sebuah bejana berhubungan pipa U diisi dua buah cairan dengan massa jenis yang berbeda yaitu A dan B. jika massa jenis cairan A adalah 1000 kali lipat dari massa jenis udara dan setengah kali dari massa jenis caian B. saat ujung pipa terbuka B ditiup mendatar denga laju udara v menyebabkan ketinggian kolom cairan seperti gambar. Jika ha - 2 hb = h cm. besar v sebesar.... m/s

Jawaban: 10√(-2h) m/s Pembahasan: Fluida pada bejana berlaku hukum hidrostatik P1 = P2 Pa + pA.g.hA = Pb + pB.g.hB Pada bagian atas bejana yang ditiup berlaku hukum bernoulli Pa + 1/2 pu.vA² + pu.g.hA = Pb + 1/2 pu.vB² + pu.g.hB Keterangan P = tekanan (N/m² atau Pa) p = massa jenis fluida (kg/m³) g = percepatan gravitasi (m/s²) h = ketinggian fluida (m) v = kecepatan aliran (m/s) Dik: pA = 1000 pu = 1/2 pB pB = 2pA = 2000 pu hA - 2hB = h/100 m vB = v Dit: v = . . . ? Pada aliran fluida di atas bejana berlaku Pa + 1/2 pu.vA² + pu.g.hA = Pb + 1/2 pu.vB² + pu.g.hB Karena kedua ujung bejana sejajar (hA = hB) dan tidak ada aliran udara di kaki A (vA = 0) maka Pa + 1/2 pu.vA² + pu.g.hA = Pb + 1/2 pu.vB² + pu.g.hB Pa + pu.g.hA - pu.g.hB = Pb + 1/2 pu.vB² - 1/2 pu.vA² Pa + pu.g (hA - hB) = Pb + 1/2 pu (v² - (0)²) Pa = Pb + 1/2 pu.v² Substitusi ke dalam persamaan hidrostatik Pa + pA.g.hA = Pb + pB.g.hB Pb + 1/2 pu.v² + 1000pu (10) hA = Pb + 2000pu (10) hB 1/2 pu.v² = 20000pu.hB - 10000pu.hA v² = 2(10000)(2hB - hA) v² = -20000h/100 v =√(-200h) = 10√(-2h) m/s Jadi besar nilai v adalah 10√(-2h) m/s