Soal jawab fisika sma indonesia

Nama : Agarti Wisata Kelas : XI.IPA-1

1. Air didalam tangki mempunyai massa jenis 2 gr/cm3_{. Maka berapa tekananHidrostatis} dititik B,yang berada pada kedalaman 60 cm? (g = 10 m/s2₎

Jawab :

Diket : ρ = 2 gr/cm3 _{→2000 kg/m}3 h = 60 cm → 0,6 m

g = 10 m/s2 Ditanya : P ?

Penyelesaian : P = ρ . g .h = 2000 . 10. 0,6 p = 12000 N/m2

2. Seorang nelayan menyelam pada kedalaman 20 m,. tekanan atmosfir diatas permukaan air samadengan 1 atm. Tentukan tekanan yang di alami nelayan tersebut ..

Jawab :

Diket : h = 20 m P0= 1 atm= 105 ρ= 1000 kg/m3 Ditanya : pb …..?

Penyelesaian Pb = p0 + ρ .g.h

= 105 _{+ 1000.10.20} = 105 _{+ 2.10}5 = 3 x 105 _pa

3. Balok kayu terapung dalam minyak, volume balok yang muncul 800 kg/m3_{, massa jenis} kayu 600 kg/m3_{. Maka volume balok kayu yang tercelup adalah….}

Jawab :

Diket : V(yang muncul) = 800 cm3

ρρ_minyak = 800 kg/m3 _{= 0,8 g/cm}3

ρkayu = 600 kg/m3 = 0,6 g/cm3 Ditanya : V(yang tercelup )……?

Penyelesaian : FA = W

ρF .g. VF = ρb . Vb .g 0,8 x = 0,6 ( 800 + x ) 0,8 x = 480 + 0,6 x

X = 480 : 0,2 = 2400 cm3

4. Pada suatu hari tekanan di permukaan danau 2.105 _{Pa. Berapa Kedalamannya jika diukur} dari permukaan danau, seseorang harus menyelam untuk mendapatkan tekanan 5.105 _Pa? Dik : ρo = 2. 105 _Pa

ρair= 1000 kg/m3 Dit : h ?

Jawab : ρB = ρo +ρ.g.h 5.105 _{= 10}5 _{+ 1000.10.h} 5.105_-105 _{= 10}4_h

4.105 _{= 10}4_h

h = 4.105₁₀₄ = 4.10 = 40 m

5. Suatu tempat didasar danau memiliki kedalaman 40 m. jika massa jenis air danau 1 g/cm3_{, percepatan gravitasi 10 m/s}2_{, maka tekanan diatas permukaan air sebesar 1 atm,} tentukan tekanan total ditempat tersebut!

Jawab :

Dik : h = 40 m

ρa = 1 g/cm3_{= 1000 kg/m}3 g = 10 m/s2

P0 = 1atm = 1,013 . 105 _Pa Dit : P ?

Penyelesaian : P = P0 + Ph Ph = ρa.g.h

= 1000 .10 . 40 = 4 . 105 _Pa P = P0 + Ph

= 1,013 .105 _{Pa + 4 . 10}5 _Pa = 5,013 . 105 _Pa

6. Sebuah kursi yang massanya 6kg memiliki empat kaki yang luas penampangnya masing-masing adalah 1x10−3_{m². Tentukan tekanan kursi terhadap lantai jika percepatan gravitasi}

g= 10_sm_²…

Dik: m = 6kg g = 10_sm_² Dit: P…? Jawab: w = m.g = 6 . 10 = 60N

Luas alas keempat kaki kursi A = 4 (1x10−3

) = 4x10−3

P = F_A = w_A = ₄60_x10N−3

7. Seekor ikan menyelam di air laut yang massa jenisnya 1,013_cmgr_². Ikan mengalami tekanan hidrostatika yang sama dengan tekanan atmosfer. Tentukan kedalaman ikan tersebut, jika percepatan gravitasi g = 10_sm_²…

Jawab: h = P_ρh f

= 1,013x10

5

(1013)(10)

= 10m

8. Jembatan pontoon dibuat dari drum yang terapung diatas permukaan air. Setiap drum terisi udara sehingga secara keseluruhan bermassa 20kg dan volume rata-rata 2m³. Tentukan berat beban maksimum yang dapat ditahan pleh drum tersebut…

Dik: m = 20kg V = 2m³ ρ = m_V = 20₂ = 10_mkg_³ Dit: w…? Jawab: Σ Fy = 0

Fa−w=0 w = Fa=ρagV

= 1000 . 10 . 2 = 2x104N

9. Sebuah pipa kapiler yang jari-jarinya 1mm berisi raksa yang massa jenisnya 13,6_cmgr_³. Jika sudut kontak, tegangan permukaan dan percepatan gravitasi berturut 120°, 1,36N_m, 10_sm_². Tentukan penurunan raksa dalam kapiler tersebut…

Dik: r = 1mm = 10−3_m

ρ = 13,6_cmgr_³ = 13600_mkg_³ θ = 120° = cos120° = −0,5 γ = 1,36N_m

= 2(1,36)(−0,5)

(13600) (10)(10−3)

= 10−²_m = 1cm

10.Sebuah bola yang massa jenisnya 6,36_cmgr_³ dan berdiameter 2cm jatuh kedalam gliserin yang massanya 5,10_cmgr_³ dan koefisien viskositasnya 1,4Pa s. Jika g = 10_sm_². Tentukan kecepatan terminal bola tersebut…

Dik: ρb = 6,36_cmgr_³ = 6360_mkg_³ d = 2cm

R = 1cm = 10−²_m

ρf = 5,10_cmgr_³ = 5100_mkg_³ η = 1,4Pa.s

g = 10_sm_² Dit: v … ?

Jawab: v=2R

²_{. g}

g . η (ρb−ρf)

= 2¿ ¿ ¿ (6360−5100) = 0,2m_s.

11.Berat sebuah mobil ditumpu oleh keempat ban. Tekanan gauge udara di dalam ban adalah 2,0 bar (1 bar =105 Pa) dan luas tiap ban yang bersentuhan dengan jalan adalah 140 cm2. Tentukan massa mobil itu (g=10m/s2

¿?

Penyelesaian :

Diketahui : P=2,0¯¿

P=2. 105 Pa A=140cm2

A=4×1,4.10−2m2 A=¿5,6.10−2_m2

g=10 m/s2

Ditanya : m...?

Jawab :

P=F_A

P=mg_A

2. 105

= m.10

5,6.10−2 11200=10m

m=1120kg

12.Tentukan tekanan hidrostatis yang dialami dinding kapal pada kedalaman 2 meter di bawah permukaan air laut jika diketahui massa jenis air laut adalah 1020 kg¿m3 dan g

=10 m/s2?

Jadi, tekanan hidrostatis yang dialami dinding kapal adalah 2,04×104_N

/m2. 13.Sebuah mesin pengepres hidrolik memiliki pengisap input berdiameter 10 mm dan

pengisap output berdiameter 50 mm. Suatu gaya input 80 N. Tentukan gaya output mesin tersebut?

Jadi, gaya output mesin tersebut adalah 2000 N.

14.Sebuah bejana berbentuk U berisi fluida. Beban A = 200 N dan beban B = 500 N. Tentukan luas penampang di B jika luas penampang di A = 5 cm2 _(m2

¿?

Penyelesaian :

wB=500N AA=¿5 cm2 Ditanya : AB...?

Jawab :

F=w

FA

AA=

FB

AB

200 5 =500AB

AB=5×500₂₀₀

AB=12,5cm2

AB=1,25×10−3m2

Jadi, luas penampang di B adalah 1,25×10−3_m2_.

15.Sebuah benda terapung pada suatu zat cair dengan 2₃ bagian benda itu tercelup. Bila massa jenis benda 0,6 g/cm3, maka tentukan massa jenis zat cair?

Penyelesaian :

Diketahui : hzat cair=1₃ VB=1

ρB=¿0,6 g/cm3 Ditanya : ρzat cair…?

Jawab :

FA=w

ρzat cair× g × Vzat cair=m× g

ρzat cair× g × Vzat cair=ρB×VB× g

ρzat cair× hzat cair=ρB× VB

ρzat cair×1₃=0,6×1

ρzat cair=0,6₁

3 ρzat cair=1,8g/cm3

Jadi, massa jenis zat cair adalah 1,8g/cm3_.

16.Sebuah selang karet menyemprotkan air vertikal ke atas sejauh 4,05 meter. Bila luas ujung selang adalah 0,8 cm2_{, maka volume air yang keluar dari selang selama 1 menit} adalah … liter

jawab : Diketahui:

h = 4,05 m

A = 0,8cm2 _{= 8.10}-5_m2 t = 1menit = 60 sekon ditanya: V = ….?

Jawab

v = √2.g.h = √2.10.4,05 = 9 m/s Q = A.v = 8.10-3_{.9 = 7,2.10}-4 _m3_/s

V = Q.t = 7,2.10-4_{.60 = 432.10}-4_m3 _{= 43,2 L}

17.Azas Bernoulli dalam fluida bergerak menyatakan hubungan antara ….

Jawab : Dalam fluida bergerak, hubungan antara tekanan, kecepatan, dan massa jenis dinyatakan oleh Azas Bernouli.

18.Debit aliran adalah jumlah fluida yang mengalir melaui suatu penampang pipa per satuan ?

Jawab : waktu

19.Air mengalir dalam suatu sistem tertutup pada suatu titik kecepatan air 3 m/s, sedang titik yangterletak 1 m diatasnya memilki kecepatan 4 m/s. Tentukan tekanan pada titik yang lebih tinggi. Jika tekanan pada titik yang lebih rendah 20 Kpa. g = 10 m/s.

Diket : v1 = 3 m/s h2 = 1 m

v2 = 4 m/s P1 = 20 Kpa = 2000 ditanya : P2 ?

jawab : P2 = P1 + 1₂¿- p v22 )- pg h22

= 2.104 ₊ 1

2 (1.000)(32 - 42) – 103 . 10 . 1

= 0,65 . 104 _pa P2 = 6,5 Kpa

20.Air mengalir melalui pipa mendatar dari pipa yang berdiameter besar kediameter yang lebih kecil. Jika perbandingan jari-jari penampangnya 4 : 2, maka berapa perbandingan kecepatan air penampang besar terhadap air dipenampang kecil ?

Dik : r1 = 4 r2 = 2 Dit : v1 : v2 ?

Penyelesaian : v1 : v2 r12 . _{v1 : r2}2 _{. v2}

42 _{. v1 : 2}2 _{. v2} 16 . v1 : 4 . v2 v_v1₂ = ₁₆4 → 1₄

21.Air mengalir melalui pipa mendatar dengan luas penampang pada masing-masing ujungnya 200 mm2 dan 100 mm2. Jika air mengalir dari penampang besar dengan kecepatan 2 m/s. Tentukan kecepatan air pada penampang kecil?

Penyelesaian :

A2=¿100 mm2=10−4m2

Jadi, kecepatan air pada penampang kecil adalah 4m/s_.

22.Air mengalir dalam suatu pipa dengan luas penampang 1 cm2 _{untuk mengisi penuh bak}

yang bervolume 1m3 dalam waktu 10 menit. Tentukan kecepatan aliran air itu? Penyelesaian :

Jadi, kecepatan aliran air itu adalah 1,67m/s.

23.Air mengalir pada suatu pipa yang diameternya berbeda dengan perbandingan 1 : 2. Jika kecepatan air yang mengalir pada bagian pipa yang besar sebesar 40 m/s. Tentukan besarnya kecepatan air pada bagian pipa kecil?

Penyelesaian :

Jadi, besarnya kecepatan air pada bagian pipa kecil adalah 160 m/s.

24.Air mengalir melewati pipa venturimeter. Jika luas penampang A1=10cm2 dan A2=8cm2

Penyelesaian :

Diketahui : A1=10cm2

A2=8cm2

h = 45 cm = 45 ×10−2_m

g = 10 m/s2

Ditanya : v1...?

Jawab :

v₁=

√

(

A21gh A2

)

2

−1

v1=

√

2.10

(

10.845

)

×10−2 2

−1

v1=

√

1009 64 −1

v1=

√

369 64 v1=

√

576₃₆

v1=√16

v₁=4m/s

Jadi, kecepatan air yang memasuki pipa venturimeter adalah 4 m/s.

25.Sebuah reservoir penuh air yang tingginya 1,25 m dengan dinding bagian bawahnya bocor, hingga air memancar sampai di tanah dengan ketinggian 5 m. Jika g = 10 m/s2

maka tentukan jarak pancar maksimum di tanah? Penyelesaian :

Diketahui : h1=1,25+5

h1=6,25m

h2=5m

g = 10 m/s2

Ditanya : x...?

Jawab :

v=

_√

2g₍h₁−h₂₎

v=_√2.10(6,25−5)

v=_√20(1,25) v=√25

v=5m/s

t=

√

2.5₁₀

t=

√

10₁₀

t=√1

t=1s

x=v . t

x=5.1

x=5m