Air mengalir dalam pipa venturi tanpa manometer. Pipa dalam keadaan horizontal. Bila penampang yang lebih besar memiliki diameter 2 kali diameter pipa yang menyempit, bila beda ketinggian air dalam tabung 1 dan 2 adalah 30 cm. Hitunglah kelajuan air dalam pipa yang besar!

Jawaban yang benar adalah 0,63 m/s Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa debit fluida yang masuk ke pipa sama dengan debit fluida yang keluar dari pipa. Persamaan kontinuitas dirumuskan: A1 × v1 = A2 × v2 dimana: A1, A2 = luas penampang (m²) v1, v2 = kecepatan fluida (m/s) Luas lingkaran dirumuskan: A = ¼πd² dimana: A = luas (m²) d = diameter (m) Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah dari tekanan, energi kinetik, dan energi potensial tiap volume yang berada pada setiap titik aliran fluida adalah sama. Hukum Bernoulli dirumuskan: P1 + (ρ × g × h1) + (½ × ρ × v1²) = P2 + (ρ × g × h2) + (½ × ρ × v2²) dimana: P1, P2 = tekanan fluida (Pa) ρ = massa jenis fluida (kg/m³) g = percepatan gravitasi (10 m/s²) h1, h2 = ketinggian fluida (m) v1, v2 = kecepatan fluida (m/s) Diketahui: Misal: diameter pipa besar = d1 diameter pipa kecil = d2 Maka: d1 = 2 × d2 h = 30 cm = 0,3 m Ditanya: v1 = ..... Jawab: Karena venturimeter diletakkan secara horizontal maka h1 = h2 sehingga: P1 + (½ × ρ × v1²) = P2 + (½ × ρ × v2²) P1 - P2 = (½ × ρ × v2²) - (½ × ρ × v1²) ρ × g × h = ½ × ρ × (v2² - v1²) g × h = ½ × (v2² - v1²) 2 × g × h = v2² - v1² Berdasarkan persamaan kontinuitas: A1 × v1 = A2 × v2 v2 = (A1 × v1)/A2 Maka: 2 × g × h = v2² - v1² 2 × g × h = {(A1 × v1)/A2}² - v1²) 2 × g × h = {(A1/A2)² × v1²} - v1² 2 × g × h = v1² × {(A1/A2)² - 1} 2 × 10 × 0,3 = v1² × [{(¼ × π × d1²)/(¼ × π × d2²)}² - 1] 6 = v1² × [[{¼ × π × (2 × d2)²}/(¼ × π × d2²)]² - 1] 6 = v1² × [{(¼ × π × 4d2²)/(¼ × π × d2²)}² - 1] 6 = v1² × (4² - 1) 6 = v1² × (16 - 1) 6 = v1² × 15 v1² = 6/15 v1² = 0,4 v1 = √0,4 v1 = 0,63 m/s Jadi, kelajuan air dalam pipa yang besar adalah 0,63 m/s