Pada sebuah tangki air yang bocor, air memancar sejauh x = 1,5 m dari lubang kecil seluas 0,05 cm² yang terletak 45 cm dari dasar tangki. Tinggi permukaan air dari dasar tangki 1,7 m. Banyaknya air yang keluar dari tangki selama 1 menit adalah .... A. 0,80 liter B. 1,00 liter C. 1,20 liter D. 1,25 liter E. 1,50 liter

Question

Jawaban yang benar adalah E. 1,50 liter

Debit adalah besaran yang menyatakan volume fluida yang mengalir melalui suatu penampang tertentu dalam satuan waktu tertentu. Secara matematis ditulis :
Q = V/t
dengan :
Q = Debit (m³/s)
V = volume (m³)
t = selang waktu (s)

Debit fluida juga dapat dinyatakan sebagai hasil kali luas penampang pipa dengan kecepatan fluida mengalir.
Q = A.v
dengan :
Q = debit fluida (m³/s)
A = luas penampang pipa (m²)
v = kecepatan fluida mengalir (m/s)

Jika suatu wadah yang ujung atasnya terbuka ke atmosfer diisi fluida dan terdapat lubang kebocoran pada kedalaman h di bawah permukaan fluida dalam wadah, maka kecepatan fluida menyembur keluar dari lubang akan sama dengan kelajuan yang diperoleh suatu benda yang jatuh bebas dari ketinggian h, dimana persamaannya adalah :
v = √(2gh)
dengan :
v = kecepatan fluida (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = kedalaman fluida dari lubang (m)

Diketahui :

x = 1,5 m

A = 0,05 cm² = 5 x 10^-6 m²

h2 = 45 cm = 0,45 m

h1 = 1,7 m

g = 10 m/s²

t = 1 menit = 60 s

Ditanya :

V = ...?

Pembahasan :

Hitung kedalaman lubang dari permukaan air :

h = h1 - h2

h = 1,7 - 0,45

h = 1,25 m

Hitung kecepatan air keluar dari lubang :

v = √(2gh)

v = √(2 x 10 x 1,25)

v = 5 m/s

Volume air yang keluar dari tangki dihitung dengan :

Q = A v

V/t = A v

V = A v t

V = (5 x 10^-6)(5)(60)

V = 0,0015 m³

V = 1,50 liter

Jadi banyaknya air yang keluar dari tangki selama 1 menit adalah 1,50 liter.

Oleh karena itu jawaban yang benar adalah E.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa