Sebuah semprotan nyamuk tersusun atas pipa vertika...

Question

Sebuah semprotan nyamuk tersusun atas pipa vertikal yang tercelup dalam cairan antinyamuk ρ dan pipa horisontal yang terhubung dengan piston. Panjang bagian pipa vertikal yang berada di atas cairan adalah I dengan luas penampang a. Dibutuhkan kecepatan minimum aliran udara yang keluar dari pipa horisontal sebesar v agar cairan antinyamuk dapat keluar'dari pipa vertikal. Jika pipa vertikal diganti dengan pipa berluas penampang a = 2a, maka cairan yang masih bisa digunakan harus memiliki massa jenis ρ' adalah .... 
A. ρ' = 1/2 ρ
B. ρ' = ρ
C. ρ' = 2 ρ
D. ρ' = √2 ρ
E. ρ' = 4 ρ

A. Kumala · Accepted Answer

Jawaban yang benar adalah B. ρ' = ρ

Bunyi Hukum Bernoulli menyatakan bahwa "Jumlah dari tekanan, energi kinetik tiap volume, dan energi potensial tiap volume di setiap titik sepanjang aliran fluida adalah sama", yang dapat dirumuskan dengan 
P1+(ρ×g×h1)+(1/2×ρ×v1^2)=P2+(ρ×g×h2)+(1/2×ρ×v2^2)
Dimana:
P= tekanan pada fluida (pascal)
ρ= massa jenis fluida (kg/m^3)
v= kecepatan fluida (kg/m^3)
h= ketinggian fluida (m)
g= percepatan gravitasi (m/s^2)

Diketahui:
a= 2a
h2= l
Ditanya: cairan yang masih bisa digunakan harus memiliki massa jenis ρ'=..?
Jawab:
P1+(ρ×g×h1)+(1/2×ρ×v1^2)=P2+(ρ×g×h2)+(1/2×ρ×v2^2)
Pada awal asumsikan ketinggian 0 dan kecepatannya 0, sehingga didapakan 
P1+(0)+(0)=P2+(ρ×g×h2)+(1/2×ρ×v2^2)
∆P= (ρ×g×h2)+(1/2×ρ×v2^2)
∆P= (ρ×g×l)+(1/2×ρ×v2^2)
Karena pada persamaan tersebut menunjukkan bahwa ρ tidak bergantung pada luas penampang, sehingga ρ' = ρ

Jadi, cairan yang masih bisa digunakan harus memiliki massa jenis ρ' adalah ρ' = ρ, sehingga jawabannya B.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa