Reynolds. Secara khusus, teks tersebut menjelaskan soal-soal yang terkait dengan konsep-konsep tersebut.

1. Fluida Statik dan Fluida
Dinamik

9. Prinsip Pascal

23. Fluida Dinamik

34. Viscositas

38. Bilangan Reynolds

39. 1. Sebuah tabung logam 80 kg,panjang 2m, luas penampang 25
cm2
, berdiri tegak diatas lantai. Berapakah tekanan yang
dilakukan tabung itu pada lantai?
Jawab :
2. Tekanan udara luar adalah sekitar 1x105
Pa. Berapa besarkah
gaya-gaya yang dilakukan udara dalam kamar pada kaca
jendela berukuran 40cm x 80cm?
Jawab :
3. Hitung tekanan hidrostatik pada kedalaman 76 cm dalam :
a. Air (ρ=1,00 gram/cm3
)
b. Raksa (ρ=13,6 gram/cm3
)
Jawab :
4. Kalau kapal selam menyelam hingga 120m, berapakah tekanan
yang dialaminya? Rapat massa air laut 1,03 gram/cm3
Jawab :
5. Alat pengukur tekanan hidrostatik (manometer) menunjukan
bahwa tekanan air ledeng di lantai dasar gedung adalah 270
kPa (kira-kira 40 lb/inchi2
). Sampai ketinggian berapakah air
dapat naik dalam pipa ledeng gedung itu?
Jawab :
Soal – soal Fluid Statik:

40. 6. Kedalaman danau pada tanggul adalah 12m sedangkan danau
itu luasnya 8 km2
. Berapakah tekanan :
a. Di kaki tanggul
b. Di tempat pada kedalaman 3m terhitung dari permukaan air.
Jawab :
7. Sebuah penghisap piston yang diberikan beban mambatasi
sebuah zat air (fluida) berberat jenis ρ di dalam sebuah bejana
tertutup, seperti gambar. Berat bersama penghisap dan beban
tersebut adalah W=200N, dan luas penampang penghisap
adalah A=8cm2
.Berapakah tekanan total di titik B bia zat air itu
berupa air raksa dan h=25 cm. (ρHG=13600 kg/m3
). Apakah yang
akan dibacakan oleh sebuah alat pengukur tekanan biasa di B.
Jawab :
8. Gambar menunjukan alat tekan hidrolik, penghisap besar luas
penampangnya A1=200 cm2
dan penghisap kecil luas
penampangnya A2=5 cm2
. Gaya 250 N diadakan pada
penghisap kecil, Berapakah gaya yang bekerja pada penghisap
besar?
Jawab :
Soal – soal Fluid Statik:

41. 9. Pada sistem yang tampak pada gambar, silinder kiri luas
penampang adalah 800 cm2
dan diberi beban 600 kg.
Penghisap kanan s, luas penampangnya 25 cm2
sedangkan
beratnya dapat diabaikan. Sistem diisi oli dengan ρ = 0,78
g/cm3
. Berapakah gaya F agar sistem seimbang?
Jawab :
10. Sebuah tong akan pecah apabila tekanan mencapai 350 kPa
tong disambung pada ujung bawah pipa vertika. Pipa dan tong
diisi oli(ρ = 890 kg/m3
) penuh. Berapakah panjang pipa agar
tong tepat belum pecah?
Jawab :
11. Dalam sebuah tabung kimia dituang air setinggi 8 cm,
kemudian minyak ‘sebanyak’ 2 cm (ρ minyak = 0,8 g/cm3
).
Berapakah tekanan yang diderita dasar tabung oleh fluida
diatasnya?
Jawab :
12. Gambar menunjukan kolom air setinggi 40 cm seimbang
dengan kolom cairan lain setinggi 31 cm. Berapakah rapat
massa cairan lain itu?
Jawab :
Soal – soal Fluid Statik:

42. 13. Pipa U pada gambar, disebut manometer (terbuka). Tampak
bahwa permukaan air raksa dalam kedua kaki tidak sama
tinggi. Berapakah tekanan dalam bejana, kalau tekanan luar
adalah 76 cm Hg Rapat massa raksa 13,6 g/cm3
.
Jawab :
14. Massa suatu balok aluminium adalah 25 gram.
a. Berapakah volumenya
b. Berapa tegangan di tali yang menggantungkan balok itu ketika
balok tersebut terendam keseluruhannya di dalam air. Massa jenis
aluminium adalah 2700 kh/m3
.
Jawab :
15. Suatu benda ‘beratnya’ 86 g dalam udara dan 73 g bila tercelup
dalam air. Berapakah volume dan rapat massanya?
Jawab :
16. Sebuah benda berbentuk silinder terbuat dari aluminium
(ρ=2700 kg/m3
), dalam udara ‘berat’nya 67gram dan bila
tercelup dalam terpentin beratnya 45 gram. Berapakah rapat
massa terpentin itu?
Jawab :
Soal – soal Fluid Statik:

43. 17. Sebuah benda dalam udara ‘beratnya’ 2,50 g, dalam air 1,50 g,
sedangkan dalam asam belerang ‘berat’nya 0,70 g. Berapakah rapat
massa asam belerang dan berapakah berat jenisnya menurut data
itu?
Jawab :
18. Rapat massa segumpal es adalah 917 kg/m3
. Berapa bagian
gumpalan es yang terapung dalam air, akan muncul diatas
perukaan?
Jawab :
19. Sebuah balok empat persegi panjang 60 kg, terbuka di bagian
atas mempunyai ukuran bagian dasar 1,0 m kali 0,80 m dan
kedalaman 0,50 m. (a) Berapakah dalamnya ia akan terbenam
dalam air. (b) Berapakah berat Wb dari alat pemberat yang
diperlukan agar balok kotak dapat tenggelam ke suatu
kedalaman 30 cm.
Jawab :
20. Sebuah pelampung terbuat dari plastik busa (ρ=0,58 g/cm3
).
Hitunglah volume plastik busa yang diperlukan agar orang
dengan berat 80 kg tidak tenggelam, melainkan 20% dari
volumenya terdapat diatas air. Rapat massa orang adalah 1,04
g/cm3
.
Jawab :
Soal – soal Fluid Statik:

44. 21. Sebuah tabung kimia berisi air sebagian diletakkan di atas
timbangan, dan ‘beratnya’ 2,30 N. Bila sebatang logam
yang tergantung ke bawah dari sebuah benang dicelupkan
keseluruhannya ke dalam tabung (tanpa mengenai dasar),
timbangan tersebut akan terbaca 2,75 N. Berapakah
volume logam tersebut?
Jawab :
22. Sepotong emas murni (ρ=19,3 g/cm3
) diduga
berongga. Timbangan menunjukan beratnya 38,25
gram dalam udara dan 36,22 gram dalam air. Berapa
volume rongga di dalamnya?
Jawab :
23. Berapakah besarnya volume V dari balon 5 kg berisi
helium (ρHe=0,178 kg/m3
) jika balon tersebut harus
mengangkat beban 30 kg?. Gunakan ρ udara = 1,29
kg/m3
.
Jawab :
Soal – soal Fluid Statik:

45. Soal-soal Fluid Dinamik:
24. Minyak mengalir melalui pipa berdiameter 8cm dengan laju
4m/s. Berapakah aliran cairan Q dihitung dalam m3
/s dan
m3
/jam? Jawab
25. Ditemukan cairan sebanyak 250 mL keluar dari pipa
berdiameter dalam 7mm dalam waktu 4 detik. Berapakah
kecepatan rata-rata cairan dalam pipa itu? Jawab
26. Sebuah pipa penyalur utama berdiameter dalam 14 cm
menyalurkan air hingga pada pipa kran yang berdiameter
1,00 cm. Kalau kecepatan rata-rata air dalam pipa kran
adalah 3 cm/s, berapakah kecepatan rata-rata air dalam
pipa penyalur utama yang ditimbulkannya? Jawab
27. Berapa banyak air akan mengalir melalui pipa kapiler
sepanjang 200 mm(diameter dalam 1,5 mm) dalam waktu
30 detik, kalau selisih tekanan pada kedua ujung pipa
adalah 5 cm Hg? Viskositas air diketahui 0,80 cP dan ρ-Hg
adalah 13600 kg/m3
Jawab
28. Diameter dalam pembuluh seseorang tinggal separoh dari
harga semulanya karena endapan kapur. Kalau selisih
tegangan pada kedua ujung pembuluh tidak berubah aliran
darah melalui pembuluh akan berkurang. Dengan faktor
berapakah? Jawab

