Fluida Dinamis

1. Teori yang membahas mengenai perilaku fluida adalah ...

• a. Hukum Archimedes

• b. Hukum Pascal

• c. Hukum Bernoulli

• d. Hukum Boyle

• e. Hukum Newton

1. Sebuah pipa dengan diameter dalam 10 cm mengalirkan air dengan kecepatan 5 m/s. Berapa laju aliran air dalam pipa tersebut?

• a. 0,015 m³/s

• b. 0,03927 m³/s

• c. 0,07 m³/s

• d.  0,157 m³/s

• e. 0,314 m³/s

Hukum kontinuitas mengatakan bahwa ...

• a. Laju aliran fluida pada pipa bercabang sama

• b. Tekanan fluida pada pipa bercabang sama

• c. Kecepatan fluida pada pipa bercabang sama

• d. Diameter pipa bercabang sama

• e. Massa jenis fluida pada pipa bercabang sama

Sebuah wadah yang berisi air memiliki bentuk kubus dengan panjang sisi 30 cm. Berapa gaya tekan yang bekerja pada sisi wadah jika kedalaman air di dalamnya adalah 20 cm?

• a. 88,2   N

• b. 245,6 N

• c. 264,6 N

• d. 286,4 N

• e. 325,8 N

Jika volume sebuah cairan di dalam pipa tidak berubah, tetapi diameter pipa diperkecil, maka ...

• a. Tekanan cairan akan meningkat

• b. Tekanan cairan akan menurun

• c. Kecepatan aliran cairan akan meningkat

• d. Kecepatan aliran cairan akan menurun

• e. Laju aliran cairan akan meningkat

Jelaskan prinsip kerja hukum kontinuitas dan berikan contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Answer explanation

Prinsip kerja hukum kontinuitas adalah bahwa laju aliran fluida pada pipa yang bercabang harus sama, sehingga volume fluida yang masuk ke dalam pipa harus sama dengan volume fluida yang keluar dari pipa. Contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari adalah ketika kita membuka keran air di rumah, maka air akan mengalir keluar dari keran dengan kecepatan yang sama pada semua bagian pipa yang bercabang.

Sebuah pipa dengan diameter dalam 5 cm mengalirkan air dengan kecepatan 2 m/s. Hitunglah laju aliran air dalam pipa tersebut!

Answer explanation

Diketahui: diameter dalam pipa (D) = 5 cm, kecepatan aliran air (v) = 2 m/s. Laju aliran air (Q) dapat dihitung menggunakan rumus Q = Av, di mana A adalah luas penampang pipa. Luas penampang pipa dapat dihitung menggunakan rumus A = πD²/4. Substitusikan nilai D dan v ke rumus tersebut, maka A = π(5 cm)²/4 = 19,63 cm² dan Q = Av = 19,63 cm² × 2 m/s = 0,03927 m³/s.

Jelaskan prinsip kerja dari alat hidrolik dan berikan contoh penerapannya dalam industri.

Answer explanation

Prinsip kerja alat hidrolik adalah bahwa tekanan yang dihasilkan oleh fluida yang tidak dapat terkompresi (seperti minyak atau air) di dalam tabung dapat digunakan untuk menggerakkan sebuah piston atau silinder. Contoh penerapannya dalam industri adalah pada mesin-mesin berat seperti excavator, bulldozer, dan crane, yang menggunakan sistem hidrolik untuk mengangkat atau memindahkan benda-benda berat.

Sebuah bejana berisi air dengan kedalaman 50 cm. Berapa tekanan hidrostatis pada dasar bejana jika massa jenis air adalah 1000 kg/m³?

Answer explanation

Tekanan hidrostatis pada dasar bejana dapat dihitung menggunakan rumus P = ρgh, di mana ρ adalah massa jenis air, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah kedalaman air. Substitusikan nilai yang diberikan ke rumus tersebut, maka P = 1000 kg/m³ × 9,81 m/s² × 0,5 m = 4905 Pa.

Jelaskan perbedaan antara tekanan absolut dan tekanan relatif dan berikan contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Answer explanation

Tekanan absolut adalah tekanan yang diukur relatif terhadap tekanan vakum (tekanan nol absolut), sementara tekanan relatif adalah tekanan yang diukur relatif terhadap tekanan atmosfer. Contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari adalah pada pengukuran tekanan ban mobil. Tekanan dalam ban biasanya diukur relatif terhadap tekanan atmosfer luar, tetapi dalam pengujian kecepatan maksimum mobil, tekanan dalam ban harus diukur secara absolut untuk memastikan keamanan penggunaan mobil.