soal soal fluida dinamissman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfsoal – soal fluida dinamis 1. perhatikan...

17
SOAL SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan luas penampang A dengan penampang C adalah 8 : 3. Jika kecepatan aliran dipenampang A adalah v maka kecepatan aliran pada pipa C adalah… a. 1 8 b. 3 8 c. d. 8 3 e. 8 (UN 2012) Pembahasan : Sesuai asas Kontiunitas Q A = Q C A A V A = A C V C Jika v A = v dan A A : A C = 8 : 3, maka v c = ( )v A v c = 3 8 v Jawaban : b 2. Pipa berjari-jari 15 cm disambung dengan pipa lain berjari jari 5 cm. Keduanya dalam posisi horizontal. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 10 m.s -1 pada tekanan 105 N.m -2 , maka tekanan pada pipa yang kecil (massa jenis air 1 gr.cm -3 ) adalah … a. 10.000 N m -3 b. 15.000 N m -3 c. 30.000 N m -3 d. 60.000 N m -3 e. 90.000 N m -3 Pembahasan : Asas kontinuitas untuk menentukan kecepatan pada pipa kecil (v 2 ) Q 1 = Q 2 A 1 v 1 = A 2 v 2 V 2 = ( 1 2 )v 1 V 2 = ( 1 2 2 2 ) v 1 V 2 = ( 1 2 )v 1 V 2 = ( 15 5 ) 2 1 = 9 m/s Hukum bernoulli digunakan untuk menentukan tekanan pada pipa kecil (p 2 ) 1 + 1 2 p 1 2 + pg1 = 2 + 1 2 p 2 2 + pg2 Karena horizontal maka h 1 = h 2 = 0 m, sehingga 1 + 1 2 p 1 2 = 2 + 1 2 p 2 2

Upload: others

Post on 21-Mar-2020

3.798 views

Category:

Documents


59 download

TRANSCRIPT

Page 1: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

SOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS

1. Perhatikan gambar penampang pipa

berikut!

Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C.

perbandingan luas penampang A dengan

penampang C adalah 8 : 3. Jika kecepatan

aliran dipenampang A adalah v maka

kecepatan aliran pada pipa C adalah…

a. 1

8𝑣

b. 3

8𝑣

c. 𝑣

d. 8

3𝑣

e. 8 𝑣

(UN 2012)

Pembahasan :

Sesuai asas Kontiunitas

QA = QC

AA VA = AC VC

Jika vA = v dan AA : AC = 8 : 3, maka

vc = (𝐴𝑐

𝐴𝐴)vA

vc = 3

8 v

Jawaban : b

2. Pipa berjari-jari 15 cm disambung dengan

pipa lain berjari – jari 5 cm. Keduanya

dalam posisi horizontal. Apabila

kecepatan aliran air pada pipa besar adalah

10 m.s-1 pada tekanan 105 N.m-2, maka

tekanan pada pipa yang kecil (massa jenis

air 1 gr.cm-3) adalah …

a. 10.000 N m-3

b. 15.000 N m-3

c. 30.000 N m-3

d. 60.000 N m-3

e. 90.000 N m-3

Pembahasan :

Asas kontinuitas untuk menentukan

kecepatan pada pipa kecil (v2)

Q1 = Q2

A1 v1 = A2 v2

V2 = (𝐴1

𝐴2)v1

V2 = (𝜋𝑟1

2

𝜋𝑟22) v1

V2 = (𝑟1

𝑟2)v1

V2 = (15

5) 2 1 = 9 m/s

Hukum bernoulli digunakan untuk

menentukan tekanan pada pipa kecil (p2)

𝑃1 + 1

2 p𝑣1

2 + pgℎ1 = 𝑃2 + 1

2 p𝑣2

2 + pgℎ2

Karena horizontal maka h1 = h2 = 0 m,

sehingga

𝑃1 + 1

2 p𝑣1

2 = 𝑃2 + 1

2 p𝑣2

2

Page 2: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

105 + 1

2 (103) (12) = P2 +

1

2 (103) (92)

P2 = 100.500 – 40.500 = 60.000 pa

Jawaban : d

3. Kecepatan fluida ideal pada penampang

A1 adalah 20 m/s. Jika luas penampang A1

= 20 cm2 dan A2 = 5 cm2 maka kecepatan

fluida pada penampang A2 adalah :

a. 1 m/s

b. 5 m/s

c. 20 m/s

d. 80 m/s

e. 100 m/s

(UN 1993)

Pembahasan :

Asas kontinuitas untuk menentukan

kecepatan pada pipa kecil (v2)

Q1 = Q2

A1 v1 = A2 v2

v2= (𝐴1

𝐴2)v1 v2 =(

𝐴1

𝐴2) v1

v1 = (20

5) 20 = 80 m/s

Jawaban : d

4. Suatu zat cair dialirkan melalui pipa

seperti seperti tampak pada gambar

berikut. Jika luas penampang A1 = 8 cm2,

A2 = 2 cm2, dan laju zat cair v2 = 2 m/s,

maka besar v1 adalah ….

a. 0,5 m/s

b. 1,0 m/s

c. 1,5 m/s

d. 2,0 m/s

e. 2,5 m/s

(UN 2012)

Pembahasan :

Asas kontinuitas untuk menentukan

kecepatan pada pipa besar (v1)

Q1 = Q2

A1 v1 = A2 v2

v1=(𝐴2

𝐴1) v2

v1 = (2

8) 2 = 0,5 m/s

Jawaban :a

5. Perhatikan gambar berikut

Jika luas penampang pipa A = 10 cm2 dan

pipa B = 4 cm2. Kecepatan aliran air pada

Page 3: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

pipa B, jika kecepatan aliran air pada pipa

A = 10 m/s, adalah …. (m/s)

a. 25

b. 20

c. 15

d. 10

e. 5

(UN 2004)

Pembahasan :

QA = QB

AA vA= AB vB

v1=(𝐴2

𝐴1) v2

v1 = (2

8) 2 = 0,5 m/s

6. Air yang mengalir melalui pipa bentuknya

seperti pada gambar

Bila diketahui luas penampang di A dua

kali penampang d B maka vA/vB sama

dengan …

a. ¼

b. ½

c. 2

d. 4

e. 4

(UN1990)

Pembahasan :

Asas kontinuitas

QA = QB

AA vA= AB vB

𝑣𝐴

𝑣𝐵 =

𝑣𝐵

𝑣𝐴

Sehingga 𝑣𝐴

𝑣𝐵 =

1

2

Jawaban : B

7. Perhatikan alat – alat berikut!

(1) Pompa hidrolik

(2) Karburator

(3) Venturimeter

(4) Termometer

Alat – alat yang yang prinsip kerjanya

berdasarkan hukum bernoulli adalah ….

a. (1) dan (2)

b. (1) dan (3)

c. (1) dan (4)

d. (2) dan (3)

e. (2) dan (4)

(UN 2013)

Pembahasan :

Prinsip kerja hukum bernoulli diguanakan

pada karburator dan venturimeter

8. Sayap pesawat terbang dirancang agar

memiliki gaya angkat ke atas maksimal,

seperti gambar. Jika v adalah kecepatan

aliran udara dan P adalah tekanan udara

maka sesuai dengan asas Bernoulli

rancangan tersebut dibuat agar ….

Page 4: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

a. vA >vB sehingga PA > PB

b. vA >vB sehingga PA < PB

c. vA <vB sehingga PA < PB

d. vA <vB sehingga PA > PB

e. vA >vB sehingga PA = PB

(UN2011)

Pembahasan:

Hukum bernoulli menyatakan makin besar

kecepatan fluida, makin kecil tekanannya

dan begitu sebaliknya makin kecil

kecepatan fluida, makin besar tekanannya.

Gaya angkat maksimum terjadi jika vA

>vB sehingga PA < PB

Jawaban : b

9. Sebuah tabung berisi penuh zat cair (ideal).

Pada dindingnya sejauh 20 cm dari

permukaan atas terdapat lubang kecil (jauh

lebih kecil dari penampang tabung)

sehingga zat cair memancar (terlihat

seperti pada gambar).

Besar kecepatan pancaran air tersebut dari

lubang kecil …..

a. 1,0 m/s

b. 2,0 m/s

c. 3,0 m/s

d. 5,0 m/s

e. 5,5 m/s

(UN 2007)

Pembahasan :

Kecepatan air dapat dicari dengan

persamaan,

h = kedalaman air = 0,2 m

v = √2𝑔ℎ maka besar kecepatan yang

memancar adalah

v = √2 (10)(0,2) = 2 m/s

Jawaban : b

10. Gambar berikut menunjukkan peristiwa

kebocoran pada tangki air :

Kecepatan (v) air yang keluar dari lubang

adalah …

a. √2 m/s

b. √10 m/s

c. √5 m/s

d. 2√5 m/s

e. 2√10 m/s

(UN 2008)

Pembahasan :

Kecepatan air yang saat (v) air keluar,

v = 𝑥

𝑡

dimana:

Page 5: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

t = √2ℎ

𝑔

t = √1

10 = 0,1√10

Jika x = 1 m, maka :

v = 1

0,1√10 = √10 m/s

Jawaban : b

11. Sebuah tangki dipasang kran pada

dindingnya tampak seperti gambar dan

diisi air. Kecepatan pancaran air saat

kran dibuka adalah …..

a. 2,5 m/s

b. 3,4 m/s

c. 5,0 m/s

d. 8,0 m/s

e. 12,5 m/s

(UN 2013)

Pembahasan :

Untuk menetukan v dapat digunakan

persamaan

v = √2𝑔ℎ1

Dimana h’ = 1,25 m

Maka besarnya kecepatan pancaran air

kran adalah

𝑣 = √2(10)(1,25) = 5,0 𝑚/𝑠

Jawaban : C

12. Sebuah bak penampungan berisi air

setinggi 1 meter (g = 10 m/s2) dan pada

dinding terdapat lubang kebocoran (lihat

gambar). Kelajuan air yang keluar dari

lubang tersebut adalah …..

a. 1 m/s

b. 2 m/s

c. 4 m/s

d. 8 m/s

e. 10 m/s

(UN 2012)

Pembahasan :

Penerapan hukum bernoulli pada tabung

yang bocor, untuk menentukan v dapat

digunakan persamaan

v = √2𝑔ℎ1

dimana

h1 = H-h

h1 = kedalaman lubang dari ujung pipa

H = tinggi permukaan air dari tanah

h = tinggi lubang dari tanah

sehingga

v = √2𝑔 (𝐻 − ℎ)

v = √2(10)(10 − 0,2) = 4 m/s

Page 6: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

13. Sebuah tabung berisi zat cair ideal. Pada

dindingnya terdapat dua lubang kecil (jauh

lebih ecil dari penampang tabung)

sehingga zat cair memancar (terlihat

seperti gambar

Perbandingan antar x1 dan x2 adalah ….

a. 2 : 3

b. 3 : 5

c. 2 : 5

d. 4 : 5

e. 3 : 5

(UN 2001)

Pembahasan :

Gunakan persamaan

x = 2√ℎ1ℎ2

dimana :

h1 = kedalaman dari pemukaan air

h1 = ketinggian lubang dari permukaan

tanah

sehingga

untuk x1 maka h1 = 20 cm dan h2 = 80 cm

maka x1 = x1 = 2√(0,2)(0,8) = 0,8 m

untuk x2 maka h1 = 50 cm dan h2 = 50 cm

maka x1 = 2√(0,5)(0,5) = 1,0 m

Jawaban E

14. Sebuah pipa berbentuk seperti pada

gambar, dialiri air. Luas penampang besar

10cm2 dan penampang kecil 5 cm2.

Apabila kecepatan aliran air pada pipa

besar 2 m/s, dengan tekanan 40 kilopascal,

maka tekanan pada pipa kecil adalah

…..(ρair = 103 kg/m3)

a. 36 kPa

b. 34 kPa

c. 28 kPa

d. 12 kPa

e. 8 kPa

(UN 2014)

Pembahasan :

Asas kontinuitas untuk menentukan

kecepatan pada pipa kecil (v2)

Q1 = Q2

A1 v1 = A2 v2

V2 = (𝐴1

𝐴2)v1

V2 = (10

5) 2 = 4 m/s

Hukum bernoulli digunakan untuk

menentukan tekanan pada pipa kecil

(p2)

𝑃1 + 1

2 p𝑣1

2 + pgℎ1 = 𝑃2 + 1

2 p𝑣2

2 + pgℎ2

Karena horizontal maka h1 = 0 dan h2 =

0,6 m, sehingga

Page 7: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

𝑃1 + 1

2 p𝑣1

2 = 𝑃2 + 1

2 p𝑣2

2 +pgh2

4.104 + 2.103= P2 + 8.103 + 6.103

P2 = 42.000 – 14.000 = 28.000 pa

P2 = 28 kPa

Jawaban : c

15. Pada gambar, air dipompa dengan

kompresor bertekanan 120 kPa memasuki

pipa bagian bawah (I) dan mengalir ke atas

dengan kecepatan 1 m/s, (g = 10 m/s2 dan

massa jenis air 1000 kg/m3. Tekanan air

pada bagian atas (II) adalah ….

a. 52,5 kPa

b. 67,5 kPa

c. 80,0 kPa

d. 92,5 kPa

e. 107,5 kPa

(UN 2014)

Pembahasan

Asas kontinuitas untuk menentukan

kecepatan pada pipa kecil (v2)

vQ1 = QII

A1 v1 = AII vII

VII = (𝐴1

𝐴𝐼𝐼)v1

VII = (12

6) 2 = 4 m/s

Hukum bernoulli digunakan untuk

menentukan tekanan pada pipa kecil

(p2)

𝑃1 + 1

2 p𝑣1

2 + pgℎ1 = 𝑃𝐼𝐼 + 1

2 p𝑣𝐼𝐼

2 + pgℎ𝐼𝐼

Karena horizontal maka h1 = 0 dan h2 =

0,6 m, sehingga

𝑃1 + 1

2 p𝑣1

2 = 𝑃𝐼𝐼 + 1

2 p𝑣𝐼𝐼

2 +pghII

12.104 + 1

2.103(1)2= PII +

1

2.103(4)2 +

103(10)(2)

PII = 120.500 – 28.000 = 92.500 pa

PII = 92,5 kPa

Jawaban : d

Page 8: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

TRIK CERDAS SOAL TES MASUK PTN

1. 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, maka besarnya

kecepatan air pada bagian pipa yang kecil

sebesar…

a. 20

b. 40

c. 80

d. 120

e. 160

(UMPTN 1995)

Pembahasan :

Perbandingan diameter pipa kecil dan pipa

besar

𝑑1

𝑑2=

1

2

Kecepatan aliran air pada pipa besar

v2 = 40 m/s

persamaan Kontiunitas di mana :

Q1 = Q2

A1V1 = A2 V2

Karena berupa lingkaran maka :

1

4𝜋1

2𝑣2 = 1

4𝜋2

2𝑣2

𝑣1

𝑣2= (

𝑑2

𝑑1)

2

𝑣1

40= (

2

1)

2

Sehingga kecepatan aliran air pada pipa

kecil adalah v1 = 160 m/s

Jawaban : E

2. Sebuah pipa silindris yang lurus

mempunyai dua macam penampang,

masing-masing dengan luas 200 mm2 dan

100 mm2. Pipa tersebut diletakkan secara

horisontal, sedangkan air di dalamnya

mengalir dari penampang besar ke

penampang kecil. Apabila kecepatan arus

di penampang besar 2 m/s maka kecepatan

arus di penampang kecil…

a. 1

4 m/s

b. 1

2 m/s

c. 1 m/s

d. 2 m/s

e. 4 m/s

(PP I 1980)

Pembahasan :

Persamaan Kontiunitas

Q1 = Q2

A1V1 = A2 V2

Jika V1 = 2 m/s, A1 = 200 mm2 dan A2 =

100 mm2 maka :

(100)(2) = (100) v2

Sehingga kecepatan aliran pipa kecil

V2 = 4 m/s

Jawaban : E

3. Pesawat terbang dapat mengangkasa

karena…

a. Perbedaan tekanan dan aliran-aliran

udara

b. Pengaturan titik berat pesawat

c. Gaya angkat dari mesin pesawat

Page 9: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

d. Perubahan pesawat yang lebih kecil

daripada berat udara yang dipindahkan

(Tes ITB 1976)

Pembahasan :

Gaya angkat pesawat merupakan aplikasi

dari Hukum bernoulli tentang tekanan dan

aliran-aliran udara pada sayap pesawat.

Jawaban : A

4.

Fluida ideal mengalir melalui pipa

mendatar dengan luas penampang A m2,

kemudian fluida mengalir melalui dua

pipa yang luas penampangnya 0,75 A m2

adalah…

a. 0,5 m/detik

b. 2/3 m/detik

c. 1,5 m/detik

d. 2 m/detik

e. 2,5 m/detik

(SIMAK UI 2011)

Pembahasan :

Perhatikan gambar berikut!

Berdasarkan gambar di atas berlaku,

Persamaan Kontiunitas

Q1 = Q2 + Q3

A1 V1 = A2 V2 + A3 V3

A(2) = 0,5A(3) + 0,75 Av3

2A-1,5A = 0,75Av3

Sehingga v3 = 2/3 m/s

Jawaban : B

5. Air terjun setinggi 10 m dengan debit 50

m3/s dimanfaatkan untuk memutar turbin

yang menggerakkan generator listrik. Jika

25% energi air dapat berubah menjadi

energi listrik dan g = 10 m/s2 maka daya

keluaran generator adalah …

A. 0,9 MW

B. 1,10 MW

C. 1,25 MW

D. 1,30 MW

E. 1,50 MW

(UMPTN 1989)

Pembahasan :

Daya keluaran yang dihasilkan

Pout = 𝜂𝜌𝑄𝑔ℎ

Pout = (25%)(1000)(50)(10)(10)

Sehingga daya keluar yang dihasilkan

Pout = 1250000 = 1,25 MW

6. Pout = 1250000 = 1,25 MW

Pada gambar di atas, G adalah generator

1.000 W yang digerakkan dengan kincir

angin. Generator hanya menerima energi

sebesar 80% dari energi air. Jika generator

Page 10: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

dapat bekerja normal, debit air ayng

sampai ke kincir adalah…

a. 12,5 L/s

b. 25 L/s

c. 27,5 L/s

d. 125 L/s

e. 250 L/s

(UMPTN 1999)

Pembahasan :

Debit air yang dialirkan dapat diperoleh

dari persamaan daya keluaran yang

dihasilkan

Pout = ηρQgh

1000 = (80%000) Q (10)

Sehingga debit air sebesar

Q = 0,0125 m3/s atau Q = 12,5 L/s

Jawaban : A

7. Air terjun setinggi 20 m digunakan untuk

pembangkit listrik tenaga air (PLTA).

Setiap detik air mengalir 10 m3. Jika

efisiensi generator 55% dan percepatan

gravitasi g = 10 m/s2, daya rata-rata yang

dihasilkan … kW.

a. 110

b. 1100

c. 2200

d. 2500

e. 5500

(UMPTN 1996)

Pembahasan :

Daya keluaran yang dihasilkan

Pout = ηρQgh

Pout = (55%) (1000) (10) (10) (20)

Sehingga daya keluaran yang dihasilkan

sebesar

Pout = 1100 kW

Jawaban : B

8. Air terjun setinggi 8 m dengan debit 10

m3/s, dimanfaatkan untuk memutar

generator listrik mikro. Jika 10% energi

air berubah menjadi energi listrik dan g =

10 m/s2, daya keluaran generator listrik

adalah…

a. 70 kW

b. 75 kW

c. 80 kW

d. 90 kW

e. 95 kW

(UMPTN 1992)

Pembahasan :

Daya yang dihasilkan oleh air terjun

Pout = ηρQgh

Pout = (10%) (1000) (10) (10) (8)

Pout = 80.000 W

Sehingga daya keluaran yang dihasilkan

sebesar 80 kW

Jawaban C

9. Saat ketinggian pesawat bertambah,

tekanan udara di bawah sayap pesawat

terbang lebih besar daripada tekanan udara

di atas permukaan sayap.

SEBAB

Kecepatan aliran udara di atas permukaan

sayap lebih besar daripada kecepatan

aliran udara di bawah sayap.

(SIMAK UI 2009)

Pembahasan :

Pernyataan benar

Page 11: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

Penerapan Hukum Bernoulli pada sayap

pesawat terbang agar dapat mengudara

yakni

Patas < Pbawah dan Vatas > Vbawah

Alasan Benar dan Berhubungan

Jawaban : A

10.

Pada gambar tersebut, air yang memancar

bersama-sama dari lubang K2 pasti lebih

jauh dibandingkan yang memancar dari

lubang K1.

SEBAB

Tekanan hidrolistatis air di lubang K2

lebih besar dibanding tekanan hidrolistatis

di lubang K1.

(SIMAK UI 2013)

Pembahasan :

Pernyataan salah

Air yang terpancar pada K2 memiliki

kecepatan lebih dari K1, tetapi waktu yang

dimiliki oleh lubang K2 lebih kecil dari

waktu yang dimiliki K1.

Alasan benar

Tekanan hidrolistatis di lubang K2 lebih

besar daripada lubang K1 karena

Ph = 𝜌gh

Dimana h adalah kedalaman lubang,

makin dalam lubang makin besar tekanan

hidrolistatisnya.

Jawaban : D

11. Perbedaan tekanan diantara permukaan

bawah dan permukaan atas sayap sebuah

pesawat terbang tidak hanya tergantung

dari ketinggian pesawat tersebut, tetapi

juga tergantung dari ketinggiannya.

SEBAB

Makin tinggi kedudukan sebuah pesawat

makin kecil kerapatan udara disekitarnya

sehingga makin besar daya angkat yang

dialami pesawat tersebut.

(UM UI 2008)

Pembahasan :

Pernyataan Benar

Makin tinggi pesawat terbang maka akan

kecil tekanan udara yang mengakibatkan

pesawat memiliki gaya angkat yang makin

besar ketika makin tinggi terbangnya.

Alasan Benar

Makin tinggi kedudukan sebuah pesawat

makin kecil kerapatan udara disekitarnya

sehingga makin besar daya angkat yang

dialami pesawat tersebut.

Pernyataan dan alasan saling berhubungan

Jawaban : A

Page 12: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

UJI MANDIRI

TIPE SOAL UJIAN NASIONAL

1. Dimensi satuan dari debit suatu zat alir

adalah…

a. L3T-1

b. L2T-1

c. L3T-1

d. ML2T-2

e. M2L2T-2

2. Air mengalir dalam suatu pipa yang luas

penampangnya 1 cm2 untuk mengisi

penuh bak yang bervolume 1 m3 dalam

waktu 20 menit, kecepatan aliran air yang

berada dalam pipa tersebut adalah…

a. 4,33 m/s

b. 5,00 m/s

c. 6,67 m/s

d. 8,00 m/s

e. 8,33 m/s

3. Sebuah tangki air terbuka memiliki

kedalaman 0,2 m. sebuah lubang dengan

luas penampang 5 cm2 dibuat di dasar

tangki, massa air yang keluar melalui

lubang tersebut tiap menit adalah…

a. 40 L

b. 60 L

c. 80 L

d. 100 L

e. 120 L

4. Sebuah keran air dibuka untuk mengisi air

bak mandi dengan luas penampang keran

2 cm2 kecepatan alirannya 10 m/s. Jika

volume bak mandi 1,8 m3, waktu

yang dibutuhkan untuk memenuhi bak

adalah…menit.

a. 8

b. 10

c. 15

d. 18

e. 24

5. Perhatikan gambar berikut!

Perbandingan luas penampang A dan

penampang B adalah 4 : 1. Jika kecepatan

di pipa A adalah V1, kecepatan aliran pada

pipa B adalah…

a. ¼ v

b. 4 v

c. 1/16 v

d. 16 v

e. ½ v

6. Sebuah pipa AB memiliki dua ujung

penampang dengan luas berbeda. Jika luas

penampang pipa A = 30 cm2 dan pipa B =

12 cm2. Maka kecepatan aliran air pada

pipa B, jika kecepatan aliran air A = 10

m/s adalah …. (dalam cm/s)

A. 25

B. 20

C. 15

D. 10

Page 13: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

E. 5

7. Fluida mengalir melalui pipa seperti

tampak pada gambar berikut.

Jika luas penampang A1 : A2 = 8 : 1, dan

laju zat cair v2 = 4 cm/s, maka besar v1

adalah ….

A. 0,5 m/s

B. 1,0 m/s

C. 1,5 m/s

D. 2,0 m/s

E. 3,0 m/s

8. Perhatikan alat – lat berikut:

(1). Gaya angkat pesawat

(2). Semprotan cat

(3). Kapal selam

(4). Hidrometer

Yang berkaitan dengan penerapan hukum

Bernoulli adalah …

A. Semua benar

B. (1) dan (2) saja

C. (1) dan (3) saja

D. (1), (2) dan (4)

E. (2), (3) dan (4)

9. Air dialirkan melalui pipa seperti pada

gambar berikut!

Jika kecepatan aliran air pada pipa besar

adalah 10 m/s dengan tekanan 11 x 105 pa,

sedangkan pada pipa kecil memiliki

tekanan 4 x 105 pa, maka kecepatan aliran

air pada pipa kecil adalah …

A. 10 m/s

B. 20 m/s

C. 30 m/s

D. 50 m/s

E. 60 m/s

10. Perhatikan gambar berikut!

Jika kecepatan v1 = 1 m/s dan v2 = 4 m/s,

sedangkan p1 = 42.000 N/m2, maka

tekanan p2 adalah … (pair = 103 kg/m3)

A. 10.000 N/m2

B. 15.000 N/m2

C. 20.000 N/m2

D. 33500 N/m2

E. 43.000 N/m2

11. Pipa besar dengan diameter 12 cm

dihubungkan dengan pipa kecil dengan

Page 14: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

diameter 4 cm. jika keduanya berada

dalam bidang horizontal dan tekanan pada

pipa besar adalah 2 x 105 pa dan aliran air

berkecepatan 2 m/s, maka tekanan pada

pipa yang kecil adalah … kPa.

A. 10

B. 20

C. 35

D. 40

E. 60

12. Perhatikan gambar berikut!

Waktu yang dibutuhkan oleh pancuran air

hingga mencapai permukaan tanah adalah

A. 2 sekon

B. 3 sekon

C. 4 sekon

D. 5 sekon

E. 6 sekon

13.

Jika diperoleh data seperti pada gambar di

atas maka perbandingan waktu pancuran

hingga mencapai tanah pada lubang 1 dan

lubang 2 adalah …

A. 1 : 2

B. 2 : 1

C. 1 : 4

D. 4 : 1

E. 1 : 8

14. Perhatikan pancuran air pada tangki

berikut!

Jarak jangkauan pancaran air adalah….

M (anggap pipa diisi dengan air terus

menerus sehingga volume slalu tetap)

A. 0,80

B. 0,40

C. 0,24

D. 0,08

E. 0,04

15. Perhatikan peristiwa kebocoran tangki air

berikut!

Jika g = 10 m/s2 maka waktu tempuh air

hingga menyentuh tanah adalah …

a. 1

5√5

b. 2

5√5

c. 1

5√10

d. 2

5√10

e. 3

5√10

Page 15: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

UJI MANDIRI

TIPE SOAL MASUK PTN

1. Perhatikan pernyataan di bawah ini!

1) Aliran tunak

2) Aliran turbulen

3) Tidak termampatkan

4) Bersifat viskos

Berdasarkan pernyataan tersebut yang

benarb mengenai sifat fluida ideal adalah

...

A. (1), (2), dan (3)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (4)

D. (40 saja

E. Semua benar

2. Suatu fluida mengalir dari pipa besar ke

pipa kecil dengan jari – jari masing –

masing a cm dan b cm. Jika kecepatan

aliran fluida dalam pipa besar adalah v,

maka aliran fluida dalam pipa kecil adalah

..... v.

A. ab-1

B. a-1b

C. a + b2

D. a2 b-2

E. ab-2

3. Aliran sungai melalui terowongan dengan

luas penampang 4 m2. Air yang mengalir

dengan kecepatan 1 m/s. Jika air

ditampung dalam sebuah bak selama 1

menit berapa massa air tampungan

tersebut?

A. 1,2 x 104 kg

B. 1,2 x 105 kg

C. 2,4 x 104 kg

D. 2,4 x 105 kg

E. 2,8 x 105 kg

4. Setiap detik, 5.525 m3 air mengalir dari air

terjun Niagara. Jika lebar sungai 670 m

dan kedalaman sungai 2 m, kecepatan

aliran sungai tepat saat meninggalkan

tebing adalah ...

A. 3 m/s

B. 4 m/s

C. 5 m/s

D. 7 m/s

E. 8 m/s

5. Sebuah pipa dengan luasan penampang

120 m2 digunakan untuk mengalirkan air

dengan debit 600 m3/s. Kecepatan aliran

air sungai yang melewati pipa adalah ...

A. 3 m/s

B. 4 m/s

C. 5 m/s

D. 6 m/s

E. 8 m/s

6. Sebuah pesawat terbang memiliki massa

1,60 x 104 kg, dan tiap sayap memiliki luas

penampang 40,0 m2. Jika selama terbang,

tekanan di bawah sayap pesawat adalah

7,00 x 104 Pa, tekanan pada sayap pesawat

bagian atas adalah ...

A. 4,80 x 104 Pa

B. 5,20 x 104 Pa

C. 5,66 x 104 Pa

D. 6,60 x 104 Pa

E. 6,80 x 104 Pa

7. Perhatikan gambar berikut!

Sebuah pipa pitot digunakan untuk

mengukur kecepatan aliran udara. Jika

Page 16: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

fluida dalam pipa pitot adalah raksa,

massa jenisnya 𝜌𝐻𝑔= 1,36 gr/cm3 dan

∆ℎ = 5 𝑐𝑚, besarnya kecepatan aliran

udara adalah ... (asumsikan bahwa massa

jenis udara adalah 1,25 kg/m3)

A. 103 m/s

B. 117 m/s

C. 196 m/s

D. 206 m/s

E. 336 m/s

8.

Jika d ≫ h sehingga dapat diabaikan,

luasan penampang aquarium adalah A dan

luas penampang selang untuk menguras

adalah B, waktu yang dibutuhkan agar air

dalam aquarium habis adalah ...

A. 𝑑ℎ

𝐴𝐵

B. 𝐵ℎ

𝐴𝑑

C. 𝐵ℎ

√2𝑔𝑑𝐴

D. 𝐴ℎ

√2𝑔𝑑𝐵

E. √2𝑔𝑑𝐵

𝐴

9. Seorang petani membuka keran air dengan

diameter ujungnya 2,5 cm digunakan

untuk mengisi ember penyiram tanaman

memiliki dengan volume 30 L selama 1

menit. Jika luas penampang ember

penyiram tanaman adalah 0,5 cm2 dan

digunakan untuk menyiram tanaman dari

ketinggian 1 m dari atas tanah, jarak

mendatar maksimumnya adalah ... (dalam

satuan meter).

A. 3.32

B. 3,52

C. 4,02

D. 4,52

E. 5,22

10. Perhatikan gambar berikut!

Jika tekanan udara luar p0 = 1 atm, selisih

ketinggian h = 1 m dan massa jenis fluida

𝜌 = 1 gr/cm3, kecepatan aliran air adalah

...

A. 3,33 m/s

B. 3,53 m/s

C. 4,23 m/s

D. 4,43 m/s

E. 5,67 m/s

11.

Jika h = 10 m, L = 2 m dan𝜃 = 300,

maka ketinggian maksimum yang dapat

dijangkau aliran air adalah ...

A. 1,25 m

B. 1,50 m

C. 2,25 m

Page 17: SOAL SOAL FLUIDA DINAMISsman1gomoker.sch.id/pdf/data/4.pdfSOAL – SOAL FLUIDA DINAMIS 1. Perhatikan gambar penampang pipa berikut! -Air mengalir dari pipa A ke B terus ke C. perbandingan

D. 3,00 m

E. 3,25 m

12. Sebuah pipa venturimeter digunakan

untuk mengukur aliran sebuah fluida.

Jika perbedaan tekanan P1 – P2 = 21,0

kPa, diameter pipa masukan 2 cm dan

pipa keluaran 1 cm maka volume fluida

tiap sekon adalah ... (𝜌 = 700 kg/m3)

A. 2,51 x 10-3 m3/s

B. 3,31 x 10-3 m3/s

C. 4,21 x 10-3 m3/s

D. 5,71x 10-3 m3/s

E. 6,01 x 10-3 m3/s

13. Sebuah pesawat terbang membawa

penumpang d idalamnya. Tekana di luar

pesawat adalah 0,287 atm, dan tekanan

di dalam pesawat adalah 1,00 atm. Jika

tidak ada aliran udara yang dirasakan

penumpang di dalam pesawat, kecepatan

aliran udara di luar pesawat adalah ...

A. 267 m/s

B. 347 m/s

C. 447 m/s

D. 507 m/s

E. 663 m/s

14. Sebuah alat suntik digunakan untuk

menyuntik cairan obat ke pasien seperti

pada gamabr berikut.

Jika luas penampang A = 2,50 x 10-5 m2

luas penampang jarum suntik a = 1,00 x

10-8 m2 dan gaya yang diberikan 2,00 N.

Kecepatan aliran obat yang

meninggalkan jarum suntuk adalah ...

A. 10,8 m/s

B. 12,8 m/s

C. 13,0 m/s

D. 14,2 m/s

E. 15,6 m/s

15. Sebuah hydroelectric digunakan untuk

mengubah energi potensial air dengan

debit 8,50 x 105 kg/s dari ketinggian

87,0 m menjadi energi listrik. Jika mesin

mampu mengkonversikan energi

potensial menjadi energi listrik dengan

efiisensi 85%. Berapa daya keluaran

yang dihasilkan oleh hydroelectric

tersebut?

A. 126 MW

B. 296 MW

C. 336 MW

D. 616 MW

E. 716 MW