IKA suDARTI: LEMBAR KERJA SISWA SMA FLUIDA STATIS

LEMBAR KERJA SISWA (LKS)

1. Tabung setinggi 30 cm diisi penuh dengan fluida. Tentukanlah tekanan hidrostatis pada dasar tabung, jika g = 10 m/s² dan tabung berisi: air,berapakah tekanan hidrostatis pada dasar tabung.....

a. 40.800 N/m²

b. 3.000 N/m²

c. 4.500 N/m²

d. 3.500 N/m²

2. Jika diketahui tekanan udara luar 1 atm dan g = 10 m/s², berapakah tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 20cm.......

a. 1,023 × 10⁵ N/m²

b. 2,023 x 10⁵ N/m²

c. 1,033 x 10⁵ N/m²

d. 2,005 x 10⁵ N/m²

3. Perhatikanlah gambar bejana di bawah ini.

Jika diketahui massa jenis minyak 0,8 g/cm³, massa jenis raksa 13,6 g/cm³, dan massa jenis air 1 g/cm³, tentukanlah perbedaan tinggi permukaan antara minyak dan air......

a. 3 cm.

b. 3,5 cm

c. 4 cm

d. 4,6 cm

4. Sebuah pipa berdiameter 9 cm dialiri air berkecepatan 5 m/s, kemudian terhubung dengan pipa berdiameter 3 cm. Kecepatan air pada pipa yang berdiameter 3 cm adalah ....

a. 3 m/s

b. 9 m/s

c. 18 m/s

d. 45 m/s

5. Sebuah batu memiliki berat 30 N Jika ditimbang di udara. Jika batu tersebut ditimbang di dalam air beratnya = 21 N. Jika massa jenis air adalah 1 g/cm³, berapakah gaya ke atas yang diterima batu.....

a. 6 N

b. 7 N

c. 8 N

d. 9 N

6. Sebuah bola logam padat seberat 20 N diikatkan pada seutas kawat dan dicelupkan ke dalam minyak (ρ _minyak = 0,8 g/cm³). Jika massa jenis logam 5 g/cm³, berapakah tegangan kawat?

a. 15,8 N

b. 16,8 N

c. 17,7 N

d. 16, 25 N

7. Sebuah benda memiliki volume 20 m³ dan massa jenisnya = 800 kg/m³. Jika benda tersebut dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1.000 kg/m³, tentukanlah volume benda yang berada di atas permukaan air.......

a. 5 m³

b. 6 m³

c. 4 m³

d. 5.05 m³

8. Sebuah benda dimasukkan ke dalam air. Ternyata, 25% dari volume benda terapung di atas permukaan air. Berapakah massa jenis benda tersebut......

a. 0,78 g/cm³

b. 1,12 g/cm³

c. 1,145 g/cm³

d. 0,75 g/cm³

9. 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, berapakah kenaikan air pada tabung......

a. 3 cm

b. 2,5 cm

c. 3,5 cm

d. 4 cm

10. Sepotong tembaga volumenya 20 cm³ dan massa jenisnya 9 gr/cm³, dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1 gr/cm³. Berapakah berat tembaga di dalam air? ( g= 9,800 cm/s²)

a. 1960000 dyne

b. 1796000 dyne

c. 1568000 dyne

d. 1798000 dyne

11. Sebuah jarum terapung di atas air, panjang jarum 5 cm dan memilki massa 5 gr. Tentukan tegangan permukaan air tersebut!

a. 54 N/m

b. 7,5 N/m

c. 0.5 N/m

d. 0,6 N/m

12. Kapal selam berada pada kedalaman 50 m dibawah permukaan laut. Bila diketahui massa jenis air laut 1,03 x 10³ kg/m³ dan tekanan udara di atas permukaan laut 10⁵ Pa, berapa tekanan hidrostatis yang dialami kapal selam tsb ? ( g = 10 m/s²)

a. 6,15 x 10⁵ Pa

b. 6,14 x 10⁵Pa

c. 7,15 x 10⁵Pa

d. 3,45 x 10⁵Pa

13. Seekor ikan berada pada kedalaman 15 meter di bawah permukaan air.

Jika massa jenis air 1000 kg/m³ , percepatan gravitasi bumi 10 m/s² dan tekanan udara luar 10⁵ N/m, berapakah tekanan total yang dialami ikan ?

a. 2,5 x 10⁵ N/m²

b. 3,5 x 10⁵N/m²

c. 2,25 x 10⁵N/m²

d. 6,5 x 10⁵N/m²

14. Sebuah dongkrak hidrolik digunakan untuk mengangkat beban.
Jika jari-jari pada pipa kecil adalah 2 cm dan jari-jari pipa besar adalah 18 cm, tentukan besar gaya minimal yang diperlukan untuk mengangkat beban 81 kg !

