11. Perhatikan gambar disamping.
Suatu fluida dipaksa lewat sebuah pipa yang penampangnya berubah seperti ditunjukkan pada gambar. Tekanan fluida paling kecil berada pada bab…
Suatu fluida dipaksa lewat sebuah pipa yang penampangnya berubah seperti ditunjukkan pada gambar. Tekanan fluida paling kecil berada pada bab…
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. Tidak ada
kunci balasan: A
pembahasan:
berdasarkan aturan bernoulli pada pipa berpenampang besar memiliki tekanan yang besar
12. Pipa datar A dengan luas penampang 10 cm² dihubungkan dengan pipa datar B dengan luas penampang 50 cm². Laju air yang mengalir dalam pipa A adalah 6 m/s, sedangkan tekanannya 200 kPa. Laju air dalam pipa B ialah…
a. 0,3 m/s
b. 1,2 m/s
c. 3,0 m/s
d. 4,2 m/s
e. 6,4 m/s
kunci balasan:
pembahasan:
Mencari kecepatan aliran air di pipa atas dengan rumus kontinuitas
v1 . A1= v2 . A2
6. 10 = v2 . 50
v2 = 1,2 m/s
13. Air mengalir keatas melalui pipa seperti ditunjukan pada gambar dengan laju air (debit) 14,4π L/s. Jika tekanan pada ujung bawah yaitu 190 kPa. Tekanan pada ujung atas pipa adalah . . .
A. 150 kPa
B. 160 kPa
C. 170 kPa
D. 180 kPa
E. 100 kPa
Pembahasan:
Mencari kecepatan ajaran air dipipa bawah dengan rumus debit
Q = v.A
14,4 π . 10-3 = v. π r2
14,4 π . 10-3 = v. π (6.10-2)2
v = 4 m/s
Mencari kecepatan pemikiran air di pipa atas dengan rumus kontinuitas
v1 . D12 = v2 . D22
4. 122 = v2 . 62
v2 = 16 m/s
mencari tekanan dengan rumus bernoulli
P1 + ρ.g.h1 + ½ ρ.v12 = P2 + ρ.g.h2 + ½ ρ.v22
190000 + 1000.10.0 + ½ .1000.42 = P2 + 1000.10.2 + ½ .1000. 162
190000 + 8000= P2 + 20000 + 128000
P2 = 198000 – 148000
P2 = 150000 Pa
14. Sebuah kolam penampung air berada pada ketinggian 2 meter di atas permukaan tanah. Bak tersebut akan diisi air lewat sebuah pipa yang mempunyai ujung-ujung dengan luas penampang yang sama. Jika laju ajaran air pada ujung masuk 5 m/s dan pada ujung keluar 3 m/s, pastikan besarnya perbedaan tekanan air dalam pipa semoga air mampu naik ke atas!
Jawab :
pembahasan:
P1 + ½ ρ v12 + ρ g h1 = P2 + ½ ρv22 + ρ g h2
P1 – P2 = ½ ρv22 – ½ ρ v12 + ρ g h2 – ρ g h1
P1 – P2 = ½ ρ (v22 – v12) + ρ g (h2 – h1)
P1 – P2 =½.1.000.(9 – 25) + 1000.10. 2
P1 – P2 = – 8.000 + 20.000
P1 – P2 = 12.000 Pa
15. Kelajuan air saat mengalir dalam venturimeter pada penampang kecil ialah 6 m/s. Jika percepatan gravitasi di daerah itu 10 m/s2 dan selisih tinggi permukaan air pada pipa vertikal 20 cm, hitung kelajuan air pada penampang besar!
Jawab :
Pada pipa horizontal alasannya beda ketinggian sama dengan nol maka rumus bernoulli menjadi:
p1 – p2 = ½ ρ (v22 – v12)
pada pipa vertikal berlaku:
p1 – p2 = ρ g h
Sehingga:
½ ρ (v22 – v12) = ρ g h
½ (62 – v12) = 10 . 0,2
18 – ½ v12 = 2
½ v12 = 16
v1 = 4 √2 m/s
16. Tinggi permukaan air dalam tangki yakni 1 meter. Pada tangki terdapat kebocoran setinggi 20 cm dari dasar tangki. Tentukan kecepatan pedoman bocoran dan jarak jatuhnya air!
Jawab :
v = √ (2 g ha)
v = √ 2.10.(1-0,2)
v = √ 16
v = 4 m/s
s = 2 √ (ha . hb)
s = 2 √ (0,2 . 0,8
s = 2 √ 0,16
s = 2 . 0,4 = 0,8 meter
16. suatu tangki dengan kedalaman air 20 cm dari permukaan, air dalam tangki menyembur ke luar melalui pancuran yang membentuk sudut 30° kepada tanah. Air yang keluar dari pancuran A akan jatuh ke tanah sehabis selang waktu…..
a. 0,4 s
b. 0,6 s
c. 0,8 s
d. 0,1 s
e. 0,2 s
kunci balasan:
pembahasan:
teorema toricelli / tangki bocor menjumlah kecepatan:
v = √2gh
v = √2.10.0,2
v = √4
v = 2 m/s
menghitung waktu dengan rumus parabola
|
2.Vo . sinӨ
|
|
|
t =
|
_____________
|
|
g
|
|
2.2 . sin30
|
|
|
t =
|
_____________
|
|
10
|
|
4 . 1/2
|
|
|
t =
|
_____________
|
|
10
|
t = 0,2 s
17.amati data berikut
(1)venturimeter
(2)pompa hidrolik
(3)gaya angkat sayap pesawat
(4)balon udara dapat mengudara
Alat yg berkaitan dengan penerapan hukum bernoullli ditunjukan oleh nomer
A. (1)dan(2)
B. (1)dan (3)
C. (3)dan (4)
D. (1) ,(2),dan (3)
E. (2),(3)dan (4)
kunci jawaban: B ( 1 dan 3 )
18.perhatikan alat alat berikut.
(1)gaya angkat pesawat
(2)semprotan obat nyamuk
(3)kapal laut tidak karam di air
(4)pengukuran suhu dengan termometer
Alat yg berhubungan dengan penerapan hukum bernoulli ditunjukkan oleh nomer
A. (1),(2),(3),dan(4)
B. (1),(2)dan(3)
C. (3)dan(4)
D. (1)dan(2)
E. (4)
kunci tanggapan: B
pembahasan:
pengukuran suhu dengan termometer menerapkan prinsip pemuaian zat cair, bukan azas bernoulli.
maka balasan soal no 18 yang benar yakni 1, 2 dan 3
19.Sayap pesawat terbang dirancang semoga memiliki gaya angkat ke atas maksimal. Jika vA yaitu kecepatan aliran udara di atas sayap dan vB yakni kecepatan aliran udara di bawah sayap, serta PA yakni tekanan udara diatas sayap dan PB yakni tekanan udara dibawah sayap maka sesuai dengan azas Bernoulli desain tersebut dibentuk agar …
(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
kunci jawaban: B
20. Sebuah sayap pesawat udara memerlukan gaya angkat 52000 N/m² . Massa jenis udara adalah 1,3 kg/m³. Jika kelajuan anutan udara sepanjang permukaan bawah sayap adalah 150 m/s, bila luas total pesawat sekitar 20 m² berapa seharusnya kelajuan fatwa udara sepanjang permukaan atas sayap supaya dapat menghasilkan gaya angkat yang dibutuhkan?
pembahasan:
rumus gaya anagkat sayap pesawat melayang:
F = ½ ρ.A (va2 – vb2)
52000 = ½ . 1,3 . 20 . (va2 – 1502)
40000 = va2 – 1502
40000 + 22500 = va2
62500 = va2
va = 250 m/s
21. Pipa horizontal seperti terlihat pada gambar disamping mempunyai luas penampang 40 cm² pada bagian yang lebih besar dan 10 cm² pada bab yang menyempit. Air mengalir dalam pipa dan keluar dari pipa dengan laju 8,00 x 10⁻⁵ m³/s). Tentukan:
a. kelajuan ajaran pada bagian yang lebar dan bagian yang sempit
b. Perbedaan tekanan antara dua bagian tersebut
c. Perbedaan ketinggian antara dua bak raksa pada tabung berbentuk U kalau massa jenis raksa = 13,6 g/m³.
baca pembahasan soal fluida dinamis lengkap: Halaman all