SOAL LATIHAN UTS 1. Sebutkan 7 besaran pokok beserta penggunaannya serta satuannya dalam SI 2. Jawablah soal berikut: Setelah kita membuat sebuah sistem koordinat ternyata sebuah benda berada pada posisi overrightarrow (r_(1))=8hat (i)+10hat (j)-15hat (k) m. Beberapa saat kemudian benda bergerak dan posisinya menjadi overrightarrow (r)_(2)=-5hat (i)+20hat (j) m . Berapakah vektor perpindahan serta besar perpindahan benda? 3. Apa definisi fluida? 4. Jelaskan mengenai bentuk permukaan fluida statis 5. Apa yg disebut masa jenis? 6. Berapa masa jenis air pada suhu 4 derajat celcius dan alkohol? 7. Air dan alkohol masing-masing dengan volum 100 mL dan 400 dicampur. Jika dianggap tidak ada perubahan volum selama pencapuran, berapa massa jenis rata-rata hasil pencampuran? 8. Apa definisi Modulus Bulk? 9. Berapa Modulus Bulk air raksa dan metanol? 10. Apa definisi Tekanan Hidrostatis? 11. Kapal pesiar memiliki panjang 360 meter dan lebar 48 meter. Bagian dasar kapal berada pada kedalaman 9,3 meter dari permukaan laut . Perkirakan gaya yang dialami kapal akibat tekanan hidrostatis air laut dengan asumsi massa jenis air laut kira -kira sama dengan massa air, yaitu 1.000kg/m

Jawaban Soal Latihan UTS

1. Tujuh Besaran Pokok dalam SI:

Berikut tujuh besaran pokok beserta penggunaannya dan satuannya dalam Sistem Internasional (SI):

| Besaran Pokok | Simbol | Satuan SI | Penggunaan |
|---|---|---|---|
| Panjang | l atau x | meter (m) | Mengukur jarak, dimensi suatu objek |
| Massa | m | kilogram (kg) | Mengukur jumlah materi dalam suatu objek |
| Waktu | t | sekon (s) | Mengukur durasi suatu kejadian |
| Arus Listrik | I | ampere (A) | Mengukur laju aliran muatan listrik |
| Suhu Termodinamika | T | kelvin (K) | Mengukur energi kinetik rata-rata partikel dalam suatu sistem |
| Intensitas Cahaya | I_v | candela (cd) | Mengukur daya cahaya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya |
| Jumlah Zat | n | mol (mol) | Mengukur jumlah partikel (atom, molekul, ion) dalam suatu zat |


2. Vektor Perpindahan dan Besar Perpindahan Benda:

* Vektor perpindahan ($\Delta \overrightarrow{r}$): Vektor perpindahan adalah selisih antara posisi akhir dan posisi awal benda.

$\Delta \overrightarrow{r} = \overrightarrow{r}_{2} - \overrightarrow{r}_{1} = (-5\hat{i} + 20\hat{j}) - (8\hat{i} + 10\hat{j} - 15\hat{k}) = -13\hat{i} + 10\hat{j} + 15\hat{k}$ m

* Besar perpindahan ( $|\Delta \overrightarrow{r}|$ ): Besar perpindahan adalah panjang vektor perpindahan.

$|\Delta \overrightarrow{r}| = \sqrt{(-13)^2 + 10^2 + 15^2} = \sqrt{169 + 100 + 225} = \sqrt{494} \approx 22.23$ m


3. Definisi Fluida:

Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan menyesuaikan bentuknya terhadap wadah yang ditempatinya. Fluida meliputi cairan (liquid) dan gas. Karakteristik utama fluida adalah kemampuannya untuk berubah bentuk dengan mudah akibat gaya geser.


4. Bentuk Permukaan Fluida Statis:

Permukaan fluida statis selalu tegak lurus terhadap gaya gravitasi. Artinya, permukaan fluida akan membentuk bidang horizontal jika hanya dipengaruhi oleh gravitasi. Jika terdapat gaya lain yang bekerja (misalnya, gaya sentrifugal), permukaan fluida akan membentuk permukaan lengkung.


5. Definisi Massa Jenis:

Massa jenis (ρ) adalah massa suatu zat per satuan volume. Rumusnya: ρ = m/V, di mana m adalah massa dan V adalah volume. Satuan SI massa jenis adalah kg/m³.


6. Massa Jenis Air dan Alkohol:

* Massa jenis air pada suhu 4 derajat Celcius: ≈ 1000 kg/m³
* Massa jenis alkohol (etanol): ≈ 789 kg/m³ (Nilai ini dapat sedikit bervariasi tergantung jenis alkohol dan suhu)


7. Massa Jenis Rata-rata Hasil Pencampuran:

* Massa air (m_air) = ρ_air × V_air = 1000 kg/m³ × 0.0001 m³ = 0.1 kg
* Massa alkohol (m_alkohol) = ρ_alkohol × V_alkohol = 789 kg/m³ × 0.0004 m³ = 0.3156 kg
* Massa total (m_total) = m_air + m_alkohol = 0.1 kg + 0.3156 kg = 0.4156 kg
* Volume total (V_total) = V_air + V_alkohol = 0.0001 m³ + 0.0004 m³ = 0.0005 m³
* Massa jenis rata-rata (ρ_rata-rata) = m_total / V_total = 0.4156 kg / 0.0005 m³ = 831.2 kg/m³


8. Definisi Modulus Bulk:

Modulus Bulk (K) adalah ukuran resistensi suatu zat terhadap perubahan volume akibat tekanan. Ia didefinisikan sebagai rasio perubahan tekanan terhadap perubahan volume relatif. Rumusnya: K = -V(dP/dV), di mana V adalah volume dan dP/dV adalah turunan tekanan terhadap volume.


9. Modulus Bulk Air Raksa dan Metanol:

Nilai pasti Modulus Bulk bergantung pada suhu dan tekanan. Sebagai perkiraan:

* Modulus Bulk air raksa (Hg): ≈ 2.8 × 10¹⁰ Pa
* Modulus Bulk metanol (CH₃OH): ≈ 0.8 × 10⁹ Pa


10. Definisi Tekanan Hidrostatis:

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diberikan oleh fluida statis pada suatu titik di dalam fluida tersebut. Tekanan ini disebabkan oleh berat fluida di atas titik tersebut. Rumusnya: P = ρgh, di mana ρ adalah massa jenis fluida, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah kedalaman titik tersebut dari permukaan fluida.


11. Gaya Akibat Tekanan Hidrostatis pada Kapal:

* Luas dasar kapal (A) = panjang × lebar = 360 m × 48 m = 17280 m²
* Tekanan hidrostatis (P) = ρgh = 1000 kg/m³ × 9.81 m/s² × 9.3 m ≈ 91233 Pa
* Gaya akibat tekanan hidrostatis (F) = P × A = 91233 Pa × 17280 m² ≈ 1.57 × 10⁹ N


Catatan: Nilai-nilai massa jenis dan Modulus Bulk yang diberikan di atas merupakan nilai perkiraan. Nilai sebenarnya dapat bervariasi tergantung pada suhu, tekanan, dan kemurnian zat. Perhitungan gaya pada soal nomor 11 mengasumsikan tekanan hidrostatis merata di seluruh dasar kapal, yang merupakan penyederhanaan.