Fluida

VI.1 Soal Latihan

1. Sebuah baju pelampung yang rapat massanya 0,2 rapat massa air. Seseorang yang massanya 60 kg dan rapat massanya 0,9 rapat massa air, menggunakan baju pelampung tersebut yang membuat tiga-perempat bagian badannya berada dibawah permukaan air (rapat massa air 1000 kg/m³ dan asumsikan bahwa baju pelampung yang berada dibawah permukaa air sama dengan bagian badan orang dalam air). Hitung voume baju pelampung.

2. Massa sesungguhnya dari sebuah benda adalah 300 gram. Jika ditimbang dalam air massanya seolah-olah 225 gram dan jika ditimbang dalam suatu cairan lain massanya seolah-olah menjadi 112,5 gram. Jika diandaikan rapat massa air 1 gram/cm3 , maka tentukan rapat massa cairan.

3. Sebuah bejana selinder berjari-jari r dan tingginya H diisi dengan cairan yang homogen. Berapa tinggi cairan yang diisikan agar tekanan cairan ke dinding bejana sama dengan gaya dorong (apung) cairan didasar bejana.(abaikan tekanan udara di permukaan cairan)
   
   
4. Sebuah tabung berbentuk U vertikal uniform, penampang bagian dalamnya berisi merkuri pada bagian dasarnya. Gliserin yang rapat massanya 1,3 gram/cm³ dimasukka pada kolom tingginya 10 cm. Rapat massa oli 0,8 gram/cm³ dimasukkan kedalam kolom yang lain hingga sama dengan kolom gliserin. Hitunglah tinggi kolom oli. (Rapat massa merkuri 13,6 gram/cm³)
   
   
5. Sebatang tongkat kayu ringan panjangnya 1 meter dan luas penampangnya sama. Ujung yang satu bersandar pada bagian atas sebuah tangki dan ujung yang lainnya berada pada sudut dasar tangki. Tangki diisi air tingginya 0,5 m dan rapat massa kayu 0,5 dari rapat massa air (lihat gambar). Carilah sudut yang dibuat kayu terhadap bidang vertikal dalam keadaan setimbang.
   
   

VI.2 Modul

Tiga cairan yang tidak dapat bercampur dituangkan kedalam sebuah wadah selinder. Banyaknya dan massa jenis cairan tersebut masing-masing adalah 0,50 liter, 26 gram/cm³ ; 0,25 liter, 0,1 gram/cm³ dan 0,40 liter, 0,80 gram/cm³ . Berapakah gaya total yang beraksi pada awal wadah (abaikan kontribusi yang ditimbulkan oleh udara luar)

Paru-paru manusia dapat beroperasi melawan suatu perbedaan tekanan yang besarnya lebih kecil dari pada seperdua-puluh (1/20) tekanan atmosfir standar. Jika seseorang penyelam menggunakan sebuah pipa nafas (snorkel) untuk bernafas, berapa jauhkah dia dapat menyelam dibawah permukaan air.

Tangki segi empat dengan ukuran (2x3) meter diisi air dengan kedalaman 0,6 m. Di atas air adalah lapisan oli dengan kedalaman 1 m (lihat gambar). Rapat massa oli 0,6 gram/cm³ . Berapa besar gaya dorong ke atas pada dasar tangki.

Sepotong logam memiliki volume V digantungkan pada tali lalu dibenamkan dalam air yang rapat massanya 103 kg/m³ . Sebelum dibenamkan tegangan tali 10 N dan setelah dibenamkan tegangan tali 8 N. Berapakah rapat massa logam.