ULANGAN HARIAN KE-5 (FLUIDA)

Jawablah pertanaan-pertanyaan berikut di Ms. Word, lalu kirimkan melalui email : ruddy.albayan@gmail.com

SOAL KELAS X IPA 1

1.     (Tekanan Hidrotatis)

Andi menyelam di kedalaman 2 m di sebuah kolam renang. Jika massa jenis air 1000 kg/m³, berapakah tekanan hidrostatis yang dialami Andi dan berapakah tekanan totalnya ? (dalam N/m²)

2.     (Gaya Archimedes)

Suatu benda di udara memiliki berat 95 N. benda tersebut kemudian ditimbang di dalam air dan beratnya menjadi 87 N. Tentukan besarnya gaya arcimedes yang bekerja!

3.     (Bejana Berhubungan)

Sebuah pipa U yang ujungnya terbuka diisi dengan air raksa. Pada salah satu diisi dengan alcohol sebanyak 5cm dan minyak sebanyak 13 cm. jika massa jenis raksa,alcohol, dan minyak berturu-turut adalah 13,6 g/cm³; 0,9 g/cm³; dan 0,7 g/cm³, maka perbedaan ketinggian permukaan raksa pada kedua sisi bejana adalah ....

4.     (Dongkrak Hidrolik)

Sebuah mobil bermassa 1.000 kg diangkat oleh sebuah dongkrak hidrolik. Jari-jari penghisap besar dan kecil masing-masing 100 cm dan 20 cm. Gaya yang harus dikerjakan pada penghisap kecil untuk mengangkat mobil adalah ….(g = 10 m/s²)

5.     (Kapilaritas)

Suatu tabung berdiameter 0,4 cm jika dimasukkan secara vertikal ke dalam air, sudut kontaknya 60°. Jika tegangan permukaan air 0,5 N/m dan g = 10 m/s², tentukanlah kenaikan air pada tabung.

SOAL KELAS X IPA 2

1.     (Tekanan Hidrotatis)

Titik P terletak di dasar bejana yang diisi dengan air setinggi 1 m. Jika P_o = 10⁵  N/m², maka tekanan di P … N/m²

2.     (Gaya Archimedes)

Sebuah balok kayu massa jenisnya 750 kg/m³ berada dalam air yang massa jenisnya 1000 kg/m³. Bagian balok yang berada di bawah permukaan air adalah …dari volume balok.

3.     (Bejana Berhubungan)

Pipa U pada berisi dua macam zat cair dengan massa jenis masing-masing  air ρ₁ = 1 g/cm³ dan minyak ρ₂=0.8 g/cm³ . Tinggi permukaan minyak dari bidang batas 10 cm, maka tinggi permukaan air dari bidang batas adalah…..

4.     (Dongkrak Hidrolik)

Kempa hidrolik memiliki perbandingan diameter penghisap 1 : 40 .Apabila pada Penghisap besar dimuati mobil 32.000 N , maka agar seimbang, pada penghisap kecil diberi gaya sebesar......

5.     (Kapilaritas)

Tegangan permukaan air raksa adalah 0,465 N/m. Sudut kontak air raksa dengan pipa kapiler berjari-jari 0,15 mm pada mangkuk sebesar 150°. Berapa ketinggian air raksa relatif terhadap permukaan air raksa dalam mangkuk?

SOAL KELAS X IPA 3

1.     (Tekanan Hidrotatis)

Ikan Hias berada di kedalaman 4 meter daripermukaan laut. Jika massa jenis air laut 1100 kg/m³ dan tekanan udara luar 100.000 Pa, Tentukan tekanan totalyang dirasakan ikan hias teersebut !

2.     (Gaya Archimedes)

Sebuah balok mengapung dalam air, bagian yang tenggelam di permukaan air setengah bagiannya. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³, maka massa jenis balok adalah …

3.     (Bejana Berhubungan)

Pipa U pada berisi dua macam zat cair dengan massa jenis masing-masing  ρ₁ = X g/cm³ dan ρ₂=0,6 g/cm³  . Tinggi permukaan fluida dua dari bidang batas 10 cm, dan fluida satu 12 cm, maka besar X adalah ....

4.     (Dongkrak Hidrolik)

Untuk mengangkat mobil seberat 50.000 N diperlukan gaya 125 N pada pipa kecil. Tentukan perbandingan diiameter kedua pipa !

