3
1. Pada sebuah batang horisontal AC yang panjangnya 10 m bekerja tiga buah gaya 3 N, 2 N dan 4 N seperti terlihat pada gambar ! Tentukan : a. Resultan dari gaya-gaya tersebut. b. Momen gaya yang bekerja pada sumbu-sumbu yang melalui A, B dan C c. Letak titik tangkap gaya Resultannya. 2. Batang AB yang panjangnya 5 meter dan beratnya boleh diabaikan, padanya bekerja 5 buah gaya seperti tampak pada gambar di bawah ini. Jika tg θ = 3/4. Tentukan besar dan letak dari gaya resultannya. 3. Sebuah silinder pejal dengan massa 10 kg, dan jari- jari 20 cm dilepas dari puncak bidang miring. Silinder menggelinding sempurna sepanjang bidang miring. Jika sudut kemiringan bidang adalah tg θ =3/4 dan g = 10 m/s 2 . maka tentukan hal-hal berikut. a. Percepatan silinder menyusuri bidang miring! b.Koefisien gesekan antara silinder dengan bidang hingga terjadinya peristiwa menggelinding! c. Panjang bidang miring tepat 4 sekon setelah silinder dilepas! 4. Perhatikan gambar di di bawah! Tentukan letak titik berat dari bangun tersebut adalah .... 5. Sumbu kedua roda muka dan sumbu kedua roda belakang sebuah truk yang bermassa 1.500 kg berjarak 2 m. Pusat massa truk 1,5 m di belakang roda muka. Jika g = 10 m/s2, beban yang dipikul oleh kedua roda muka truk itu sama dengan …. 6. Perhatikan gambar di samping! Balok kayu homogeny pada gambar memiliki panjang 8 m dan berat 2.000 N berada di atas dua buah tiang penyangga A dan B. 7. Seorang naik tangga homogen yang disandarkan pada dinding vertical yang licin. Berat tangga 300 Ndan berat orang 70 N. Bila orang tersebut dapat naik sejauh 3 m sesaat sebelum tergelincir, maka koefisien gesekan antara lain dan tangga adalah... 8. Sebuah pipa kapiler yang jari-jarinya 1 mm berisi raksa yang massa jenisnya 13,6 g/cm3. Jika sudut kontak, tegangan permukaan, dan percepatan gravitasi berturut-turut 120 o , 1,36 N/m, 10 m/s2, maka tentukan penurunan raksa dalam pipa kapiler tersebut! 9. Pada suatu hari hujan turun dengan derasnya. Jika jari-jari tetes air hujan yang jatuh di udara ( ρ = 1,29 kg/m3) adalah 0,2 mm dan koefisien viskositas udara η = 1,8 × 10 -5 kg/ms, maka hitunglah kecepatan terminalnya! 10. Sebuah pipa pitot digunakan untuk mengukur kelajuan udara yang melalui sebuah terowongan. Pipa pitot tersebut dilengkapi dengan manometer alkohol (ρa = 800 kg/m3). Apabila beda tinggi antara kedua kaki manometer 18 cm dan massa jenis udara ρu = 1,2 kg/ m3, maka hitunglah kelajuan aliran udara tersebut! (g = 10 m/s2). 11. Air terjun setinggi 10 m dengan debit 50 m3/s dimanfaatkan untuk memutar turbin yang menggerakkan generator listrik. Jika 25% energi air dapat berubah menjadi energi listrik dan g = 10 m/s2, maka daya keluaran generator adalah .... 12. Perhatikan gambar di samping! Air mengalir ke dalam bak berpermukaan luas dengan debit 10 –4 m 3 /s. Bak ini bocor di bagian bawah melalui lubang yang luasnya 1 cm2. Ketinggian maksimum air dalam bak yang dapat dicapai adalah .... , Sumber : http://burhanudinababil.wordpress.com. SMA NEGERI 1 MATARAM

Soal Rotasi Dan Fluida

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Soal Rotasi Dan Fluida

1. Pada sebuah batang horisontal AC yang panjangnya 10 m bekerja tiga buah gaya 3 N, 2 N dan 4 N seperti terlihat pada gambar ! Tentukan : a. Resultan dari gaya-gaya tersebut. b. Momen gaya yang bekerja pada sumbu-sumbu yang melalui A, B dan C c. Letak titik tangkap gaya Resultannya.

