Soal ini membahas tentang properti fluida, termasuk hitung berat jenis, rapat massa, rapat relatif, viskositas, tegangan geser, dan modulus elastisitas untuk berbagai zat cair dan gas. Terdapat 15 soal yang mencakup konsep-konsep dasar fluida statis dan dinamis menggunakan rumus-rumus fisika.

1. Tugas 1 masalah properti Fluida
1. Suatu tangki berisi zat cair dengan massa 1200 kg dan
volume 0,952 m3. Hitung berat, rapat massa, berat jenis dan
rapat jenis zat cair. Penyelesaian
2. Satu liter minyak mempunyai berat 0,70 kgf. Hitung berat
jenis, rapat massa dan rapat relatif. Penyelesaian
3. Satu liter minyak mempunyai berat 7,02 N. Hitung berat jenis,
rapat massa, dan rapat relatif. Penyelesaian
4. Hitung viskositas kinetika zat cair yang mempunyai rapat
relatif 0,95 dan viskositas dinamik 0,0011 d/m3. Penyelesaian
5. Dua buah plat horisontal ditempatkan sejajar dengan jarak
12,5 mm, Ruang diantaranya diisi oli dengan viskositas 14
poise. Hitung tegangan geser pada oli, apabila plat atas
bergerak dengan kecepatan 2,5 m/d. Penyelesaian
6. Dua buah plat sejajar berjarak 0,02 cm. Plat bagian bawah
tetap, sedangkan bagian atas bergerak dengan kecepatan 50
cm/d. Untuk menggerakan plat dengan kecepatan tersebut
diperlukan gaya tiap satuan luas sebesar 2 N/m2. Tentukan
viskositas fluida yang berada diantara kedua plat.
Penyelesaian

2. 7. Dua buah plat berbentuk bujursangkar dengan sisi 0,6 m, saling sejajar dan
berjarak 12,5 mm.Di antara kedua plat terdapat oli. Plat bawah diam dan plat atas
bergerak dengan kecepatan 2,5 m/d, dan diperlukan gaya 100 N untuk menjaga
kecepatan tersebut. Hitung viskositas dinamik dan kinetik oli apabila rapat
relatifnya adalah 0,95. Penyelesaian
8. Ruang antara dua plat paralel berjarak 21 mm diisi air dengan kekentalan dinamis
1,12 x 10-3 Nd/m2. Plat datar dengan ukuran 200x200 mm2 dan tebal 1 mm ditarik
melalui ruang tersebut sedemikian sehingga satu permukaannya paralel pada
jarak 5 mm dari dinding. Dianggap bahwa profil kecepatan antara plat dan
dinding adalah linier. Tentukan gaya yang diperlukan oleh plat agar supaya
kecepatan plat adalah 125 mm/d. Tahanan yang terjadi pada sisi depan plat
diabaikan. Penyelesaian
9. Plat bujur sangkar dengan ukuran 1m x 1m dengan berat 392,4 N menggelincir
pada bidang vertikal dengan kecepatan seragam sebesar 0,2 m.d seperti terlihat
dalam gambar. Kemiringan bidang adalah 5 (vertikal) : 13 (horisontal) dan bagian
atasnya terdapat lapis oli setebal 1 mm. Hitung viskositas dinamis minyak.
Penyelesaian
10. Tabung gelas berdiameter 3 mm dimasukan secara vertikal ke dalam air. Hitung
kenaikan kapiler apabila tegangan permukaan  = 0,0736 N/m. Tabung adalah
bersih. Penyelesaian
11. Tentukan tinggi kolom air yang terbentuk di dalam tabung vertikal berdiameter 1
mm karena gaya kapiler apabila tabung tersebut dimasukan ke dalam air.
Tegangan permukaan  =7,4 x 10-2 N/m dan sudut kontak 5o. Penyelesaian
12. Tabung berdiameter 2 mm berisi air raksa dimasukkan ke dalam bak berisi air
raksa. Tegangan permukaan air raksa  = 480 x10-3 N/m dan sudut kontak  = 45o.
Hitung penurunan permukaan air raksa dalam tabung. Rapat relatif air raksa 13,6.
Penyelesaian
13. Tekanan statis adalah sedemikian rupa sehingga air naik di dalam tabung kaca
sampai setinggi 7 cm. Apabila diameter tabung adalah 0,5 cm dan temperatur air
adalah 20oC, hitung tinggi total pada air di dalam tabung akan bertahan.
Penyelesaian