5.     (Kapilaritas)

Sebuah batang pipa kapiler memiliki jari-jari penampang 1 mm dan dicelupkan tegak lurus ke dalam air ( ρ =10³ kg/m³). Apabila tegangan di permukaan air sebesar 0,07 N/m² dan sudut kontak 37^o, maka berapakah kenaikan air dalam pipa kapiler jika percepatan gravitasi adalah  10 m/s²?

SOAL KELAS X IPA 4

1.     (Tekanan Hidrotatis)

Tekanan Udara pada permukaan air laut besarnya sekitar 101.000 Pa. Jika massa jenis air laut 1.010 kg/m³, maka suatu titik yang tekanannya dua kali tekanan pada pemukaan laut berada pada kedalaman....

2.     (Gaya Archimedes)

Sebuah ban dalam mobil diisi udara yang yang volumenya 0,1 m³ dan massa nya 1 kg. Apabila ban itu digunakan sebagai pengapung di dalam air, massa jenis air 10³ kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², maka ban dapat mengapungkan beban maksimum sebesar.......N. (saat maksimum, seluruh ban masuk ke dalam air)

3.     (Bejana Berhubungan)

Sebuah pipa U yang ujungnya terbuka diisi dengan air raksa. Pada salah satu pipa diisi dengan air sebanyak 10 cm. Jika massa jenis raksa 13.600 kg/m³ dan massa jenis air 1000 kg/m³, maka perbedaan ketinggian permukaan raksa pada kedua sisi bejana adalah ....

4.     (Dongkrak Hidrolik)

Rem mobil menggunakan sistem hidrolik dengan perbandingan diameter pipa 1 : 8. Jika pipa kecil pada rem mobil diberikan gaya 20 N mampu menghentikan mobil, maka gaya tekan pada keseluruhan roda mobil sebesar .... N

5.     (Kapilaritas)

Sebuah pipa kapiler berjari-jari 1 mm dicelupkan tegak lurus kedalam pipa air yang massa jenisnya 1 g/cm³, sehingga air dalam pipa kapiler naik 1,12 cm. jika tegangan permukaan air 0,07 N/m, sudut kontak antara air dengan dinding pipa adalah....

 

FLUIDA ( ZAT YANG DAPAT MENGALIR )

Assalamu'alaikuum ....

Hari ini mari kita mempelajari materi fisika tentang zat yang dapat mengalir..... yaitu fluida ! Terbagi  dalam bahasan Fluida Statis dan Fluida Dinamis.

Hari ini cukup kita bahas Fluida Statis dulu ya... Fluida dinamisnya kita bahas nanti


Fluida disebut juga zat alir, yaitu zat yang bisa mengalir. Jenis fluida ada yang berupa zat cair atau gas.


Fluida statis adalah zat Fluida yang dalam keadaan diam, besaran-besaran yang terkait adalah Gaya, Tekanan, dan Massa jenisnya.


A. Fluida Statis

Tekanan merupakan besaran pada mempengaruhi sifat fisika fluida, dimana tekanan merupakan hasil bagi antara gaya dengan luas penampang tekan benda.

Jumlah Fluida seringkali disebutkan dalam besaran Volume, jarang dalam besaran massa, sehingga untuk penurunan rumusnya menggunakan massa jenis :

Gaya Archimedes

Gaya Archimedes adalah gaya tekan ke atas dari sejumlah fluida yang bekerja pada benda yang memindahkan sebagian volumenya.
Besarnya gaya angkat sebanding dengan banyaknya zat cair yang dipindahkan. Selanjutnya gaya angkat fluida disebut sebagai Gaya Archimedes.

Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diberikan fluida diam pada kedalaman tertentu.
Besarnya tekanan hidrostatis didapatkan dari penurunan rumus berikut :

Selanjutnya Tekanan yang diberikannya oleh fluida diam disebut Tekanan Hidrostatis.

 

Pipa Berhubungan

Bila dua jenis fluida dengan massa jenis berbeda dimasukkan ke pipa U, maka akan ada beda ketinggian permukaan.

Tekanan total pada garis batas air-minyak A dan B sama, sehingga :

Dongkrak Hidrolik

Tekanan pada fluida di ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah serba sama. Karena itu, jika pada suatu permukaan fluida diberikan tekanan, maka tekanan tersebut akan diteruskan ke permukaan lainnya.

Aplikasinya dimanfaatkan pada dongkrak hidrolik. Jika didesain pipa fluida dengan penampang yang berbeda, maka gaya yang kecil dapat mengangkat beban yang lebih besar.

