fluida umptn

7/31/2019 Fluida umptn

1/8

Mekanika

mhharismansur@gmail .com

77

FLUIDA

1. Tes ITB 1976Sebuah pesawat terbang dapat mengangkasa karena A. Perbedaan tekanan dari aliran-aliran udaraB. Pengaturan titik berat pesawatC. Gaya angkat dari mesin pesawatD. Perubahan momentum dari pesawatE. Berat pesawat yang lebih kecil daripada berat udara yang dipindahkanJawab : A

Kecepatan bagian atas sayap pesawat lebih besar daripada kecepatan bagian

bawah sayap pesawat sehingga aliran udara menimbulkan perbedaan tekanan

aliran-aliran udara

2. PPI 1980Sebuah pipa silinder yang lurus mempunyai dua macam penampang dengan luas

2200mm dan 2100mm . Pipa tersebut diletakkan secara horizontal, sedangkan air

didalamnya mengalir dari arah penampang besar ke penampang kecil. Apabilakecepatan arus di penampang besar adalah 2m/s, maka kecepatan arus pada

penampang kecil adalah m/sA. B. C. 1 D. 2 E. 4

Jawab : E

m/s4)100

200(2

m/s...;m/s2;mm100;mm200

2

1

122211

21

2

2

2

1

A

AvvvAvA

vvAA

3. PPI 1981Apabila pipa barometer diganti dengan pipa yang luas penampangnya dua kalinya, maka pada tekanan udara luar 1 atm tinggi air raksa dalam pipa cm

A. 19 B. 38 C. 76 D. 114 E. 152Jawab : C

Tekanan raksa pada barometer merupakan tekanan hidrostatis, maka tidak

tergantung pada luas penampang, tetapi pada ketinggian air raksa dalam

tabung. Dalam hal ini tekanan udara setara dengan tinggi air dalam pipa

sebesar 76cmHg4. Sipenmaru 1988 Kode 71

Sebuah logam Cyang merupakan campuran dari logamA dan logamB, bermassa20 gram jika ditimbang diudara; sedangkan jika ditimbang di dalam air 185

gram. Jika kerapatan logam A 3/20 cmgA , kerapatan logam B3/10 cmg

B dan kerapatan air 3/1 cmgair , maka massa logamA gr

A. 15 B. 30 C. 66,67 D. 100 E. 133,33Jawab : D


2/8

Mekanika


78

?...,185)(

gr200)(;g/cm10;g/cm20;g/cm20 333

AC

CairBA

mgrairm

udaram

Besarnya gaya ke atas diperoleh dari

3

airairogam

)()(

cm15)1(

g.dyne15

.dyne15:maka?,...

dyne.15)185()200(

gV

ggVgVFVVvolume

gggWWF

C

CCACl

airCudaraCA

Maka massa logam A adalah :

gram100520:maka

55015020010)15(1020020

)(

3

xm

cmVVVV

VVmVVmVmmm

A

AAAA

ACBCAABBCAABCA

5. UMPTN 1989 Rayon BGambar berikut menunjukkan sebatang pipa kaca berisi udara. Ujung pipa atas

tertutup, sedangkan ujung bawah tertutup oleh air raksa yang tingginya 10cm.Jika tekanan udara di luar 76cmHg, maka tekanan udara didalam pipa kaca

adalah cmHgA. nol

B. 10C. 66

D. 76E. 86

Jawab : C

cmHgP

PPP

PPP

P

cmHgP

cmHgP

Hg

Hg

Hg

661076?...

10

76

0

00

6. UMPTN 1989 Rayon BSebuah balon dengan diameter 10m berisi udara panas. Kerapatan dalam bola

adalah 75% kerapatan udara luar (kerapatan udara luar3

/3,1 mkg ). Besar massatotal maksimum penumpang dan beban yang masih dapat diangkat balon tersebut

adalah kg( 2/10 smg )

A. nol B. 1,3 C. 170 D. 510 E. 680Jawab : C

cmHg10

?...P

cmHgP 760

udara

cm10


3/8

Mekanika


79

VVm

VmgVgVgm

FgmgmFWFWF

mk

RD

udaraudaraudarab

gasudarabudaragasb

AgbAA

41

43

b

3

udara

udara43

udaragas

)(

)(

00

?....,g/m3,1

)cm5(cm10;%75

kgRmRV b 08,170)5)(14,3)(3,1())(3,1(;3

313

34

413

34

7. UMPTN 1989 Rayon CDimensi

21 TML menyatakan dimensi besaran .

A. gaya B. energi C. daya D. tekanan E. momentum

Jawab : D>>> 21212

2

))()((/ TMLsmkg

m

skgm

A

FP

8. UMPTN 1990 Rayon AJika percepatan gravitasi adalah 2/8,9 smg , maka berat jenis air raksa dalam

satuan SI adalah

A. 3/6,13 dmkg C. 3/10006,13 mkgx E. 3/6,13 mN

B. 3/8,910006,13 mNxx D. 3/9816,13 cmdynex

Jawab : B

)/(8,910006,13?...;gram/cm6,13;m/s8,9 332 mNxxgBJBJg

9. UMPTN 1992 Rayon BAir setinggi 8m dengan debit air sm /10 3 dimanfaatkan untuk memutar generator

listrik mikro. Jika 10% energi air berubah menjadi energi listrik dan2/10 smg , daya keluaran generator listrik menjadi kW

A. 70 B. 75 C. 80 D. 90 E. 95

Jawab : C

kWattWattxP

Qght

Vgh

t

EpPVghEpVghmghEp

PgQmh

801080)8)(10)(10)(10(100

10

%10%10

%10

?...;m/s10;%10/s;m10;8

33

23

10.UMPTN 1993 Rayon BJarum dapat terapung pada permukaan air karena

A. massa jenis jarum lebih kecil daripada airB. massa jenis jarum lebih besar daripada airC. gaya apung Archimedes

gas

gmm gb )(

asbalon

udara


4/8

Mekanika


80

D. berat jenis jarum sama dengan berat jenis airE. tegangan permukaan airJawab : E

Massa jenis jarum lebih besar daripada massa jenis air seharusnya jarumtenggelam, jarum terapung karena tegangan permukaan air

11.UMPTN 1993 Rayon CSebuah benda tergantung di atas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan

50% volume benda di dalam air, 30% di dalam minyak dan sisanya berada di atas

permukaan minyak. Jika massa jenis minyak 3/8,0 cmgm , maka massa jenis

benda tersebut 3/cmg

A. 0,62 B. 0,68 C. 0,74 D. 0,78 E. 0,82Jawab : C

?...;/1;/8,0 33 bam cmgcmg

mV = volume minyak yang dipindahkan

aV = volume air yang dipindahkan

Benda setimbang, maka gaya berat benda sama dengan gaya angkat Archimedesoleh air dan minyak.

3kg/m74,05,024,05,0)8,0(3,0)1%(50)8,0%(30

''''

b

a

b

a

m

b

m

baammbbAmbV

V

V

VgVgVgVFFgm

12.SPMB 1993 Rayon CSebuah es balok terapung di dalam bejana berisi air. Jika massa jenis es

3/9,0 cmges dan massa jenis air 3/1 cmgair , maka bagian es yang

terendam dalam air adalah

A. 90% B. 75% C. 65% D. 25% E. 10%Jawab : A

esesesa

eses

a

esesaaaesesa

esaires

VVVVV

VVVVgVgVFW

VV

%90%909,0

,9,01

9,0

....;g/cm1;g/cm9,0

rendam

rendam

33

13.UMPTN 1995 Rayon B kode 62Air mengalir pada suatu pipa yang diameternya berbeda dengan perbandingan

2:1 . Jika kecepatan air yang mengalir pada bagian pipa yang besar sebesar

40m/s, maka besarnya kecepatan air pada bagian pipa kecil sebesar m/sA. 20 B. 40 C. 80 D. 120 E. 160

air

benda

%30

%50

minyak


5/8

Mekanika


81

Jawab : E

m/s160)12(40)(

?...:m/s402:1:

22

1

22

1

2212211

1221

DDv

AAvvvAvA

vvDD

14.UMPTN 1995 Rayon C kode 42Kenaikan permukaan fluida yang cekung dalam kapiler berbanding lurus dengan

pertambahan :1. sudut kontak permukaan fluida 3. massa jenis fluida2. jari-jari kapiler 4. tegangan permukaan fluidaJawab : 4 saja (D)

fluida)permukaantegangan(cos2

h

grh

15.UMPTN 1996 Rayon A no. 35Air terjun setinggi 20m digunakan untuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA).

Setiap detik air mengalir 310m . Jika efisiensi generator 55% dan 2/10 smg ,

maka daya rata-rata yang dihasilkan kWA. 110 B. 1100 C. 2200 D. 2500 E. 5500

Jawab : B

kWattWattxP

Qght

Vgh

t

EpPVghEpVghmghEp

PgQmh

1100101100)20)(10)(10)(10(100

55

%55%55

%55

?...;m/s10%;55;m10;20

33

23

16.UMPTN 1997 Rayon A kode 32Untuk menentukan massa jenis zat cair dirangkai alat seperti pada gambar di

bawah ini. Penghisap P dapat bergerak bebas dengan luas penampang 21cm .

Jika konstanta pegas 100 N/m dan pegas tertekan sejauh 0,4cm.

Maka massa jenis zat cair adalah

(dalam 3/mkg )

A. 400 C. 750 E. 1000B. 500 D. 800 Jawab : A

cm4,0,N/m100);1?(...;1 2 xkmhcmA

Pada gambar tersebut terjadi keseimbangan gaya yaitu gaya pegas dengan gaya

hidrostatis, maka besarnya adalah :

m1

P ?...

cm4,0x


6/8

Mekanika


82

3

4

3

4

2

kg/m400)10)(1(

)104)(10(

)10)(1)(10(

)104,0)(100(

xx

ghA

kx

17.UMPTN 1999 Rayon B kode 52Pada gambar dibawah ini, G adalah generator 1000Wyang digerakkan dengan kincir air. Generator hanya

menerima energi sebesar 80% dari energi air. Jikagenerator dapat bekerja normal, Debit air yang

sampai ke kincir adalah l/sA. 12,5 C. 27,5 E. 250

B. 25 D. 125 Jawab : A

?...;m10%;80;Watt1000 QhP

Daya generator adalah kecepatan energi potensial, maka :

/sm80

1

)10)(10)(10%)(80(

1000 33

gh

PQ

Qght

Vgh

t

mgh

t

EpP

(liter)/s5,12/sdm5,12/sdm)10(0125,0/sm0125,0 3333 Q

18.UMPTN 2001 Rayon BSepotong mata uang logam jika dicelupkan dalam fluida A dengan 3/8,0 cmg

mengalami gaya ke atas sebesar AF dan jika dicelupkan dalam fluida B dengan3/7,0 cmg mengalami gaya ke atas sebesar BF . Perbandingan kedua gaya

tersebutBA

FF / bernilai

A. 8/14 B. 4/7 C. 7/8 D. 7/6 E. 8/7Jawab : E

7

8

7,0

8,0?...

/7,0

/8,0

3

3

B

A

B

A

B

A

BB

AA

F

F

F

F

Fcmg

Fcmg

19.SPMB 2003 Regional I kode 721Penghisap mempunyai luas penampang 2cm75,0 yang bergerak bebas tanpa

gesekan sehingga dapat menekan pegas sejauhx.Jika konstanta pegas 75 N/m dan massa jenis zat cair

3500kg/m . Maka x adalah cm

A. 0,4 B. 0,5 C. 0,6 D. 0,7 E. 1

Jawab : A

?...,N/m75);1(kg/m500;cm75,0 32 xkmhA

m1 P

?...x

Air

Air

m10


7/8

Mekanika


83

cm5,0m10575

)1075,0)(1)(10)(500( 34

xx

k

ghAx

20.Ganesa OperationSebuah benda dimasukkan ke dalam air. Ternyata 25% dari benda terapung di

atas permukaan air. Maka besar massa jenis benda adalah 3/cmg

A. 0,25 B. 0,4 C. 0,50 D. 0,60 E. 0,75Jawab : E

aabbaba

baa

ba

gVggVV

gVgVFWF

VVVV

75,01

75,0)75,0()25,0(

00

?...;g/cm1;%25;

1

3

21

21.Ganesa OperationAir mengalir ke dalam bak berpermukaan luas dengan debit sm /10 34 , tetapi

bocor dari bawah melalui bidang yang luasnya 21cm , berapa ketinggian

maksimum air dalam bak ? (dalam cm)

A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 E. Jawab : A

2234 /10?,...;cm1;/sm10 smghAQ

Kecepatan fluida berbanding lurus dengan akar tinggifluida, maka debit fluida juga berbanding lurus dengan

akar tinggi fluida

cm5m05,020

1

)10)(10(2

)10(

2)2(22

24

24

2

222

h

gA

QhghAQghAAvQghv

22.Sebuah pipa memancarkan air dengan kecepatan 80cm/s dengan debit scm /30 3 hingga menerpa dinding. Setelah mengenai dinding, air bergerak sejajar dinding

seperti terlihat pada gambar. Bila massa 31cm adalah 1 gram, besar gaya yang

dialami dinding adalah Na. 0,024b. 0,048c. 0,24d. 0,36e. 2,4

Jawab : A

h


8/8

Mekanika


84

?...,gr1;cm1;cm/s80;/scm30 33 FmVvQ

Gaya yang diperoleh berbanding lurus dengan kecepatan fluida dan berbanding

terbalik dengan perubahan waktu (ingat impuls sebanding dengan momentum),maka :

NNxxxvQF

vQvt

V

t

vVFvVvmtF

FgrmcmVscmvscmQ

024,01024)1080)(1030)(10(

)(.

?...,1,1;/80,/30

3263

33

23.Kenaikan permukaan fluida yang cekung dalam pipa kapiler berbanding lurusdengan pertambahan

1. sudut kontak permukaan fluida 3. massa jenis fluida2.

jari-jari pipa kapiler 4. tengangan permukaan fluidaJawab : 4 saja

Kenaikan zat zair dalam pipa kapiler

h

grh

cos2; = tegangan permukaan fluida

h

fluida umptn

Documents