3. 14. Suatu barometer terkontaminasi oleh air pada tabung yang berisi air
raksa. Apabila tinggi kolom air raksa adalah 735 mm pada
temperatur atmosfer 20oC, tentukan tekanan barometer. Apabila
ruang di atas air raksa tersebut dianggap hampa, berapakah
tekanan udara yang terjadi. Penyelesaian
15. Zat cair di dalam silinder berada di bawah tekanan. Pada tekanan 1
MN/m2 volumenya adalah 1 liter, sedang pada tekanan 2 MN/m2
volumenya adalah 0,995 liter. Hitung modulus elastisitas zat cair.
Penyelesaian
16. Modulus elastisitas air adalah K=2,24 x 109 N/m2. Berapakah
perubahan volume dari 1 m3 air bila terjadi pertambahan tekanan
sebesar 20 bar (1 bar = 105 N/m2). Penyelesaian
17. Apabila modulus elastisitas air adalah 210.000 N/cm2, berapakah
tekanan yang diperlukan untuk mereduksi volumenya sebesar 2 % ?
Berapakah perubahan rapat massanya? Penyelesaian
18. Tangki baja tahan tekanan tinggi berisi zat cair, yang tekanan 10
atmosfer mempunyai volume 1,232 liter. Pada atmosfer volume zat
cair adalah 1,231 liter. Berapakah modulus elastisitas zat cair?
Penyelesaian
19. Tangki baja berisi minyak A dan air B. Di atas minyak terdapat udara
yang bisa diubah tekanannya. Dimensi yang ada pada gambar
adalah pada tekanan atmosfer. Apabila tekanan dinaikan 1 M Pa,
berapakah penurunan permukaan air dan minyak. Modulus
elastisitas zat cair adalah 2050 MN/m2 untuk minyak dan 2075
MN/m2 untuk air. Dianggap tangki tidak mengalami perubahan
volume. Penyelesaian

4. Jawaban Soal No 01
kN
x
Mg
W 77
,
11
772
,
11
81
,
9
1200 



Ma
F 
3
/
5
,
1260
952
,
0
1200
m
kg
V
M




Soal ini menggunakan sistem satuan SI.
Berat zat cair dihitung dengan hukum Newton
Atau
Rapat massa dihitung dengan Rumus :
Berat jenis dihitung dengan Rumus :
3
/
36
,
12
952
,
0
77
,
11
m
kN
V
W




Rapat relatif dihitung dengan Rumus :
2605
,
1
1000
5
,
1260
_
_



air
zatcair
S



5. Jawaban Soal No 02
3
/
700
001
,
0
70
,
0
m
kN
V
W
Volume
Berat
Beratjenis 


 
kgm
x
maka
kgm
m
d
kgf
700
81
,
9
36
,
71
:
,
81
,
9
/
4
2


 
4
2
/
36
,
71
81
,
9
700
m
d
kgf
g
g 








Soal ini menggunakan sistem satuan MKS
Volume minyak, V = 1,0 liter =0,001 m3
Berat Minyak W=0,70 kgf
Rapat massa dihitung dengan Rumus :
Mengingat
700
,
0
1000
700
_
_



air
zatcair
S


Rapat relatif :

6. Jawaban Soal No I.03
3
/
7020
001
,
0
02
,
7
. m
N
V
W
V
W 


 