 

Selain itu masih ada bahasan lain, yaitu hukum Stokes, Viskositas, tegangan permukaan dan kapilaritas. Bagian ini kita bahas di kelas ya !

Agar kita lebih faham tentang konsep Fluida, Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut (jawaban diketik di Ms.Word dengan font Arial 11, persamaan matematika menggunakan fitur equation) :
Jawaban diemail ke ruddy.albayan@gmail.com  

PERTANYAAN :

(sesi 1)

soal 1

Sebuah benda dapat mengembang dan mengempis. Jika volume benda dijadikan 3 kali lipat, bagaimana besar massa jenisnya ?

soal 2

Minyak dan air dicampurkan pada bejana U seperti pada gambar. Jika massa jenis air 1000 kg/m3, massa jenis minyak adalah …

soal 3
Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan air yang massa jenisnya 1000 kg/m3, kemudian salah satu pipa  tersebut dimasukkan minyak seperti pada gambar.   Massa jenis minyak tersebut adalah…. 

Soal 4
Sebuah mobil bermassa 1.000 kg diangkat oleh sebuah dongkrak hidrolik. Jari-jari penghisap besar dan kecil masing-masing 100 cm dan 20 cm. Gaya yang harus dikerjakan pada penghisap kecil untuk mengangkat mobil adalah ….(g = 10 m/s2)





(sesi 2)

soal 1

Sebuah balon plastik kosong dapat diisi dengan zat cair dan volumenya tetap. Jika balon diisi air yg massanya 3 kali lipat balon, bagaimana besar massa jenisnya ?

soal 2

Minyak dan air dicampurkan pada bejana U seperti pada gambar. Jika massa jenis minyak 600 kg/m3, massa jenis minyak adalah …

soal 3
Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan mnyak yang massa jenisnya 750 kg/m3, kemudian salah satu pipa  tersebut dimasukkan air seperti pada gambar.   Massa jenis air tersebut adalah…. 

Soal 4
Sebuah mobil bermassa 3.000 kg diangkat oleh sebuah dongkrak hidrolik. Jari-jari penghisap besar dan kecil masing-masing 50 cm dan 5 cm. Gaya yang harus dikerjakan pada penghisap kecil untuk mengangkat mobil adalah ….(g = 10 m/s2)



(sesi 3)

soal 1

Sebuah benda berada di kedalaman 50 meter dr permkaan laut yang memiliki massa jenis 1200 kg/m3. Jika tekanan udara luar 100.000 Pa, tentukan tekanan toal yang dalam benda !

soal 2

Minyak dan air dicampurkan pada bejana U seperti pada gambar. Jika massa jenis minyak 900 kg/m3, massa jenis minyak adalah …

soal 3
Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan air ais yang massa jenisnya 120 kg/m3, kemudian salah satu pipa  tersebut dimasukkan minyak seperti pada gambar.   Massa jenis minyak tersebut adalah…. 

Soal 4
Sebuah mobil bermassa 8.000 kg diangkat oleh sebuah dongkrak hidrolik. Jari-jari penghisap besar dan kecil masing-masing 50 cm dan 10 cm. Gaya yang harus dikerjakan pada penghisap kecil untuk mengangkat mobil adalah ….(g = 10 m/s2)

Selamat Mengerjakan 

GAYA DAN HUKUM NEWTON

Assalamu'alaikum wr. wb.

Kali ini,mari kita mengenal Gaya, yaitu dorongan atau tarikan  yang dapat mengubah gerak atau mengubah bentuk sebuah benda.

Gaya (F = Force) yang diberikan pada sebuah benda bermassa (m) dalam fisika dapa mengubah percepatan geraknya (a = acceleration). Digambarkan dalam tiga Hukum Newton, yaitu :

Hukum I Newton
“Jika resultan gaya yang bekerja pada benda yang sama dengan nol,maka benda yang mula2 diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan”.
ΣF = 0

Hukum II Newton
Perceoatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan masa benda”.
ΣF = m.a
Keterangan:
F = Gaya (N)
m = Massa (Kg)
a = Percepatan (m/s^2)

Hukum III Newton
“Jika benda pertama mengerjakan gaya terhadap benda kedua, maka benda kedua akan mengerjakan gaya terhadap benda pertama yang besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan”.
F(aksi) = -F (reaksi)

MACAM-MACAM GAYA :
1. Gaya Berat
Setiap benda bermassa mempunyai gaya berat, yang arahnya menuju ke pusat bumi, sebesar :

