astriddehavenPerhatikan soal UN tentang fluida statis dan dinamis berikut ini. Jangan khawatir, soal-soal UN ini telah dilengkapi dengan pembahasannya kok.
Soal No. 1 (UN Fisika Tahun 2012)
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 asas Bernoulli rancangan tersebut dibuat agar ….
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
Jawaban: B
Soal No. 2 (UN Fisika Tahun 2013)
Sebuah bak yang berisi air dan terdapat sebuah kran seperti pada gambar.
Jika g = 10 m/s2 maka kecepatan semburan air dari kran adalah ….
A. 3 m/s
B. 8 m/s
C. 9 m/s
D. 30 m/s
E. 900 m/s
Jawaban: A
Pembahasan:
Diketahui:
g = 10 m/s2
h = 85 cm – 40 cm = 45 cm = 0,45 m
Ditanyakan: v = …?
Jawaban:
v = √2gh
v = √2 x 10 x 0,45
v = √9 = 3 m/s
Soal No. 3 (UN Fisika Tahun 2014)
Perhatikan gambar berikut ini!
Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan air yang massa jenisnya 1000 kg/m3 kemudian pada salah satu pipa dituangkan minyak goreng sehingga posisi stabil tampak seperti gambar. Jika tinggi kolom minyak 8 cm dan kolom air 5 cm, besarnya massa jenis minyak goreng adalah ….
A. 520 kg/m3
B. 525 kg/m3
C. 600 kg/m3
D. 625 kg/m3
E. 720 kg/m3
Jawaban: D
Pembahasan:
Diketahui:
ρ1 = 1000 kg/m3
h1 = 5 cm
h2 = 8 cm
Ditanyakan: ρ2 = …?
Jawaban:
P1 = P2
ρ1 . g . h1 = ρ2 . g . h2
1000 kg/m3 . 5 cm = ρ2 . 8 cm
ρ2 = 5000/8 = 625 kg/m3
Soal No. 4 (UN Fisika Tahun 2014)
Perhatikan gambar berikut ini!
Posisi pipa besar adalah 5 m di atas tanah dan pipa kecil 1 m di atas tanah. Kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 36 km/jam dengan tekanan 9,1 × 105 Pa, sedangkan tekanan di pipa yang kecil 2 × 105 Pa. Jika massa jenis air 1000 kg/m3 maka kecepatan air pada pipa kecil adalah ….
A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
E. 50 m/s
Jawaban: D
Pembahasan:
Diketahui:
h1 = 5 m
h2 = 1 m
v1 = 36km/jam = 10 m/s
P1 = 9,1 x 105 Pa
P2 = 2 x 105 Pa
ρ = 1000 kg/m3
Ditanyakan: v2 = …?
Jawaban:
P1 + ½ ρv12 + ρgh1 = P2 + ½ ρv22 + ρgh2
9,1×105 + ½×103×102 + 103×10×5 = 2×105 + 0,5×103×v22 + 103×10×1
9,1×105 + 5×104 + 5×104 = 2×105 + 5×102×v22 + 104 |:104|
91 + 5 + 5 = 20 + 5×10-2×v22 + 1
101 = 21 + 0,05 v22
80 = 0,05 v22
v22 = 1600
v2 = 40 m/s
Soal No. 5 (UN Fisika Tahun 2015)
Sebuah balok berukuran 5 cm × 5 cm × 5 cm mempunyai massa 0,5 kg terapung di permukaan zat cair yang mempunyai massa jenis 1.000 kg/m3. Jika 2/5 bagian balok muncul di permukaan zat cair dan percepatan gravitasi 10 m/s2 maka besar gaya angkatnya adalah ….
A. 0,50 N
B. 0,75 N
C. 1,00 N
D. 1,25 N
E. 1,50 N
Jawaban: B
Pembahasan:
Diketahui:
m = 0,5 kg
p = 5 cm
l = 5 cm
t = 5 cm
ρ = 1.000 kg/m3
g = 10 m/s2
2/5 bagian balok muncul di permukaan
Ditanyakan: FA = …?
Jawaban:
Karena 2/5 bagian balok muncul di purmakaan maka 3/5 balok berada di dalam air, sehigga:
V = 3/5 × 5 cm × 5 cm × 5 cm
V = 75 cm3
V = 7,5×10−5 m3
FA = ρgV
FA = 1000 × 10 × 7,5×10−5 N
FA = 0,75 N
