Penulis contoh soal dan pembahasan fisika bab fluida dinamis, sub bab debit, kontinuitas dan efisiensi mesin / generator PLTA. berikut fisika sekolah madrasah blog sajikan.
1. pada fluida dinamis seperti terjadi air PDAM yang mengalir melalui pipa sambungan dengan beragam diameter yang berbeda sampai keran. besaran yang tetap pada setiap pipa atau kran adalah...
a. kecepatan
b. tekanan
c. gaya
d. debit
e. energi kinetik
kunci jawaban: D
pembahasan:
dalam bab fluida dinamis terdapat hukum kontinuitas bahwa debit air selalu tetap. artinya debit air yang masuk harus sama dengan debit air yang keluar
2. Suatu zat cair dialirkan melalui pipa seperti tampak pada gambar disamping. Jika luas penampang A₁= 10 cm², A₂= 4 cm², dan laju zat cair v₂= 4 m/s, besar v₁ adalah...
A. 0,6 m/s
B. 1 m/s
C. 1,6 m/s
D. 2 m/s
E. 2,4 m/s
3. Cairan mengalir melalui pipa berdiameter 5 cm pada kelajuan 4 m/s. Ada penyempitan dengan diameter 2 cm dalam saluran pipa. Kecepatan cairan dalam penyempitan ini adalah..
A. 0,64 m/s
B. 1.6 m/s
C. 10 m/s
D. 25 m/s
E. 50 m/s
4 . 5² = v . 2²
v = 100/4 = 25 m/s
4. Air mengalir melewati pipa dengan berbagai diameter. Jika air mengalir dengan kelajuan 3 m/s ketika melewati pipa dengan diameter 1 cm, kelajuan air ketika melewati pipa dengan diameter 3 cm adalah...
A. 0,11 m/s
B. 0,33 m/s
C. 1 m/s
D. 3 m/s
E. 9 m/s
3 . 1² = v . 3²
v = 3/9 = 0,33 m/s
5. diperlukan 2 menit untuk mengisi sebuah tangki gas dengan 40 liter bensin. jika jari jari mulut pompa adalah 1cm, kelajuan rata rata bensin keluar dari mulut pompa adalah...
a. 0,27 m/s
b. 1,1 m/s
c. 10 m/s
d. 64 m/s
e. 76 m/s
0,33 . 10-3 = v . 3,14 . (10-2)2
v = 1,1 m/s
6. sebuah pipa dengan luas penampang 616 cm2 dipasangi keran berjari jari 3,5 cm di salah satu ujungnya. jika kecepatan zat cair di pipa adalah 0,5 m/s, dalam waktu 5 menit volume zat cair yang keluar dari keran adalah...
a. 10,2 m³
b. 9,2 m³
c. 8,29 m³
d. 6,72 m³ .
e. 5,2 m³
V = 308. 10-4. 300 = 9,24 m3
7. sebuah jet air mengalir dari sebuah selang pada 15 m/s diarahkan ke sebuah dinding. jika massa air dalam aliran fluida adalah 2 kg/s, gaya yang dikerjakan air pada dinding jika percikan balik diabaikan adalah...
a. 30 N
b. 40 N
c. 65 N
d. 127 N
e. 143 N
kunci jawaban:
pembahasan:
diketahui:
m/t = 2 kg/s
v = 15 m/s
F = m.v /t = 2 . 15 = 30 N
8. pada gambar disamping G adalah generator 1000 W yang digerakkan dengan kincir air. generator hanya menerima energi sebesar 80% dari energi air waduk yang berada 10 meter di atas kincir. jika generator dapat berkerja normal, debit air yg sampai ke kincir adalah...
a. 12,5 L/s
b. 22,0 L/s
c. 27,5 L/s
d. 125 L/s
e. 150 L/s
pembahngkit listrik tenaga air memanfaat konsep perubahan energi potensial (Ep) menjadi energi listrik
catatan: 1 m³ = 1000 liter
sehingga:
Q = 12,5 L/s
9. Sebuah pipa air memiliki ujung-ujung yang berbeda luas penampangnya. Luas penampang ujung b setengah kali luas penampanh ujung a. Air masuk melalui ujung a sebanyak 1 liter/s dengan kelajuan 10 cm/s. Jika di tengah pipa terdapat kebocoran sebanyak 50 cc tiap sekon, air keluar dari ujung b dengan kelajuan sebesar...
a. 20 cm/s
b. 19 cm/s
c. 18 cm/s
d. 17 cm/s
e. 16 cm/s
luas penampang pipa a
Q = v .A
1000 = 10 . Aa
Aa = 100 cm²
sehingga
Ab = 50 cm²
rumus kontinuitas
950 = v . 50
v = 19 cm/s
10. suatu jenis fluida dialirkan melalui sebuah pipa panjangnya L mendatar dan luas penampang ujungnya sebesar A. jika ujung yang lain luas penampangnya 1/2 A, maka yang tidak mempengaruhi kontinuitas fluida tersebut adalah....(Soal UTBK 2019 )
A. panjang pipaB. kecepatan fluida
C. luas penampang pipa
D. ketinggian titik yang diamati
E. diameter penampang