a. 13 N

b. 14 N

c. 10 N

d. 10,75 N

15. Sebuah benda tercelup sebagian dalam cairan yang memiliki massa jenis 0,75 gr/cm³ seperti ditunjukkan oleh gambar berikut!
Jika volume benda yang tercelup adalah 0,8 dari volume totalnya, tentukan massa jenis benda tersebut!

a. 0,05 gr/cm³

b. 0,5 gr/cm³

c. 0,06 gr/cm³

d. 0,6 gr/cm³

16. Sebuah pipa U diisi dengan 3 buah zat cair berbeda hingga seperti gambar berikut

Jika ρ₁, ρ₂ dan ρ₃ berturut-turut adalah massa jenis zat cair 1, 2 dan 3 dan h₁, h₂, h₃ adalah tinggi masing-masing zat cair seperti nampak pada gambar di atas, tentukan persamaan untuk menentukan massa jenis zat cair 1?

a. ρ₁ = (ρ₂ h₂ + ρ₃ h₃) : h₂

b. ρ₁ = (ρ₂ h₂ + ρ₃ h₃) : h₁

c. ρ₁ = (ρ₂ h₂ + ρ₃ h₃) : h₃

d. ρ₁ = (ρ₂ h₂ + ρ₃ h₃) : h₃h₁

17. Perhatikan gambar berikut, air berada dalam sebuah pipa kapiler dengan sudut kontak sebesar θ.
Jika jari-jari pipa kapiler adalah 0,8 mm, tegangan permukaan air 0,072 N/m dan cos θ = 0,55 tentukan tentukan ketinggian air dalam pipa kapiler! (g = 10 m/s², ρ_air = 1000 kg/m³).

a. 9,0 mm

b. 9,3 mm

c. 9,6 mm

d. 9,9 mm

18. Sebuah pipa vertikal terpasang di dalamnya sebuah pegas dan sebuah penampang lingkaran dari karet berjari-jari 10 cm seperti terlihat pada gambar berikut.
Suatu zat cair dengan massa jenis 800 kg/m³ kemudian dimasukkan ke dalam pipa hingga setinggi 35 cm. Pegas tertekan ke bawah hingga posisinya setinggi h. Jika konstanta pegas adalah 200 N/m dan percepatan gravitasi 10 m/s² tentukan nilai h!

a. 8 cm

b. 7 cm

c. 6 cm

d. 5 cm

19. Sebuah balok yang memiliki massa 4 kg dan volume 5 × 10⁻⁴ m³ berada di dalam air digantung menggunakan sebuah pegas seperti gambar berikut.
Jika massa jenis air 1000 kg/m³ dan konstanta pegasnya 140 N/m maka pertambahan panjang pegas ditinjau dari saat pegas tanpa beban adalah....

a. 15 cm

b. 20 cm

c. 25 cm

d. 30 cm

20. Sebuah gotri yang berjari-jari 5,5 × 10⁻³ m terjatuh ke dalam oli yang memiliki massa jenis 800 kg/m³ dan koefisien viskositasnya 110 × 10⁻³ N.s/m². Jika massa jenis gotri 2700 kg/m³, tentukan kecepatan terbesar yang dapat dicapai gotri dalam fluida!

a. 1,18 m/s

b. 1,19 m/s

c. 1,16 m/s

d. 1,26 m/s

PRAKTIKUM I

FLUIDA STATIS

I. 1 jam pelajaran

II. Tujuan : Mempelajari berlakunya Hukum Utama Hidrostatis dan penggunaannya untuk mengukur kerapatan suatu zat air.

III. Alat dan bahan :

· Bejana U 1 buah

· Pipet 1 buah

· Air secukupnya

· Minyak tanah secukupnya

· Minyak goring secukupnya

IV. Langkah Percobaan

1. Siapkan bejana U , air , minyak goreng , bensin.

2. Isilah pipa U dengan air secukupnya (kira-kira tinggi 10cm).

3. Tambahkan minyak goreng pada salah satu pipa dengan menggunakan pipet.

4. Ukur ketinggian masing-masing zat cair.

5. Hitung massa jenis minyak goreng.

6. Tambahkan lagi minyak goreng dan ukur kembali ketinggian masing-masing zat cair serta di hitung kerapatannya. Lakukan penambahan dan perhitungan ini hingga dua kali.

7. Lakukanlah langkah 2 sampai 6 dengan menggunakan bensin.

8. Masukkan data percobaan pada tabel yang telah disediakan, dan simpulkanlah dari hasil percobaan yang telah Anda lakukan.

Tabel 1.1 (minyak goreng)