Fluida ialah salah satu topik yang sering muncul dalam ujian nasional bidang studi fisika. Materi yang sering keluar yaitu tekanan hidrostatis dan konsep Hukum Bernoulli wacana kebocoran. Related topics :
Model soal yang pernah keluar dalam ujian nasional antara lain menghubungkan konsep fluida dinamis dengan gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan, perbandingan tekanan yang dihasilkan oleh dua jenis fluida, dan memilih waktu yang diperlukan untuk suatu fluida mencapai tanah dari titik kebocoran.
Model Soal :
(UN 2006/2007)
Dua ember A dan B diisi dengan zat cair yang tidak sama massa jenisnya dengan ketinggian yang sama. Jika tekanan di dasar A sama dengan ⅘ tekanan di dasar B dan massa jenis zat cair A 1000 kg/m3, maka massa jenis zat cair B yaitu ....
Apabila ikan berada dalam akuarium menyerupai terlihat pada gambar, maka tekanan yang dialami oleh ikan tersebut yaitu ...
A. 2000 N/m2
C. 6000 N/m2
E. 12000 N/m2
B. 4000 N/m2
D. 10000 N/m2
Pembahasan : Diketahui massa jenis air yaitu 1000 kg/m3 dan gravitasi 10 m/s2. Ikan berada pada kedalaman h = 60 − 40 = 20 cm dari permukaan air. melaluiataubersamaini demikian, ikan akan mengalami tekanan hidrostatis sebesar : Ph = W⁄A = ρc.g.h ⇒ Ph = 1000 (10) (20 x 10-2) ⇒ Ph = 2000 N/m2 Jawaban : A.
(UN 2007/2008) Perhatikan kejadian kebocoran tangki air pada lubang P dari ketinggian tertentu pada gambar diberikut!
Air yang keluar dari lubang P akan jatuh ke tanah setelah waktu t = ....
A. ⅕√5 s
C. ½√5 s
E. 2√5 s
B. ¼√5 s
D. √5 s
Pembahasan :
Kecepatan air yang keluar dari lubang P sanggup dihitung dengan aturan Bernoulli yaitu :
v
=
√
2.g.h
v
=
√
2 (10) (1)
v
=
√
20
v = 2√5 m/s vx = 2√5 m/s
Karena jarak dalam arah mendatar diketahui yaitu 2m, maka kita sanggup gunakan rums GLB untuk menghitung waktunya, sebagai diberikut :
t
=
x
=
2
vx
2√5
t
=
1
.
√5
√5
√5
t
=
1
√5 s
5
Jawaban : A.
(UN 2006/2007)
Sebuah tabung meliputi penuh zat cair (ideal). Pada dindingnya sejauh 20 cm dari permukaan atas terdapat lubang kecil (jauh lebih kecil dari penampang tabung), sehingga zat cair memancar menyerupai pada gambar di bawah ini.
Berapa besar kecepatan pancaran air tersebut dari lubang kecil .....
A. 1,0 m/s
C. 3,0 m/s
E. 5,5 m/s
B. 2,0 m/s
D. 5,0 m/s
Pembahasan : Kecepatan air dari lubang kecil yaitu :
v
=
√
2.g.h
v
=
√
2 (10) (20 x 10-2)
v
=
√
4
v = 2 m/s Jawaban : B.
(UN 2005/2006)
Sebuah tabung meliputi zat cair. Pada dindingnya terdapat lubang kecil yang jauh lebih kecil dari penampang tabung, sehingga zat cair memancar menyerupai terlihat pada gambar di bawah ini.
Besarnya x yaitu ....
A. 20 cm
C. 40 cm
E. 80 cm
B. 30 cm
D. 60 cm
Pembahasan : Untuk menghitung x atau jarak dalam arah horizontal, kita harus mencari kecepatan pancar air dan waktu yang diperlukan air untuk mencapai tanah. Ingat, untuk menghitung kecepatan dilihat kedalaman lubang dari permukaan air yaitu h = 100 - 80 = 20 cm.
Kecepatan pancar air :
v
=
√
2.g.h
v
=
√
2 (10) (20 x 10-2)
v
=
√
4
v = 2 m/s
Waktu yang diperlukan untuk mencapai tanah sanggup dihitung dengan rumus GLBB, yaitu : y = ½ g.t2 ⇒ 80 x 10-2 = ½ (10) t2 ⇒ 8 x 10-2 = ½ t2 ⇒ 16 x 10-2 = t2 ⇒ t = 4 x 10-1 ⇒ t = 0,4 s.
Maka jarak yang ditempuh dalam arah mendatar yaitu : x = v.t x = 2 (0,4) x = 0,8 m x = 80 cm.
Soal menyerupai ini juga sanggup dikerjakan dengan rumus cepat di bawah ini, dengan catatan dari gambar diketauhi Δh = 100 - 80 = 20 cm dan h2 = 80 cm sehingga diperoleh :
Posted by 
Emoticon