Gambar 1 menunjukkan tabung siphon yang digunakan untuk memindahkan minyak dari satu wadah ke wadah lain. Siphon memiliki luas penampang 5,0 cm². Pada mulanya, siphon diisi dengan minyak lalu salah satu ujungnya dicelupkan ke dalam wadah yang berisi minyakjuga sehingga minyak keluar dari ujung lainnya. Tabel 1, 2, dan 3 menunjukkan data pengamatan yang diambil dari percobaan. Dengan menggunakan data pada Tabel 1, waktu yang diperlukan untuk mengisi penuh suatu wadah dengan 5 dm^3 minyak jika y = 0,20 m sekitar ... (A} 15 s (B) 12 s (C) 10 s (D) 5 s (E) 3 s

Question

Jawaban : 5,08 s

Diketahui :

Data v² dan y (h) pada Tabel 1

A = 5 cm² = 5∙10⁻⁴ m²

V = 5 dm³ = 5 ∙10⁻³ m³

y (h) = 0,2 m

Ditanya :

t?

Pembahasan :

Teori Toricelli adalah turunan dari Hukum Bernoulli yang mempelajari tentang hubungan kecepatan fluida dan tekanan yang dihasilkannya, dimana secara matematis Teori Torricelli menyatakan kecepatan fluida (v) yang keluar dari lubang pada tangki sebanding dengan akar kuadrat dari dua kali percepatan gravitasi dan jarak vertikal atau ketinggiannya (h).

v = √(2gh)

dimana

v = kecepatan aliran (m/s)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = ketinggian (m)

Untuk debit aliran dinyatakan dalam persamaan:

Q = V/t

v∙A = V/t

dimana

Q = debit (m³/s)

v = kecepatan aliran (m/s)

A = luas penampang (m²)

V = volume (m³)

t = waktu (s)

1. Menghitung rata-rata v² dari 5 percobaan

v² = (5,82 + 4,85 + 3,88 + 2,91 + 1,94)/5

v² = 19,4/5

v² = 3,88 m²/s²

2. Menghitung rata-rata y (h) dari 5 percobaan

h = (0,3 + 0,25 +0,2 + 0,15 + 0,1)/5

h = 1/5

h = 0,2 m

3. Menghitung percepatan gravitasi (g)

v = √(2gh)

v² = 2gh

3,88 = 2∙g∙0,2

3,88 = 0,4g

g = 3,88/0,4

g = 9,7 m/s²

4. Menghitung kecepatan saat y = 0,5 m

v = √(2gh)

v = √(2∙9,7∙0,2)

v = 1,97 m/s

5. Menghitung waktu

Q = V/t

A x v = V/t

5∙10⁻⁴ x 1,97 = 5 ∙10⁻³/t

t = 1/0,197

t = 5,08 s

Dengan demikian, waktu sebesar 5,08 s.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa