Sebuah bejana tingginya 150 cm berisipenuh air. Pada jarak 25 cm dari dasar bak diberi lubang pengeluaran yang dapat dibuka dan ditutup. Apabila kecepatan gravitasi 10 m/s^2, hitunglah luas penampang lubang kebocoran jika debit air per menit 30 liter!

Jawaban yang benar adalah 1 cm². 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 : H = 150 cm h' = 25 cm g = 10 m/s² Q = 30 lt/menit = 30 x (0,001/60) m³/s = 0,0005 m³/s Ditanya : A = ...? Pembahasan : Hitung kedalaman air dari lubang : h = H - h' h = 150 - 25 h = 125 cm h = 1,25 m Hitung kecepatan air keluar dari lubang : v = √(2gh) v = √(2 x 10 x 1,25) v = 5 m/s Hitung luas penampang lubang : Q = A v A = 0,0005/5 A = 0,0001 m² A = 1 cm² Jadi besar luas penampang lubang adalah 1 cm².