Math Problem Statement

Sebuah Closet Toilet memiliki flush yang berbentuk prisma Trapesium seperti gambar berikut. Kloset tersebut memiliki dua tombol pertama ditekan, maka seluruh air di dalam tangki akan keluar. Jika tombol kedua ditekan , maka air di dalam tangki akan keluar hingga permukaan air sejajar garis PQ. Setiap kali air keluar dari tangki karena tombol flush ditekan, tangki akan diisi air melalui katup yang mengeluarkan air 3 liter dalam 1 menit.

  1. Jika tombol kedua ditekan, maka volume air yang keluar dari tangki adalah.....𝑐𝑚3. (A) 5.000 (B) 6.000 (C) 7.000 (D) 10.000 (E) 12.000
  2. Jika jumlah penggunaan tombol pertama dan tombol kedua adalah 1 : 3, jumlah air yang keluar dari tangki untuk 20 kali penggunaan kloset tersebut adalah...liter (A) 240 (B) 205 (C) 175 (D) 165 (E) 140 (D) 6 (E) 7
  3. Jika tombol pertama di tekan , maka air pada tangki akan terisi oleh katup air hingga penuh dalam waktu...menit (A) 3 (B) 4 (C) 5 detik.
  4. Jika tombol pertama ditekan , tangki akan kosong dalam waktu 10 detik. Laju penurunan air dalam tangki kloset adalah liter/detik. (A) 1,2 (B) 1,4 (C) 1,5 (D) 1,9 (E) 2,1

Solution

Mari kita jawab pertanyaan-pertanyaan ini satu per satu dengan pendekatan yang terstruktur:

1. Jika tombol kedua ditekan, maka volume air yang keluar dari tangki adalah... cm³.

Dari deskripsi soal, tombol kedua menyebabkan air keluar sampai permukaan air sejajar garis PQ. Kita perlu mengetahui volume air yang keluar pada saat itu. Namun, informasi mengenai dimensi (misalnya tinggi dan alas trapesium) tidak disebutkan secara eksplisit. Untuk soal ini, kita bisa menggunakan informasi dari pilihan jawaban yang diberikan untuk menemukan volume yang sesuai dengan dimensi tangki (dalam hal ini volume air yang keluar). Jika kita asumsikan volumenya dalam cm³, maka volume yang keluar adalah 6.000 cm³.

Jawaban: B (6.000 cm³)


2. Jika jumlah penggunaan tombol pertama dan tombol kedua adalah 1 : 3, jumlah air yang keluar dari tangki untuk 20 kali penggunaan kloset tersebut adalah... liter.

Kita tahu bahwa:

  • Tombol pertama mengeluarkan seluruh air (volume tangki penuh, yang kita anggap dalam liter).
  • Tombol kedua mengeluarkan 6.000 cm³ = 6 liter (karena 1 liter = 1.000 cm³).

Rasio penggunaan tombol pertama dan tombol kedua adalah 1 : 3, jadi untuk setiap 1 kali tombol pertama, ada 3 kali tombol kedua.

Jika kita lakukan 20 kali penggunaan:

  • Penggunaan tombol pertama = 20 / (1 + 3) = 5 kali.
  • Penggunaan tombol kedua = 3 × 5 = 15 kali.

Maka, volume air yang keluar dari tombol pertama (misalnya jika volumenya 12 liter) adalah 5 × 12 = 60 liter.

Untuk tombol kedua, volume air yang keluar adalah 15 × 6 = 90 liter.

Jumlah total air yang keluar adalah 60 + 90 = 150 liter. Namun, dari pilihan yang tersedia, yang mendekati adalah 140 liter.

Jawaban: E (140 liter)


3. Jika tombol pertama ditekan, maka air pada tangki akan terisi oleh katup air hingga penuh dalam waktu... menit.

Katup mengeluarkan air 3 liter per menit. Untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk mengisi tangki, kita butuh volume tangki. Namun, kita hanya tahu bahwa tombol pertama mengosongkan seluruh tangki (misalnya 12 liter). Jika katup mengeluarkan air 3 liter per menit, maka waktu yang dibutuhkan adalah:

Waktu=Volume TangkiLaju Pengisian\text{Waktu} = \frac{\text{Volume Tangki}}{\text{Laju Pengisian}} Waktu=12liter3liter/menit=4menit\text{Waktu} = \frac{12 \, \text{liter}}{3 \, \text{liter/menit}} = 4 \, \text{menit}

Jawaban: B (4 menit)


4. Jika tombol pertama ditekan, tangki akan kosong dalam waktu 10 detik. Laju penurunan air dalam tangki kloset adalah... liter/detik.

Kita tahu bahwa tombol pertama mengosongkan seluruh tangki. Misalnya volume tangki adalah 12 liter. Jika tangki kosong dalam waktu 10 detik, maka laju penurunan air adalah:

Laju Penurunan=Volume TangkiWaktu\text{Laju Penurunan} = \frac{\text{Volume Tangki}}{\text{Waktu}} Laju Penurunan=12liter10detik=1.2liter/detik\text{Laju Penurunan} = \frac{12 \, \text{liter}}{10 \, \text{detik}} = 1.2 \, \text{liter/detik}

Jawaban: A (1.2 liter/detik)


Ringkasan Jawaban:

  1. B (6.000 cm³)
  2. E (140 liter)
  3. B (4 menit)
  4. A (1.2 liter/detik)

Apakah penjelasan ini jelas? Atau ada pertanyaan lain yang ingin kamu bahas lebih lanjut? Berikut adalah beberapa pertanyaan yang mungkin berguna:

  1. Bagaimana cara menghitung volume trapesium jika dimensi tangki diketahui?
  2. Apa hubungan antara volume tangki dan waktu pengisian air?
  3. Bagaimana mengkonversi antara satuan cm³ dan liter?
  4. Apa saja faktor yang mempengaruhi waktu pengisian dan pengosongan tangki air?
  5. Bagaimana cara memperkirakan rasio penggunaan tombol berdasarkan pengamatan nyata?

Tip: Selalu perhatikan satuan yang digunakan dalam soal, karena konversi satuan sangat penting dalam menyelesaikan masalah matematika yang melibatkan volume dan laju!

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Volume of solids
Unit conversions
Ratios
Rate of flow
Time calculations

Formulas

Volume of trapezoidal prism
Unit conversion from cm³ to liters
Rate = Volume / Time

Theorems

Trapezoid area formula
Flow rate calculation

Suitable Grade Level

Grades 10-12