W=m.g
w = gaya berat (N)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi

2. Gaya Normal


Gaya Normal adalah gaya tahan bidang terhadap gaya yang menekannya. Arah Gaya normal tegak lurus dengan bidang tekan.
Gaya Normal pada lantai mendatar : 

 Gaya Normal pada lantai miring :

 

3. Gaya Gesek

gaya gesek terjadi ketika ada dua benda yang saling bersentuhan. Ketika benda masih diam, berlaku hukum newton, sehingga gaya gesek benda nilainya sama dengan gaya dorongnya, hingga bernilai maksimum sebesar gaya gesek statisnya.

nilai maksimum gaya gesek statis : Fg=N.μs

Ketika benda bergerak dengan percepatan a, maka gaya gesek berubah nilainya menjadi gaya gesek kinetik.

4. Gaya Tegangan Tali

Gaya tegangan tali adalah gaya yang bekerja melalui tali, kabel maupun kawat. Sebagai contoh adalah dua balok yang terhubung oleh tali, ditarik oleh gaya F seperti pada gambar.

 

Agar kita lebih faham tentang konsep gaya, Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut (jawaban diketik di Ms.Word dengan font Arial 11, persamaan matematika menggunakan fitur equation) :
Jawaban diemail ke ruddy.albayan@gmail.com

PERTANYAAN SESI KE-1 
1. Kapan sebuah benda akan mendapatkan gaya gesek kinetis ?
2. Benda (m = 2 kg) ada pada bidang datar kasar (koefisien gesek 0,2 dan 0,3) dalam keadaan diam. Benda ditarik dengan gaya mendatar 5 N. Tentukan besar gaya geseknya!
3. Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s, kemudian dalam waktu 2 detik dipercepat menjadi 40 m/s. Tentukan gaya yang diberikan pada benda !
4. Dodi berada dalam lift yang bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s²  . Desakan kaki Dodi ke lantai terasa sebesar 600 N. Massa Dodi sebesar ....  kg.


PERTANYAAN SESI KE-2
1. Apa yang dimaksud dengan koefisien gesek kinetis dan koefisien gesek statis ?
2. Benda (m = 4 kg) ada pada bidang datar kasar (koefisien gesek 0,1 dan 0,2) dalam keadaan diam. Benda ditarik dengan gaya mendatar 3 N dan 6 N dengan arah berlawanan. Tentukan besar gaya geseknya!
3. Sebuah benda mendapatkan gaya 200 N bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s, kemudian dalam waktu 5 detik dipercepat menjadi 20 m/s. Tentukan massa benda !
4. Bono bermassa 50 kg, berada dalam lift yang bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s²  desakan kaki Bono ke lantai sebesar ...


PERTANYAAN SESI KE-3
1. Mengapa koefisien gaya gesek statis lebih besar daripada koefisien gesek kinetis ?
2. Benda (m = 5 kg) ada pada bidang datar kasar (koefisien gesek 0,15 dan 0,3) dalam keadaan diam. Benda ditarik dengan gaya mendatar 10 N dan ditarik ke atas dengan gaya 20 N. Tentukan besar gaya geseknya!
3. Sebuah mobil mendapatkan gaya rem 1500 N bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s hingga berhenti setelah direm selama 4 detik. Tentukan massa benda !
4. Abdul bermassa 60 kg, berada dalam lift yang bergerak ke bawah dengan percepatan 5 m/s²  . Desakan kaki Abdul ke lantai sebesar ....  N.

 PERTANYAAN SESI KE-4
1. Ketika benda yang berada di lantai kasar mendapatkan gaya, tapi benda ersebut masih diam, sebesar apakah gaya gesek yang dirasakannya ?
2. Benda (m = 4 kg) ada pada bidang datar kasar (koefisien gesek 0,15 dan 0,3) dalam keadaan diam. Benda ditarik dengan gaya mendatar 15 N dan ditekan ke bawah dengan gaya 10 N. Tentukan besar gaya geseknya!
3. Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan awal Vo, kemudian dipercepat hingga dalam waktu 4 detik kecepatannya menjadi 80 m/s. Jika gaya yang diberikan pada benda sebesar 30 N, tentukan Vo !
4. Cecep berada dalam lift yang bergerak ke bawah dengan percepatan 5 m/s²  . Desakan kaki Cecep ke lantai terasa sebesar 400 N. Massa Cecep sebesar ....  kg.