10 Soal UN Tentang Fluida Statis dan Dinamis beserta Pembahasannya

Soal No. 6 (UN Fisika Tahun 2016)

Perhatikan gambar!

Sebuah benda ketika dimasukkan ke dalam zat cair 1 terapung dengan ½ bagian volumenya berada di bawah permukaan dan ketika dimasukkan ke dalam zat cair 2 terapung ¾ bagian volumenya berada di bawah permukaan, maka perbandingan massa jenis zat cair 1 dan 2 adalah ….

A.   3 : 4

B.   3 : 2

C.   2 : 3

D.   1 : 3

E.   1 : 2

Jawaban: B

Pembahasan:

Diketahui:

Pada zat cair 1

V₁ = ½ V_b

Maka,

ρ₁.g.V₁ = ρ_b.g.V_b

ρ₁.½V_b = ρ_b.V_b

ρ₁ = 2ρ_b

Pada zat cair 2

V₂ = ¾ V_b

Maka,

ρ₂.g.V₂ = ρ_b.g.V_b

ρ₂.¾V_b = ρ_b.V_b

ρ₂ = 4/3ρ_b

Ditanyakan: Perabandingan massa jenis zat cair 1 dan 2 = …?

Jawaban:

ρ₁ : ρ₂ = 2 ρ_b : 4/3 ρ_b |x 3|

ρ₁ : ρ₂ = 6 : 4 = 3 : 2

Soal No. 7 (UN Fisika Tahun 2016)

Air dalam bak setinggi 0,2 m terletak 5 m di atas permukaan tanah.

Di dasar bak terdapat lubang kran kecil sehingga air memancar keluar dan jatuh di permukaan tanah pada jarak R. Jika g = 10 m.s⁻², nilai R adalah ….

A.   2 meter

B.   5 meter

C.   7 meter

D.   10 meter

E.   15 meter

Jawaban: A

Pembahasan:

Diketahui:

h₁ = 0,2 m

h₂ = 5 m

g = 10 m/s²

Ditanyakan: R = …?

Jawaban:

R = 2√h₁ x h₂

R = 2 √0,2 x 5

R = 2 √1 = 2 m

Soal No. 8 (UN Fisika Tahun 2017)

Sebuah benda dimasukkan ke dalam air (ρ_air = 1 g.cm⁻³), ternyata 25% dari volume benda muncul di atas permukaan air (gambar 1).

Kemudian benda tersebut dicelupkan ke dalam minyak yang massa jenisnya 0,9 g.cm⁻³ (gambar 2) maka volume benda yang berada di atas permukaan minyak (g = 10 m.s⁻²) adalah ….

A.   1/12 bagian

B.   1/6 bagian

C.   1/4 bagian

D.   3/4 bagian

D.   5/6 bagian

Jawaban: B

Pembahasan:

Diketahui:

ρ_air = 1 g.cm⁻³

V = (100% – 25%) V_b  = 75% V_b = 3/4 V_b

ρ_minyak = 0,9 g.cm⁻³

g = 10 m.s⁻²

Ditanyakan: V_b diatas permukaan minyak = …?

Jawaban:

ρ_b V_b = ρ_air 3/4 V_b

ρ_b V_b = 1 ∙ 3/4 V_b

ρ_b = 3/4

ρ_b V_b = ρ_minyak V

3/4 V_b = 9/10 V

V = 3/4 ∙ 10/9 V_b  = 5/6 V_b

V_b − 5/6 V_b = 1/6 V_b

Soal No. 9 (UN Fisika Tahun 2017)

Perhatikan gambar alat penyemprot nyamuk pada gambar di bawah ini!

Ketika batang penghisap M ditekan, udara dipaksa keluar dari tabung pompa dengan kecepatan v melalui lubang pada ujungnya. P menyatakan tekanan dan v menyatakan kecepatan alir cairan obat nyamuk, maka pernyataan yang benar dari prinsip kerja penyemprot nyamuk tersebut adalah ….

A.   P₁ < P₂, maka v₁ < v₂

B.   P₁ > P₂, maka v₁ < v₂

C.   P₁ < P₂, maka v₁ > v₂

D.   P₁ > P₂, maka v₁ > v₂

E.   P₁ = P₂, maka v₁ = v₂

Jawaban: B

Soal No. 10 (UN Fisika Tahun 2018)

Sebuah kapal evakuasi sedang berusaha mengangkat kotak peti kemas bermassa total 4.500 kg yang jatuh ke laut. Kotak tersebut berukuran panjang 2 meter, lebar 1,5 meter, dan tinggi 1 meter. Massa jenis air laut saat itu 1.025 kg.m⁻³ dan percepatan gravitasi 10 m.s⁻² maka besar gaya minimal yang dibutuhkan untuk mengangkat benda dari dasar laut ke permukaan adalah ….

A.   14.250 N

B.   19.250 N

C.   30.750 N

D.   45.000 N

E.   50.000 N

Jawaban: A

Pembahasan:

Diketahui:

m = 4.500 kg

p = 2 m

l = 1,5 m

t = 1 m

ρ = 1.025 kg/m³

g = 10 m/s²

Ditanyakan: F = …?

Jawaban:

F + F_A = w

F = w − F_A

F = mg − ρgV

F = 4500 ∙ 10 − 1025 ∙ 10 ∙ (2 ∙ 1,5 ∙ 1)

F = 45000 − 30750 = 14250 N