2. Batang AB yang panjangnya 5 meter dan beratnya boleh diabaikan, padanya bekerja 5 buah gaya seperti tampak pada gambar di bawah ini. Jika tg θ = 3/4. Tentukan besar dan letak dari gaya resultannya.

3. Sebuah silinder pejal dengan massa 10 kg, dan jari-jari 20 cm dilepas dari puncak bidang miring. Silinder menggelinding sempurna sepanjang bidang miring. Jika sudut kemiringan bidang adalah tg θ =3/4 dan g = 10 m/s2. maka tentukan hal-hal berikut. a. Percepatan silinder menyusuri bidang miring! b.Koefisien gesekan antara silinder dengan bidang

hingga terjadinya peristiwa menggelinding! c. Panjang bidang miring tepat 4 sekon setelah silinder

dilepas!

4. Perhatikan gambar di di bawah! Tentukan letak titik berat dari bangun tersebut adalah ....

5. Sumbu kedua roda muka dan sumbu kedua roda belakang sebuah truk yang bermassa 1.500 kg berjarak 2 m. Pusat massa truk 1,5 m di belakang roda muka. Jika g = 10 m/s2, beban yang dipikul oleh kedua roda muka truk itu sama dengan ….

6. Perhatikan gambar di samping! Balok kayu homogeny pada gambar memiliki panjang 8 m dan berat 2.000 N berada di atas dua buah tiang penyangga A dan B.

7. Seorang naik tangga homogen yang disandarkan pada dinding vertical yang licin. Berat tangga 300 Ndan berat orang 70 N. Bila orang tersebut dapat naik sejauh 3 m sesaat sebelum tergelincir, maka koefisien gesekan antara lain dan tangga adalah...

8. Sebuah pipa kapiler yang jari-jarinya 1 mm berisi raksa yang massa jenisnya 13,6 g/cm3. Jika sudut kontak, tegangan permukaan, dan percepatan gravitasi berturut-turut 120o, 1,36 N/m, 10 m/s2, maka tentukan penurunan raksa dalam pipa kapiler tersebut!

9. Pada suatu hari hujan turun dengan derasnya. Jika jari-jari tetes air hujan yang jatuh di udara ( ρ = 1,29 kg/m3) adalah 0,2 mm dan koefisien viskositas udara η = 1,8 × 10-5 kg/ms, maka hitunglah kecepatan terminalnya!

10. Sebuah pipa pitot digunakan untuk mengukur kelajuan udara yang melalui sebuah terowongan. Pipa pitot tersebut dilengkapi dengan manometer alkohol (ρa = 800 kg/m3). Apabila beda tinggi antara kedua kaki manometer 18 cm dan massa jenis udara ρu = 1,2 kg/ m3, maka hitunglah kelajuan aliran udara tersebut! (g = 10 m/s2).

11. Air terjun setinggi 10 m dengan debit 50 m3/s dimanfaatkan untuk memutar turbin yang menggerakkan generator listrik. Jika 25% energi air dapat berubah menjadi energi listrik dan g = 10 m/s2, maka daya keluaran generator adalah ....

12. Perhatikan gambar di samping! Air mengalir ke dalam bak berpermukaan luas dengan debit 10–4 m3/s. Bak ini bocor di bagian bawah melalui lubang yang luasnya 1 cm2. Ketinggian maksimum air dalam bak yang dapat dicapai adalah ....

, Sumber : http://burhanudinababil.wordpress.com.

SMA NEGERI 1 MATARAM

Page 2: Soal Rotasi Dan Fluida

13. Perhatikan gambar di samping! Penghisap P mempunyai luas penampang 0,75 cm2 yang bergerak bebas tanpa gesekan sehingga dapat menekan pegas sejauh x. Jika konstanta pegas 75 N/m, dan massa jenis zat cair 500 kg/m3, maka nilai x adalah ....

13. Untuk menentukan massa jenis zat cair dirangkai alat seperti gambar di samping. Pengisap P dapat bergerak bebas dan memiliki luas penampang 1 cm2. Jika konstanta pegas 100 N/m dan pegas tertekan sejauh 0,4 cm, maka hitunglah massa jenis zat cair

tersebut!

14.Sayap sebuah pesawat terbang yang bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga udara yang melalui bagian atas dan bagian bawah sayap yang luas permukaannya 60 m2 bergerak dengan kelajuan masing-masing 320 m/s dan 290 m/s. hitunglah berapa besar gaya angkat pada sayap tersebut? (Massa jenis udara 1,3 kg/m3)

15. Tinjau sebuah tangki air, memancarkan air keluar lewat lubang pada dasar tangki dengan sudut 30o terhadap lantai. Jika air jatuh pada bidang dasar tangki sejauh 1,5 m dari dinding tangki. Tentukan tinggi pancaran air dan ketinggian air dalam tangki.

16. Tinjau sebuah venturimeter yang dilengkapi dengan monometer digunakan untuk mengukur laju aliran zat cair dalam sebuah tabung, jika diketahu beda tekanan diantara pipa utama dengan pipa yang menyempit 12,5 x 104 Pa, dan jika luas penampang pipa utama dan menyempit masing-masing 2 x 10-2 m2 dan 0,5 x 10-2 m2. Tentukan: (a) kelajuan air yang mengalir pada pipa yang menyempit, (b) debit air yang lewat pipa yang menyempit, dan (c) berapa beda ketinggian kedua kaki monometer.

17. Tinjau air mengalir keatas melalui pipa (lihat gambar) dengan laju aliran 16 L/s. Jika air memasuki ujung pipa dengan kecepatan 4,0 m/s. tentukan beda tekanan diantara kedua ujung pipa tersebut.

18. Laju aliran gas dalam pipa dapat diukur dengan menggunakan Tabung Pittot. Bila diketahui beda ketinggian air raksa dalam monometer 20 mm. Jika massa jenis gas adalah 8,69 x 103 kg/m3, dan massa jenis Hg = 13,6 x 103 kg/m3, maka: (a) tulis rumus kecepatan aliran gas dan (b) berapa besar laju v gas tersebut.

19. Sebuah wadah diisi dengan air hingga kedalaman y = 2,4 m. wadah tersebut ditutup dengan kuat, tapi diatas air masih ada ruang udara dengan tekanan 1,37 x 105 Pa. Jika sebuah lubang terdapat pada wadah terletak pada ketinggian 0,8 m diatas dasar wadah. (a). hitung berapa kecepatan awal air keluar dari lubang. (b) jika tutup atas wadah bocor sehingga udara diatas air terbuka hitung kecepatan awal air tersebut keluar dari lubang.

20. Sebuah sayap sebuah pesawat terbang memiliki luas permukaan 36 m2. Jika kelajuan aliran udara diatas pesawat adalah ß kali kelajuan udara dibawah pesawat yang kelajuannya v. (a) tentukan gaya angkat pesawat persatuan luas, (b) Jika massa jenis udara 1,0 kg/m3, ß =1,1, massa pesawat 300 kg, percepatan gravitasi bumi g = 9,8 m/s2, maka laju takeoff minimal berapa.

21. Air mengalir dengan kecepatan 0,6 m/s melalui sebuah selang berdiameter 3 cm. Selang ini terletak mendatar. Tentukan: (a) debit massa air, (b) kecepatan air yang keluar dari ujung selang jika diameter nya 0,3 cm, (c) tekanan absolut air dalam selang jika tekanan ujung-ujung selang sama dengan tekanan atmosfer.

22. Tinjau sebuah tangki air terbuka memiliki kedalaman 1,6 m, sebuah lubang dengan luas penampang 4 cm2 terdapat pada dasar tangki. Tentukan massa air per menit yang mula-mula akan keluar dari tangki tersebut.

23. Suatu fluida melalui sebuah pipa berjari-jari 5 cm dengan kecepatan 6 m/s. Tentukan debit fluida tersebut dalam (a) m3/s dan (b) m3/jam, dan (c). L/s.

