GuruOnlinee.com – Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas Contoh Soal Fluida Statis yang meliputi materi tekanan Hidrostatis, hukum Archimedes dan hukum Pascal. Namun sebelum membahas contoh soalnya, terlebih dahulu akan dijelaskan secara singkat materi tersebut. Yuk simak pembahasan contoh-contoh soal materi Fluida Statis berikut.
Bunyi hukum pokok tekanan hidrostatis:
“Semua titik yang terletak pada bidang datar yang sama dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama”
Rumus tekanan hidrostatis :
Jika tekanan lapisan atas pada permukaan air kita perhitungkan, dalam hal ini tekanan atmosfer, maka rumusnya menjadi :
Dimana Po merupakan nilai tekanan atmosfer pada permukaan laut yang bernilai 1 atm atau 1,01 x 105 Pascal.
Keterangan :
Ph : Tekanan hidrostatis (Pa atau N/m2)
ρ : Massa jenis zat cair (kg/m3)
g : Percepatan gravitasi (m/s2)
h : Kedalam dari permukaan zat cair (m)
Bunyi hukum Pascal :
”Tekanan yang diberikan pada fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah”
Perhatikan gambar berikut!
Rumus Hukum Pascal :
Keterangan :
F1 : Gaya pada penampang 1 (N)
A1 : Luas penampang 1 (m2)
F2 : Gaya pada penampang 2 (N)
A2 : Luas penampang 2 (m2)
Bunyi Hukum Archimedes :
”Gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut”
Rumus hukum Archimedes :
atau
Keterangan :
Fa : Gaya apung (N)
ρf : Massa jenis fluida (kg/m3)
Vbf : Volume benda yang tercelup (m3)
g : Percepatan gravitasi (m/s2)
Wu : Berat benda di udara (N)
Wf : Berat benda di fluida (N)
Sebuah bak air memiliki kedalaman 1,5 m, jika air tersebut memiliki massa jenis 1000 kg/m3 maka besar tekanan utama pada dasar bak tersebut adalah . . . (g = 10 m/s2)
Diketahui :
h = 1,5 m
ρ = 1000 kg/m3
g = 10 kg/m3
Ditanyakan :
Ph = . . . . ?
Sebuah kapal selam sedang dirancang untuk dapat menyelam di lautan pada kedalam maksimal 500 m, jika massa jenis air laut 1.200 kg/m3 , maka kekuatan tekanan minimal kapal selam yang harus di rancang adalah . . . .
Diketahui :
h = 500 m
ρ = 1200 kg/m3
Ditanyakan :
Ph = . . . . ?
Ikan berada di dalam akuarium sedalam 1/5 h dari permukaan air dan mengalami tekanan hidrostatis sebesar ph. Jika ikan tersebut berenang di bawah hingga ketinggian 1/4 h dari dasar akuariun, tekanan hidrostatis yang dialami ikan sekarang adalah . . . . (h = tinggi akuarium)
Diketahui :
h1 = 1/5 h
Ph1 = ph
h2 = 1/4 h
Ditanyakan :
Ph2 = . . . . ?
Rumus :
Untuk h1
Untuk h2
Perhatikan gambar berikut!
Sebuah mobil ditempatkan pada dongkrak hidrolik untuk dibersihkan, jika mobil tersebut memiliki massa 1,5 ton dan perbandingan antara A1 dan A2 adalah 1:5, maka gaya minimal yang harus bekerja pada F1 agar mobil tersebut dapat terangkat? (g = 10 m/s2)
Diketahui :
m = 1,5 ton = 1500 kg
A1 : A2 = 1 : 5
g = 10 m/s2
Ditanyakan :
F1 = . . . . ?
Rumus :
Sebuah dongkrak hidrolik digunakan untuk mengangkat bagian belakang sebuah mobil yang bermassa 400 kg, apabila luas penampang bawah mobil yang diangkat adalah 4 m2 sedangkan luas penampang dongkrak yang ditekan adalah 8 cm2. Maka gaya minimal yang dibutuhkan agar mobil dapat terangkat adalah . . . .
Pembahasan
Diketahui :
F2 = 400 kg x 10 m/s2 = 4.000 N
A2 = 4 m2
A1 = 8 cm2 = 8 x 10-4 m
Ditanyakan :
F1 = . . . . ?
Perhatikan gambar berikut!
Sebuah dongkrak hidrolik sedang dirancang seperti pada gambar di atas, jika gaya pada F1 sebesar 500 N, dan Luas A2 adalah 0,4 m. Maka luas A1 yang diperlukan agar mampu mengangkat mobil sebesar 2000 kg adalah . . . .
Diketahui :
F1 = 500 N
A2 = 0,4 m2
F2 = 2000 kg x 10 m/s2 = 20.000 N
Ditanyakan :
A1 = . . . .
Rumus :
Sebuah balok tercelup seluruhnya dalam minyak. Bila volume balok 8 m³, tentukan berat balok dalam minyak tanah yang memiliki massa jenis 800 kg/m³ , berapakah gaya angkat yang dialami balok?
Diketahui :
Vbf = 8 m³
ρf = 800 kg/m³
Ditanyakan :
Fa = . . . . ?
Rumus :
Sebuah bola tercelup seluruhnya dalam air. Bila air massa jenis 1.000 kg/m3 dan gaya angkat yang dialami bola 0,2 N, berapakah volume bola?
ρf = 1.000 kg/m3
Fa = 0,2 N
Ditanyakan :
Vbf = . . . . ?
Rumus :
Sebuah benda dimasukkan kedalam zat yang memiliki massa jenis 1.200 kg/ m³ terapung pada zat cair 1/5 nya, massa jenis benda tersebut adalah . . . .
Diketahui :
ρf = 1.200 kg/m³
Vbf = 1 – 1/5 = 4/5
catatan : 1 kita anggap sebagai volume tetap benda
Ditanyakan :
ρb = . . . . ?
Rumus :
Sebuah benda memiliki berat 2,0 kg ketika ditimbang di udara, namun ketika ditimbang di air beratnya menjadi 1,6 kg. Berapakah gaya apung benda tersebut?
Pembahasan
Diketahui :
Wu = 2,0 kg
Wf = 1,6 kg
Ditanyakan :
Fa = . . . . ?
Demikianlah pembahasan kita terkait Contoh soal dan Pembahasan materi secara singkat tentang Fluida Statis. Terima kasih, Semoga bermanfaat.
Untuk memahami Fisika lebih dalam, yuk baca berbagai materi Fisika SMA pada halaman website ini dengan mengklik: Materi Fisika SMA
GuruOnlinee.com - Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas materi tentang Stoikiometri Senyawa. Apa sih itu Stoikiometri Senyawa?…
GuruOnlinee.com - Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas Konsep Mol. Apa sih itu Mol? Bagaimana cara menyelesaikan…
GuruOnlinee.com - Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan mempelajari mengenai Hukum-hukum Dasar Kimia, yang meliputi Hukum Lavoiser, Hukum…