Nah, kali ini kita akan fokus membahas contoh soal fluida dinamis. Fluida merupakan suatu zat yang dapat mengalir. Fluida dinamis merupakan fluida (bisa berupa zat cair dan gas) yang bergerak, memiliki kecepatan yang konstan terhadap waktu, tidak mengalami perubahan volume, tidak kental, dan tidak terbulen (tidak mengalami putaran-putaran).
Berikut adalah contoh-contoh soal mengenai materi fluida dinamis dalam mata pelajaran fisika. Yuk, simak berikut contoh-contoh soalnya.
Contoh-contoh Soal Materi Fluida Dinamis Mata Pelajaran Fisika dan Kunci Jawabannya
Contoh Soal 1
Sebuah bak mandi akan diisi dengan sebuah air mulai pukul 07.20 WIB s/d pukul 07.50 WIB. Jika debit air 10 liter/ menit, maka berapa literkah volume air yang ada
dalam bak mandi tersebut ?
A. 100 liter
B. 200 liter
C. 300 liter
D. 350 liter
E. 400 liter
Jawaban: C. 300 liter
Pembahasan :
Diketahui :
t = 30 menit diperoleh dari 07.50 WIB – 07.20 WIB
Q = 10 liter/menit
Ditanyakan , V = ..?
Jawab
Rumus Debit
Q= 𝑉/𝑡
Ditanyakan :
V = Q . t = 10 liter/menit . 30 menit
= 300 liter
Contoh Soal 2
Saat kita menyiram tanaman dengan menggunakan selang dan jarak tanaman jauh dari ujung selang maka yang kita lakukan adalah memencet ujung selang supaya luas permukaan ujung selang menjadi semakin kecil. Asas yang terdapat pada aktivitas tersebut adalah…
A. Asas kontinuitas
B. Asas black
C. Asas termodinamika
D. Asas mekanika
E. Asas elastisitas
Jawaban: A.
Pembahasan :
Asas kontinuitas yang menyatakan bahwa fluida yang tak termampatkan dan mengalir dalam keadaan tunak, maka laju aliran volume di setiap waktu sama besar.
Contoh Soal 3
Sebuah pipa dengan luas penampang 616 cm2 dipasang keran pada ujungnya dengan jari jari keran 3,5 cm. Jika besar kecepatan aliran air dalam pipa 0,5 m/s, maka dalam waktu 5 menit , berapakah volume air yang keluar dari keran ?
A. 9,24 m3
B. 10,12 m3
C. 12,4 m3
D. 15 m3
E. 18,2 m3
Jawaban: A. 9,24 m3
Pembahasan :
Diketahui :
A1 = 616 cm2 = 616.10-4 m
v1 = 0,5 m/s
R2 = 3,5 cm = 0,035 m
t = 5 menit = 300 detik
Ditanyakan :
V2 = …?
Q1 = Q2
A1.v1 =𝑉2/𝑡2
V2 = A1.v1.t2
= 616.10-4 . 0,5 . 300
= 924.10-2
= 9,24 m3
Contoh Soal 4
Berikut adalah ciri-ciri fluida dinamis, kecuali….
A. Fluida dianggap tidak kompresibel
B. Tak bergantung waktu (tunak) artinya kecepatannya konstan pada titik tertentu dan membentuk aliran laminer
C. Aliran fluida adalah aliran stasioner
D. Fluida dianggap bergerak tanpa gesekan walaupun ada gerakan materi
E. Aliran fluida dinamis
Jawaban: E. Aliran fluida dinamis
Pembahasan :
Aliran fluida tidak dinamis melainkan status karena dibatasi oleh luas permukaan yang sama dan debit air beraturan.
Contoh Soal 5
Jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama di setiap titik sepanjang aliran fluida ideal adalah bunyi dari asas?
A. Asas kontinuitas
B. Asas black
C. Asas termodinamika
D. Asas mekanika
E. Asas bernaulli
Jawaban: E. Asas bernoulli
Pembahasan :
Asas bernoulli terjadi pada tangki air yang berlubang, gaya angkat pada sayap pesawat terbang, pipa venturi, tabung pitot dan sejenisnya yang alirannya memiliki nilai yang sama.
Contoh Soal 6
Air mengalir dari pipa yang berjari jari 3 cm dan keluar melalui sebuah keran yang berjari jari 1 cm. Jika kecepatan air keluar keran 3 m/s. berapakah kecepatan air dalam pipa?
A. 17,6 liter/ s
B. 15,5 liter/ s
C. 18,2 liter/ s
D. 22,2 liter/ s
E. 16,4 liter/ s
Jawaban: A. 17,6 liter/ s
Pembahasan :
Diketahui :
r = 4 dm = 0,4 m
h = 21 dm = 21.10-1m
t = 10 menit = 600 detik
Rumus Volume sebuah tabung
V = π r2 x h
Volume air = Volume tabung
Debit x waktu = 22/7 . (0,4)2. 21
Q . t = 22.0,16.3
Q . 600 = 10,56
Q = 10,56/600
= 0,0176 m3/s
= 17,6 dm3/s
Contoh Soal 7
Perbedaan tekanan udara antara atas dan bawah pesawat 20 N/m. Jika kecepatan aliran udara di bawah sayap 70 m/s, berapakah kecepatan aliran udara di atas sayap pesawat ? (ρ= 1,29 kg/m3)
A. 80,5 m/s
B. 70,22 m/s
C. 10,2 m/s
D. 11,6 m/s
E. 60,5 m/s
Jawaban: B. 70,22 m/s
Pembahasan :
Diketahui :
P2 -P1 = 20 N/m
V2 = 70 m/s
ρ = 1,29 kg/m3
Ditanyakan: V1 = … ?
P2 -P1 =½ ρ. (v1^2 – v2^2)=
20 = ½. 1,29.( v1^2 – 70^2)=
31,008 = v1^2 – 4900
V1 = 70,22 m/s
Contoh Soal 8
Apa yang dimaksud aliran turbulen?
A. Aliran fluida dalam pipa tidak beraturan/tidak sejajar dengan pipa
B. Aliran yang memancar dalam volume yang besar
C. Aliran yang statis
D. Aliran yang beraturan
E. Aliran yang bergerak sejajar
Jawaban: A.
Pembahasan :
Aliran fluida dalam pipa tidak beraturan/tidak sejajar dengan pipa.
Contoh Soal 9
Air dialirkan melalui pipa seperti pada gambar di atas. Besar kecepatan air pada titik 1, 3 m/s dan tekanannya P1 = 12300 Pa. Pada titik 2, pipa memiliki ketinggian 1,2 meter lebih tinggi dari titik 1 dan besar kecepatan air 0,75 m/s. Berapa tekanan pada P2?
A. 4.080 Pa
B. 1.800 Pa
C. 3.200 Pa
D. 1.200 Pa
E. 6.800 Pa
Jawaban: A. 4.080 Pa
Pembahasan :
Diketahui :
V1 = 3 m/s ρair =1000 kg/m3
V2 = 0,75 m/s g = 10 m/s2
h2 = 1,2 m
P1 = 12.300 Pa
Ditanyakan, P2 =… ?
P2 = P1 + ½ ρv1
2 – ½ ρv2
2 – ρgh2
= 12.300 +½ 1000.3^2 – ½ 1000. 0,75^2 – 1000.9,8.1,2
= 4.080 Pa
Contoh Soal 10
Laju aliran air disebut?
A. Volume
B. Debit
C. Aliran
D. Pro
E. Fluida
Jawaban: B. Debit,
Pembahasan :
Debit adalah banyaknnya volume air yang mengalir setiap detik.
Itulah pembahasan mengenai contoh-contoh soal materi fluida dinamis dalam mata pelajaran fisika dan kunci jawabannya. Contoh soal tersebut dapat kamu jadikan sebagai referensi ketika kamu ingin berlatih dan lebih memahami materi fluida dinamis. Semoga bermanfaat!