46. 29. Bandingkan aliran air dalam pipa tertentu dengan oli
SAE-10 dalam pipa itu, pada selisih tekanan yang
sama. Diketahui η air adalah 0,80 cP dan η oli adalah
200 cP. Jawab
30. Hitunglah daya yang dikeluarkan jantung manusia jika
jantung tadi memompakan 75 mL darah dengan
tekanan rata-rata 100 mm Hg untuk setiap detakan.
Misalkan detakan jantung 65/menit? Jawab
31. Berapakah Volume air yang keluar dari lubang dinding
bak besar terbuka, setiap menit ? Lihat gambar.
Diameter lubang 3 cm; lubang terdapat 5 m di bawah
permukaan air dalam bak. Jawab
32. Menurut suatu manometer tekanan air dalam sebuah
tangki adalah 500 kPa. Kalau terjadi bocor di titik 2 (
lihat gambar), dengan kecepatan Berapa air akan
muncrat keluar? Jawab
33. Sebuah tangki berisi air sedalam 4 m. Dasar tangki
bocor dan air mengalir keluar dengan Q=30 cm3
/s.
berapakah aliran ini kalau tekanan tambahan sebesar
50 kPa diadakan pada permukaan air? Jawab
Soal-soalFluidDinamik:

47. 34. Hitung usaha W sebuah pompa yang menaikan air
sebanyak 5 m3
setinggi 20 m dan kemudian
mengalirkannya ke dalam suatu pipa bertekanan
150 kPa. Jawab
35. Gambar ini menunjukan irisan melintang pipa. Di
titik 1 diameter pipa 6 cm, di titik 2, 2 cm. Pada titik
1, υ1=2 m/s dan р1=180 kPa. Hitunglah υ2 dan р2?
Jawab
36. Berapakah tekanan ukur (gauge pressure) yang
harus ada pada sebuah selang air pemadam
kebakaran bila mulut pipa (nozzle) akan
menyemprotkan air lurus ke atas sampai ketinggian
30 m? Jawab
37. Berapakah kepesatan aliran air dari sebuah keran
dengan diameter dalam (i.d. internal diameter) 0,80
cm bila tekanan air 200 kPa? Jawab
Soal-soal Fluid Dinamik:

48. 38. Gambar ini menunjukan pipa berdiameter 16 cm di
titik 1 dan berdiameter 10 cm di titik 2. Di titik 1
tekanan 200kPa. Titik 2 adalah 6 m lebih tinggi
daripada titik 1. Kalau dalam pipa dialirkan minyak
(ρ=800 kg/m3
) dengan kecepatan 0,03 m3
/s, tentukan
tekanan di titik 2; viskositas dapat diabaikan. Jawab
39. Alat yang ditunjukan pada gambar disebut alat
Venturi. Pada titik masuk (titik 1) diameter pipa 12
cm, sedangkan pada titik 2 diameter pipa 6 cm.
Kalau manometer itu menunjukan 22 cm, berapakah
aliran Q air dalam pipa? Rapat massa raksa 13,6
g/cm3
. Jawab
40. Sebuah terowongan angin digunakan dengan
sebuah mobil contoh dengan tinggi 20 cm untuk
dapat kira-kira meniru situasi dimana sebuah mobil
dengan tinggi 550 cm bergerak dengan kecepatan
15 m/s. Berapakah seharusnya laju angin di dalam
terowongan? Apakah aliran udara mungkin menjadi
penggolak (turbulensi)? Jawab
Soal-soal Fluid Dinamik: