11/22/2010

1

STATIKA FLUIDA

11/22/2010

2

• TEKANAN RATA-RATA Pada permukaan seluas A adalah gaya dibagi luas, dengan catatan gaya tersebut berarah tegak lurus bidang permukaan. P=F/A

• Tekanan udara baku adalah 1,01 x 105 Pa yang ekivalen 14,7 lb/inchi2. Satuan tekanan yang dipakai adalah tekanan 1 atmosfir (atm)=1.013 x 105 Pa.

• 1 Pa = 1N/m2.

• Tekanan Hidrostatik kolom air setinggi h dengan rapat massa adalah P=h. .g g= percepatan gravitasi =9,81 m/s2.

11/22/2010

3

Soal – soal :

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 ( =1,00 gram/cm3)b. Raksa ( =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 :

6. Kedalaman danau pada tanggul adalah 12m sedangkan danau itu luasnya 8 km2. Berapakah tekanan :

a. Di kaki tanggulb. Di tempat pada kedalaman 3m terhitung dari

permukaan air.Jawab :7. Sebuah penghisap piston yang diberikan beban mambatasi

sebuah zat air (fluida) berberat jenis 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. ( HG=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 :

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 = 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( = 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 ( 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 35 cm. Berapakah rapat massa cairan lain itu?

Jawab :

Soal – soal :

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

( =2700 kg/m3), dalam udara ‘berat’nya 67gram dan bila tercelup dalam terpentin beratnya 45 gram. Berapakah rapat massa terpentin itu?

Jawab :

11/22/2010

4

Soal – soal :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 ( =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 :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 ( =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 ( He=0,178 kg/m3) jika balon tersebut harus mengangkat beban 30 kg?. Gunakan udara = 1,29 kg/m3.

Jawab :