JAWABAN UTS MEKANIKA FLUIDA

Ø Tekanan di titik 1, 2, 3, 4 dengan gravitasi (g) = 10 m/s²

Suatu bentuk bejana tidak mempengaruhi tekanan yang ada.

Tinggi titik ukur (h), massa jenis (ρ)

- Merkuri dengan ρ = 13000 kg/m³, h = 0,2 m

- Air dengan ρ = 1000 kg/m³, h = 0,2 m

- Minyak dengan ρ = 800 kg/m³, h = 0,1 m

h2= 10 x sin 30 = 0,5 cm = 0,05 m

h3= 20 x sin 30 = 10 cm = 0,1 m 

h4= 20 x sin 30 = 10 cm = 0,1 m

Ø Titik 1, karena berada dipermukaan zat cair maka tekanannya = Tekanan atmosfer

Tekanan pada titik 1 adalah 1 atm       

= 101 kPa = 760 mmHg

Ø Titik 2, Tekanan atm + tekanan hidrostatik minyak

 = P atm + ρ minyak.g.h

 =  101kpa + 800.10.0,05

 = 101 kpa + 400pa (0,4 kpa)

 = 101,4 kpa

  

Ø Titik 3, P2 + Ph3

= P2 + ρ air.g.h

= 101,4 kpa + 1000.10.0,1

= 101,4 kpa + 1000 pa

= 101,4 kpa + 1 kpa

= 102,4 kpa

Ø Titik 4, P3 + Ph4

     =  P3 + ρ mercuri x g x h
     = 102,4 kpa +  1300.10.0,1
     = 102,4 kpa + 1300 pa
     = 102,4 kpa + 1,3 kpa
     = 103,7 kpa

Ø  Total massa sebuah keluarga 70 kg +60 kg +20 kg +10 kg = 160 kg, dipengaruhi gaya gravitasi 10 m/s²

Ø  Maka total berat keluarga tersebut menjadi 700+600+200+100= 1600 N

Ø  Massa jenis kayu (ρ)  =  500 kg/m³

Ø  Maka berat benda secara keseluruhan = 1600+500 = 2100 N.kg/m³

Ø   ρ air = 1000 kg/m³

Dengan menggunakan Hukum Archimedes, maka tekanan archimedesnya FA = ρ.g.v

Dengan volume benda (kubus) yaitu :

·        Vk = 2x2xt

·        Vk = 4t m³

·        FB=W

= ρair x V kayu x g = (massa orang + massa kayu) x g

= 1000 . 4t = 160 + ρ kayu x v kayu

= 4000t = 160 + 500 x 4t

= 4000t = 160 + 2000t

= 4000t – 2000t = 160

                 2000t = 160

T = 160 : 2000 = 0,08 m = 8 cm (masih basah)

T > 8 cm

T = 10 cm

FB = (1000.4.0,1) x 10

      = 4000.10

W = [ 160 + 500.4 (0,1) ] x g

    = (160 + 200) x 10

    = 3600 N

·        FB = W

= ρair . ½ volume bola . g = ( massa emas + massa udaara ) . g

= ½ ρair . volume bola = ρ emas . volume emas + ρ udara  . volume udara

 4) ketika es yang terapung dalam gelas yang berisi air penuh ketika meleleh , yaitu tidak akan ada air yang tumpah , karena air memiliki massa jenis yang lebih besar 1000 kg/m³ sedangkan es batu/air es memiliki massa jenis yang lebih kecil sekitar 920 kg/m³ . Disaat air menjadi es akan mengalami penambahan volume yang disebabkan oleh molekul-molekul pembentuk yang mengalami perubahan struktur dari cair menjadi padat. Maka ketika es tersebut mencair di dalam gelas yang berisi air penuh tidak akan ada penambahan air yang menyebabkan tumpah.