CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN FLUIDA DINAMIS UNTUK PLIF

2. Menerapkan prinsip dan konsep mekanika klasik
sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah.

2.1 Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik
serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

 Mendeskripsikan dan memformulasikan hukum-hukum fluida statik.
 Mendeskripsikan penerapan hukum-hukum fluida statik dalam produk teknologi.
 Mendeskripsikan dan memformulasikan hukum-hukum fluida dinamik.
 Mendeskripsikan penerapan hukum-hukum fluida dinamik dalam produk teknologi.
 Menggunakan konsep fluida statik dan fluida dinamik dalam pemecahan masalah.
 Menumbuhkan sikap disiplin dan kreatif melalui kajian tentang fluida.

Contoh 1
Sebuah pipa memiliki sambungan penampang yang
berbeda-beda, seperti gambar.

1 234

A1= 150 cm2 v1= 8 m/s
A2= 100 cm2 V4= 4,8 m/s
A3= 50 cm2

Hitunglah :
a. Debit alir
b. Luas penampang 4.
c. Kecepatan aliran fluida pada penampang 2 dan 3

Contoh 1 Dit :

Dik : a. Q

12 34 A1= 150 cm2 b. A4.
A2= 100 cm2 c. v2 dan v3
v1= 8 m/s V4= 4,8 m/s A3= 50 cm2

jwb : a.Q  A1.v1  150.104 m2.8 m
s

 1200.104 m
s

 0,12 m3
s

jwb :

b.A4  Q c.v2  Q  0,12  12 m
v4 A2 100.104 s

 0,12  0,025m2 v3  Q  0,12  24 m
4,8 A3 50.104 s

 250m2

Contoh 2
Sebuah pipa memiliki sambungan
penampang yang berbeda, dengan
diameter sing-masing 15 cm dan 10
cm. Jika kecepatan aliran fluida pada
penampang kecil 9 m/s, tentukanlah
kecepatan aliran fluida pada
penampang yang lebih besar !

Diketahui :

d1 = 15 cm
d2 = 10 cm.
v2 = 9 m/s,
Ditanya :
v1 = …. ?

Jawaban : v1   A2 v2   d2  2 .v2
A1 d1

 10  2
 15 
 .9 m
s

 4 m
s

Contoh 3
Sebuah pipa mendatar memiliki sambungan
penampang yang berbeda, dengan luas masing-
masing 10 cm2 dan 50 cm2. Jika kecepatan
aliran fluida pada penampang kecil 6 m/s
dengan tekanan 100 kPa, tentukanlah

a. kecepatan aliran fluida pada penampang yang lebih
besar !

b. Tekanan air pada penampang yang lebih besar !
c. Debit air pada penampang yang lebih besar !
d. Berapa liter air yang mengalir pada penampang yang

lebih besar dalam 1 menit !

P1 A2 v2 A2 P2
h1 h2

Dik :

A1=10 cm2 dan
A2=50 cm2.
V1=6 m/s
P1=100 kPa,
Dit :

a. v2 P1 A2 v2 A2 P2
b. P2 h1 h2
c. Q2
d. T=1 menit =60s , ….. V =….

Jwb : a.v2  A1v1  10.6  1,2 m c.Q2  A2v2  50.104.1,2 m3  6 L
A2 50 s s s

b. p1  p2  1  (v22  v12 ) d. V  Q2 .t  60 L .60s  360l
2 s

p2  p1  1  (v12  v22 )
2

 100.000  1 .1000.(36 1,44)
2

 100.000 17.280  117.280Pa

 117,28kPa



Jawaban :

x  2. y.h  2. 1,8.5
 2.3  6m

Contoh 5.

Sebuah tabung yang tingginya 2 meter berisi

penuh zat cair (ideal).Pada dindingnya

terdapat dua lubang kecil (jauh lebih kecil dari

penampang tabung). Jika y = 1m maka

perbandingan antara V2 dan V1 adalah ........
A. ½

B. 1

C. 2

D. ½ v1

E. √2

v2

Dik :

h2 = 2 m
h1 = 1 m
Dit :

Perbandingan V2
dan V1 adalah
........ ?

Jawaban : v2  2.gh  h  jarak keran dari permukaan

v2  2.gh2  h2 2  2 :1
v1 2.gh1 1
h1

Contoh 6
Air mengalir dalam venturimeter horizontal
seperti gambar. Penampang yang lebih besar
memiliki luas 2 kali luas penampang yang lebih
sempit. Jika beda ketinggian air dalam tabung
vertikal adalah h = 30 cm , hitunglah kelajuan air
pada pipa (g=9,8 m.s-2.) :
a. V1
b. V2

Diketahui : v1  2.g.h
g=9,8 m.s-2 
venturimeter ( A1 )2 1
A1 = 2 kali A2 A2
h = 30 cm ,

Ditanya :
a. V1
b. V2

Jawaban

2.9,8.0,3  5,88  5,88  1,4 m
( 2 A2 )2 1 3 3 s
A2

v1  2.g.h

1  ( A2 )2
A1

2.9,8.0,3  5,88  4.5,88  7,84  2,8 m
1  ( A2 )2 3 3 s
2 A2 4

Contoh 7
Venturimeter tanpa manometer, digunakan
untuk mengukur kelajuan air pada pipa
utama seperti gambar di bawah ini. Beda
tinggi permukaan air pada pipa vertical
adalah h = 3 cm. Jika perbandingan luas
penampang pipa adalah 2 : 1 , maka
besar kelajuan aliran fluida V1 adalah …..

h

Diketahui : h
Venturimeter tanpa
manometer,
h = 3 cm.
perbandingan luas
penampang pipa 2 : 1

Ditanya :
V1 adalah …..?

Jawaban

v1  2.g.h

( A1 )2 1
A2

 2.10.0,03  0,6  0,2  0,4 m
( 2 A2 )2 1 3 s
A2

Contoh 8
Pesawat terbang dengan luas total
sayap A = 20 m2 didisain sedemikian
sehingga kecepatan udara di atas
sayap 300 m/s dan di bawah sayap
adalah 250 m/s. Jika massa jenis udara
1,2 kg/m3. g = 10 m.s-2, maka gaya
angkat pesawat adalah…..

A. 330 kN
B. 340 kN
C. 449 kN
D. 480 kN
E. 500 kN

Diketahui :

luas sayap A = 20 m2

didisain sedemikian sehingga

v1 = 300 m/s
v2 = 250 m/s.
 Udara = 1,2 kg/m3.
g = 10 m.s-2,

Ditanya :

F = ….. ?

Jawaban : F  1 .A(v22  v12 )
2

 1 .1,2.20.(3002  2502 )
2

 12.(90.000  62500)  330.000N

 330kN