Rangkuman, Soal Dan Pembahasan Fluida Dinamis Part 2
Soal No. 4
Pipa untuk menyalurkan air melekat pada sebuah dinding rumah menyerupai terlihat pada gambar berikut! Perbandingan luas penampang pipa besar dan pipa kecil yaitu 4 : 1.
Posisi pipa besar yaitu 5 m diatas tanah dan pipa kecil 1 m diatas tanah. Kecepatan fatwa air pada pipa besar yaitu 36 km/jam dengan tekanan 9,1 x 105 Pa. Tentukan :
a) Kecepatan air pada pipa kecil
b) Selisih tekanan pada kedua pipa
c) Tekanan pada pipa kecil
(ρair = 1000 kg/m3)
Pembahasan
Data :
h1 = 5 m
h2 = 1 m
v1 = 36 km/jam = 10 m/s
P1 = 9,1 x 105 Pa
A1 : A2 = 4 : 1
a) Kecepatan air pada pipa kecil
Persamaan Kontinuitas :
A1v1 = A2v2
(4)(10) = (1) (v2)
v2 = 40 m/s
b) Selisih tekanan pada kedua pipa
Dari Persamaan Bernoulli :
P1 + 1/2 ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2 ρv22 + ρgh2
P1 − P2 = 1/2 ρ(v22 − v12) + ρg(h2 − h1)
P1 − P2 = 1/2(1000)(402 − 102) + (1000)(10)(1 − 5)
P1 − P2 = (500)(1500) − 40000 = 750000 − 40000
P1 − P2 = 710000 Pa = 7,1 x 105 Pa
c) Tekanan pada pipa kecil
P1 − P2 = 7,1 x 105
9,1 x 105 − P2 = 7,1 x 105
P2 = 2,0 x 105 Pa
Soal No. 5
Sebuah pipa dengan diameter 12 cm ujungnya menyempit dengan diameter 8 cm. Jika kecepatan fatwa di bab pipa berdiameter besar yaitu 10 cm/s, maka kecepatan fatwa di ujung yang kecil adalah....
A. 22,5 cm/s
B. 4,4 cm/s
C. 2,25 cm/s
D. 0,44 cm/s
E. 0,225 cm/s
Pembahasan
Rumus memilih kecepatan diketahui diameter pipa
Dari persamaan kontinuitas
A1 V1 =A2 V2
Pipanya mempunyai diameter, jadi asumsinya luas penampangnya berupa lingkaran.
Luasnya diganti luas bundar menjadi
Baris yang terkahir sanggup ditulis jadi
Jika diketahui jari-jari pipa (r), dengan jalan yang sama D tinggal diganti dengan r menjadi:
Kembali ke soal, masukkan datanya:
Data soal:
D1 = 12 cm
D2 = 8 cm
v1 = 10 cm/s
v2 = ........
Soal No. 6
Sayap pesawat terbang dirancang semoga mempunyai gaya ke atas maksimal, menyerupai gambar.
Jika v yaitu kecepatan fatwa udara dan P yaitu tekanan udara, maka sesuai azas Bernoulli rancangan tersebut dibentuk agar....(UN Fisika 2012)
A. vA > vB sehingga PA > PB
B. vA > vB sehingga PA < PB
C. vA < vB sehingga PA < PB
D. vA < vB sehingga PA > PB
E. vA > vB sehingga PA = PB
Pembahasan
Desain sayap pesawat supaya gaya ke atas maksimal:
Tekanan Bawah > Tekanan Atas, PB > PA sama juga PA <PB
Kecepatan Bawah < Kecepatan Atas, vB < vA sama juga vA > vB
Jawab: B. vA > vB sehingga PA < PB
Catatan:
(Tekanan Besar pasangannya kecepatan Kecil, atau tekanan kecil pasangannya kecepatan besar)
Soal No. 7
Sebuah kolam penampung air diperlihatkan pada gambar berikut. Pada sisi kanan kolam dibentuk jalan masuk air pada ketinggian 10 m dari atas tanah dengan sudut kemiringan α°.
Jika kecepatan gravitasi bumi 10 m/s2 tentukan:
a) kecepatan keluarnya air
b) waktu yang dibutuhkan untuk hingga ke tanah
c) nilai cos α
d) asumsi jarak jatuh air pertama kali (d) ketika jalan masuk dibuka
(Gunakan sin α = 5/8 dan √39 = 6,24)
Pembahasan
a) kecepatan keluarnya air
Kecepatan keluarnya air dari saluran:
b) waktu yang dibutuhkan untuk hingga ke tanah
Meminjam rumus ketinggian dari gerak parabola, dari situ sanggup diperoleh waktu yang dibutuhkan air ketika menyentuh tanah, ketinggian jatuhnya air diukur dari lubang yaitu − 10 m.
c) nilai cos α
Nilai sinus α telah diketahui, memilih nilai cosinus α
d) asumsi jarak jatuh air pertama kali (d) ketika jalan masuk dibuka
Jarak mendatar jatuhnya air
Sumber http://primalangga.blogspot.com
Pipa untuk menyalurkan air melekat pada sebuah dinding rumah menyerupai terlihat pada gambar berikut! Perbandingan luas penampang pipa besar dan pipa kecil yaitu 4 : 1.
Posisi pipa besar yaitu 5 m diatas tanah dan pipa kecil 1 m diatas tanah. Kecepatan fatwa air pada pipa besar yaitu 36 km/jam dengan tekanan 9,1 x 105 Pa. Tentukan :
a) Kecepatan air pada pipa kecil
b) Selisih tekanan pada kedua pipa
c) Tekanan pada pipa kecil
(ρair = 1000 kg/m3)
Pembahasan
Data :
h1 = 5 m
h2 = 1 m
v1 = 36 km/jam = 10 m/s
P1 = 9,1 x 105 Pa
A1 : A2 = 4 : 1
a) Kecepatan air pada pipa kecil
Persamaan Kontinuitas :
A1v1 = A2v2
(4)(10) = (1) (v2)
v2 = 40 m/s
b) Selisih tekanan pada kedua pipa
Dari Persamaan Bernoulli :
P1 + 1/2 ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2 ρv22 + ρgh2
P1 − P2 = 1/2 ρ(v22 − v12) + ρg(h2 − h1)
P1 − P2 = 1/2(1000)(402 − 102) + (1000)(10)(1 − 5)
P1 − P2 = (500)(1500) − 40000 = 750000 − 40000
P1 − P2 = 710000 Pa = 7,1 x 105 Pa
c) Tekanan pada pipa kecil
P1 − P2 = 7,1 x 105
9,1 x 105 − P2 = 7,1 x 105
P2 = 2,0 x 105 Pa
Soal No. 5
Sebuah pipa dengan diameter 12 cm ujungnya menyempit dengan diameter 8 cm. Jika kecepatan fatwa di bab pipa berdiameter besar yaitu 10 cm/s, maka kecepatan fatwa di ujung yang kecil adalah....
A. 22,5 cm/s
B. 4,4 cm/s
C. 2,25 cm/s
D. 0,44 cm/s
E. 0,225 cm/s
Pembahasan
Rumus memilih kecepatan diketahui diameter pipa
Dari persamaan kontinuitas
A1 V1 =A2 V2
Pipanya mempunyai diameter, jadi asumsinya luas penampangnya berupa lingkaran.
Luasnya diganti luas bundar menjadi
Baris yang terkahir sanggup ditulis jadi
Jika diketahui jari-jari pipa (r), dengan jalan yang sama D tinggal diganti dengan r menjadi:
Kembali ke soal, masukkan datanya:
Data soal:
D1 = 12 cm
D2 = 8 cm
v1 = 10 cm/s
v2 = ........
Soal No. 6
Sayap pesawat terbang dirancang semoga mempunyai gaya ke atas maksimal, menyerupai gambar.
Jika v yaitu kecepatan fatwa udara dan P yaitu tekanan udara, maka sesuai azas Bernoulli rancangan tersebut dibentuk agar....(UN Fisika 2012)
A. vA > vB sehingga PA > PB
B. vA > vB sehingga PA < PB
C. vA < vB sehingga PA < PB
D. vA < vB sehingga PA > PB
E. vA > vB sehingga PA = PB
Pembahasan
Desain sayap pesawat supaya gaya ke atas maksimal:
Tekanan Bawah > Tekanan Atas, PB > PA sama juga PA <PB
Kecepatan Bawah < Kecepatan Atas, vB < vA sama juga vA > vB
Jawab: B. vA > vB sehingga PA < PB
Catatan:
(Tekanan Besar pasangannya kecepatan Kecil, atau tekanan kecil pasangannya kecepatan besar)
Soal No. 7
Sebuah kolam penampung air diperlihatkan pada gambar berikut. Pada sisi kanan kolam dibentuk jalan masuk air pada ketinggian 10 m dari atas tanah dengan sudut kemiringan α°.
Jika kecepatan gravitasi bumi 10 m/s2 tentukan:
a) kecepatan keluarnya air
b) waktu yang dibutuhkan untuk hingga ke tanah
c) nilai cos α
d) asumsi jarak jatuh air pertama kali (d) ketika jalan masuk dibuka
(Gunakan sin α = 5/8 dan √39 = 6,24)
Pembahasan
a) kecepatan keluarnya air
Kecepatan keluarnya air dari saluran:
b) waktu yang dibutuhkan untuk hingga ke tanah
Meminjam rumus ketinggian dari gerak parabola, dari situ sanggup diperoleh waktu yang dibutuhkan air ketika menyentuh tanah, ketinggian jatuhnya air diukur dari lubang yaitu − 10 m.
Nilai sinus α telah diketahui, memilih nilai cosinus α
d) asumsi jarak jatuh air pertama kali (d) ketika jalan masuk dibuka
Jarak mendatar jatuhnya air
Soal No. 8
Sebuah tabung berisi penuh zat cair (ideal). Pada dindingnya sejauh 20 cm dari permukaan atas terdapat lubang kecil (jauh lebih kecil dari penampang tabung) sehingga zat cair memancar (terlihat menyerupai pada gambar)
Besar kecepatan pancaran air tersebut dari lubang kecil….
Pembahasan
Diketahui h = 20 cm = 0,2 m
Untuk memilih kecepatan pancaran air kita memakai rumus:
Soal No. 9
Air terjun setinggi 8 m dengan debit 10 m3/s dimanfaatkan untuk memutar generator listrik mikro. Jika 10% energi air menjelma energi listrik dan g = 10 m/s2 daya keluaran generator listrik adalah….
Pembahasan
Diketahui η = 10%, g = 10 m/s2, ρair = 1000 g/L, Q = 10 m3/s, h = 8 m
Menghitung daya dari jeram memakai rumus:
P = ηρQgh
P = 10%.1000.10.10.8
P = 80.000 W = 80kW
Soal No. 10
Air mengalir melalui pipa yang bentuknya menyerupai pada gambar.
Bila diketahui luas penampang di A dua kali penampang di B maka vA/vA sama dengan…..
Pembahasan
Untuk menuntaskan soal ini kita memakai persamaan kontinuitas
Soal No. 11
Gambar berikut ini menawarkan insiden kebocoran pada tangki air.
Kecepatan (v) air yang keluar dari lubang adalah….
Pembahasan
menghitung terlebih dahulu waktu yang dibutuhkan air hingga tanah
0 Response to "Rangkuman, Soal Dan Pembahasan Fluida Dinamis Part 2"
Posting Komentar