3
/
6
,
715
81
,
9
7020
. m
kg
g
g 








Soal ini menggunakan sistem satuan SI.
Volume minyak: V=1,0 liter = 0,001 m3
Berat minyak : W = 7,02 N
7156
,
0
1000
6
,
715
_
_



a
m
S



7. Jawaban Soal No I.04
d
m
x
V /
10
16
,
1
950
0011
,
0 2
6






Gunakan Rumus berikut :
Penurunan satuan kekentalan kinematik :
d
m
m
kg
d
m
kg
m
kg
m
d
d
kgm
m
kg
m
Nd
/
.
.
/
/ 2
3
3
2
2
3
2








3
/
950
1000
95
,
0
_
95
,
0
_
_
m
kg
x
zc
air
zc
S 



 



8. Jawaban Soal No I.05
2
/
1
,
0
1 m
d
poise 
dy
du

 
Tegangan geser dihitung dengan rumus :
Karena distribusi kecepatan adalah linier, maka :
y
dy
du 

Sehingga :
2
/
280
0125
,
0
5
,
2
4
,
1 m
N
x
Y
v


 

2
/
4
,
1
14 m
d
poise 



9. Jawaban Soal No I.06
m
cm
y 0002
,
0
02
,
0 

2
/
2 m
N


Gaya tiap satuan luas :
y
V
dy
du


 

Sehingga :
2
4
/
10
8
0002
,
0
5
,
0
5
,
2
m
Nd
x
y
V






d
m
d
cm
V /
5
,
0
/
50 


10. Jawaban Soal No I.07
m
mm
y 0125
,
0
5
,
12 

2
/
78
,
277
6
,
0
6
,
0
100
m
N
x
A
F
luas
gaya





Tegangan geser :
3
/
389
,
1
0125
,
0
5
,
2
78
,
277 m
Nd
y
V
dy
du





 




Kekentalan kinematik :
d
m
x /
10
462
,
1
950
389
,
1 2
3







3
/
950
_
95
,
0
_
_
m
kg
oli
air
oli
S 


 



11. Jawaban Soal No I.08
N
x
A
y
U
A
F 4
2
02
2 10
7333
,
3 


 

N
x
x
x
x
x 4
3
10
7333
,
3
2
,
0
2
,
0
015
,
0
125
,
0
10
12
,
1 



Gaya geser pada permukaan sisi atas plat:
Gaya total :
N
x
x
x
F
F
F 3
4
3
2
1 10
493
,
1
10
7333
,
3
10
12
,
1 







N
x
x
x
x
x
A
y
U
A
F 3
3
1
01
1 10
12
,
1
2
,
0
2
,
0
005
,
0
125
,
0
10
12
,
1 




 

Untuk aliran laminer tegangan geser pada setiap titik
dalam fluida diberikan oleh :
Gaya geser pada permukaan sisi bawah plat:
dy
dU

 

12. Jawaban Soal No I.09
1
det
200
001
,
0
2
,
0 



 ik
y
V
dy
dU
Tegangan geser pada dasar plat:
Viskositas dinamis :
P
m
Nd
y
V
dy
du
546
,
7
/
7546
,
0
200
92
,
150 2











2
/
92
,
150
1
1
92
,
150
m
N
x



Gaya geser pada permukaan dasar plat :
Gradien kecepatan:
N
x
T 92
,
150
13
5
4
,
392 
 Luas permukaan plat =1m2

13. Jawaban Soal No I.10
cm
m
x
x
x
gr
h 0
,
1
010
,
0
0015
,
0
81
,
9
1000
0736
,
0
2
2






Apabila tabung bersih dan untuk air, = 0
m
r
m
mm
d 0015
,
0
003
,
0
3 



Kenaikan kapiler h di dalam tabung dengan diameter
kecil dihitung dengan rumus sebagai berikut :
gr
h


 cos
2


14. Jawaban Soal No I.11
gr
h


 cos
2

Kenaikan kapiler h di dalam tabung dengan diameter
kecil dihitung dengan rumus sebagai berikut :
m
x
x
x
x
x
h
o
03
,
0
0005
,
0
81
,
9
1000
5
cos
10
4
,
7
2 2




15. Jawaban Soal No I.12
gr
h


 cos
2

3
/
13600
1000
6
,
13
_
_ m
kg
x
raksa
air 


6
,
13
_
_


air
hg
S


mm
m
x
x
x
x
x
x
h
o
088
,
5
10
088
,
5
001
,
0
81
,
9
13600
45
cos
10
480
2 3
3


 


16. Jawaban Soal No I.13
cm
m
x
x
x
x
r
h 60
,
0
10
6
0025
,
0
9810
10
36
,
7
2
.
2 3
2



 



gr
h


 cos
2

Untuk tabung bersih, = 0
Kenaikan kapiler h di dalam tabung dengan diameter
kecil dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Untuk air pada temperatur200C,=7,36x10-2N/m3;
3
/
9810
81
,
9
1000 m
N
x
g 

 

Jadi tinggi total :H=7+0,60=7,60 cm

17. Jawaban Soal No I.14
bar
m
N 004
,
1
/
400
.
100 2


y
g
A
Ps
A
Pa .
.
.
. 


2
/
340
.
2 m
N
Ps 
Tekanan pada permukaan air raksa didalam bak adalah
konstan dan = tekanan atmosfer Pa
Karena adanya air diatas air raksa dalam tabung,maka didalam
ruangan tersebut akan jenuh oleh uap air dengan tekananuap ps.
Tekanan uap jenuh air pada temperatur 200C adalah :
Dengan menyamakan gaya-gaya yang bekerja pada kolom
silinder dengan tampang A
Apabila ruang diatas air raksa dalam tabung dianggap hampa
udara Ps=0, maka
735
,
0
81
,
9
1000
6
,
13
2340
.
. x
x
x
y
g
Ps
Pa 


 
bar
m
N
x
x
x
y
g
Pa 9806
,
0
/
98060
735
,
0
81
,
9
1000
6
,
13
.
. 2



 

18. Jawaban Soal No I.15
2
/
200
0
,
1
/
)
1
995
,
0
(
1
2
/
m
MN
V
V
p
K 









19. Jawaban Soal No I.16
V
V
p
V
dV
dp
K




Digunakan persamaan :
3
9
5
00089
,
0
10
24
,
2
10
20
1
m
x
x
x
K
p
V 




Atau persamaan :
Terlihat bahwa pertambahan tekanan yang sangat
besar hanya memberikan perubahan volume yang
sangat kecil.

20. Jawaban Soal No I.17
2
/
4200
02
,
0
000
.
210 m
N
x
p 


02
,
0
000
.
210
p
V
dV
dp
K




tan
kons
xV
M
V
M
Volume
massa




 

Dari persamaan :
Nilai V adalah sangat kecil, sehingga persamaan diatas menjadi
Rapat massa :
Jadi massa sebelum perubahan = massa sesudah perubahan
)
)(
( 

 



 V
V
V 



 






 V
V
V
V
V













V
V
V
V
V %
2
%,
2 






V
V
Oleh karena :
Jadi kenaikan rapat massa juga 2%

21. Jawaban Soal No I.18
2
/
52
,
874
.
1
232
,
1
)
232
,
1
231
,
1
(
)
435
.
101
)(
10
25
(
m
MN
V
V
p
K 








1 atmosfer = 10,34 m air :
1 liter air = 10-3 m3 :
2
/
435
.
101
34
,
10
81
,
9
1000
.
. m
N
x
x
h
g
p 


 

22. Jawaban Soal No I.19
V
V
p
K




3
2
1
2
035343
,
0
5
,
0
)
3
,
0
(
4
4
m
x
Vm
h
xD
Vm 





3
2
2
2
056549
,
0
8
,
0
)
3
,
0
(
4
4
m
x
h
xD
Va 




Volume minyak :
Volume air :
Apabila x adalah penurunan permukaan zat air,
3
min
min
00001724
,
0
035343
,
0
)
0
1
(
2050 m
V
x
V
yak
yak








3
00002725
,
0
056549
,
0
)
0
1
(
2075 m
V
x
V
air
air







3
00004449
,
0
)
00002725
,
0
(
00001724
,
0 m
Vtotal 





mm
m
x
x 629
,
0
000629
,
0
4
)
3
,
0
(
00004449
,
0
2