24.Tinjau sebuah tangki berisi solar dengan tekanan 4,0 bar. Dengan mengabaikan beda ketinggian antara solar dan keran, tentukan kelajuan solar ketika keluar dari keran. Massa jenis solar 7,8 x 102 kg/m3. (1 bar = 103 N/m2).

25. Sebuah batu gerinda berbentuk silinder pejal berjari-jari 12 cm dan bermassa 1 kg diputar dengan kelajuan 100 rad/s. Batu gerinda digunakan untuk mengasah pisau pahat. Pada saat motor dipadamkan pisau ditekankan ke batu gerinda dan setelah 10 detik batu gerinda berhenti berputar. Tentukan gaya tangensial yang bekerja pada batu gerinda tersebut.

26. Sebuah silinder pejal bermassa 4 kg dan jari-jari 10 cm berada di atas bidang mendatar kasar. Silinder

Page 3: Soal Rotasi Dan Fluida

ditarik dengan gaya mendatar F = 60 N pada sumbunya, sehingga bergerak menggelinding. Tentukan: (a) percepatan linier, (b) percepatan anguler (sudut), dan (c) gaya gesek.

27. Momen inersia sistem katrol pada gambar di samping adalah I = 2 kg m2, sedangkan jari-jari luar R1 = 40 cm dan jari-jari dalam R2 = 20 cm. Massa beban m1 = 4 kg dan m2 = 2 kg. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2, tentukan: (a) percepatan sudut sistem katrol, (b) gaya tegang tali T1 dan T2.

28. Sebuah bejana berisi tiga jenis cairan yang tak bercampur yaitu minyak, air, dan air raksa seperti ditunjukan pada gambar. Massa jenis minyak 0,8 gr/cc, massa jenis air adalah 1 gr/cc, dan massa jenis air raksa 13,6 gr/cc. Jika g = 10 m/s2. Tentukan tekanan hidrostatis yang bekerja pada dasar bejana.

29. Berapakah kenaikan alkohol dalam sebuah pipa kapiler yang berdiameter 0,05 cm, jika tegangan permukaan sama dengan 0,025 N/m dan massa jenis alkohol 0,8 gr/cm3. Asumsikan bahwa sudut kontaknya sama dengan nol.

30. Berapakah kecepatan terminal sebuah bola baja berjari jari 1 mm yang jatuh kedalam larutan gliserin pada suhu 20oC. Jika diketahui massa jenis besi 7,86 x 103 kg/m3, massa jenis gliserin 5,22 x 103 kg/m3 dan viscositas gleserin 1,41 Pa.s.

31.Tinjau sebuah percobaan sederhana dalam menentukan massa jenis zat cair (lihat gambar). Penghisap S dapat bergerak bebas dengan luas penampang 2,6 cm3.. Jika konstanta pegas 200 N/m dan pegas tertekan 1,3 mm, tentukan massa jenis zat cair tersebut.

32. Sebuah benda berbentuk bola dengan diameter 1 cm, dijatuhkan bebas kedalam cairan dengan viskositas 800 kg/m3. Dari eksperimen diperoleh bahwa kelajuan maksimum yang dialami benda 4 m/s. Jika massa jenis benda 7800 kg/m3. dan percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2. Tentukan viskositas zat cair tersebut.

33. Berapakah kecepatan terminal sebuah bola baja

pada suhu 30oC. Jika diketahui massa jenis besi 7,86 x 103 kg/m3., massa jenis gliserin 5,22 x 103 kg/m3. dan viskositas gleserin 1,41 Pa.s.

34. Berapakah kenaikan alkohol dalam sebuah pipa kapiler yang berdiameter 0,25 cm, jika tegangan permukaan sebesar 0,5 N/m dan massa jenis alkohol 0,8 gr/cm3. Asumsikan bahwa sudut kontaknya sama dengan 30o.

35. Anggap udara mengalir horizontal melalui sebuah sayap pesawat terbang sehingga kecepatan di bagian atasnya 40 m/det dan di bagian bawahnya 30 m/det. Jika massa sayap 300 kg dan luas penampangnya 5 m2, berapakah besar gaya resultan pada sayap? (Massa jenis udara 1,3 kg/m3)

“SELAMAT BEKERJA”

http://www.burhanudin.blogger.com