Pertanyaan

Air mengalir ke atas melalui pipa seperti ditunjukkan pada gambar dengan laju alir (debit) 14,4 π L/s. Jika tekanan pada ujung bawah adalah 190 kPa, tekanan pada ujung atas pipa adalah ....

Air mengalir ke atas melalui pipa seperti ditunjukkan pada gambar dengan laju alir (debit) 14,4 $π$ L/s.

Jika tekanan pada ujung bawah adalah 190 kPa, tekanan pada ujung atas pipa adalah ....

50 kPa $\;$
60 kPa $\;$
70 kPa $\;$
80 kPa $\;$
100 kPa $\;$

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah A.

Pembahasan

Diketahui: Q = 14,4 π L/s=0,0144 π m 3 /s P 1 =190 kPa = 190000 Pa d 1 = 12 cm = 0,12 m d 2 = 6 cm = 0,06 m h 2 = 2 m h 1 = 0 m Ditanya: P 2 = ? Pembahasan: Untuk menyelesaikan soal ini tentukan kecepatan aliran fluida di pipa bawah terlebih dahulu, dengan menggunakan persamaan debit fluida diperoleh: v 1 = A 1 Q v 1 = 4 1 π d 2 Q v 1 = π ⋅ 0 , 1 2 2 4 ⋅ 0 , 0144 π v 1 = 4 m / s Kecepatan aliran fluida pada pipa kecil dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan kontinuitas, sehingga: A 1 v 1 = A 2 v 2 4 1 π d 1 2 ⋅ v 1 = 4 1 π d 2 2 ⋅ v 2 d 1 2 ⋅ v 1 = d 2 2 ⋅ v 2 0 , 1 2 2 ⋅ 4 = 0 , 6 2 ⋅ v 2 v 2 = 16 m / s Tekanan pada pipa kecil bagian atasdapat ditentukan dengan menggunakanpersamaan hukum Bernoulli, yaitu: P 1 + 2 1 ρ v 1 2 + ρ g h 1 = P 2 + 2 1 ρ v 2 2 + ρ g h 2 190000 + 2 1 1000 ⋅ 4 2 + 0 = P 2 + 2 1 1000 ⋅ 1 6 2 + 1000 ⋅ 10 ⋅ 2 190000 + 8000 = P 2 + 128000 + 20000 P 2 = 198000 − 148000 P 2 = 50000 Pa P 2 = 50 kPa Dengan demikian tekanan pada ujung pipa atas adalah 50 kPa. Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Diketahui:

Q = 14,4 $π$ L/s=0,0144 $π$ m³/s

P₁ = 190 kPa = 190000 Pa

d₁ = 12 cm = 0,12 m

d₂ = 6 cm = 0,06 m

h₂ = 2 m

h₁ = 0 m

Ditanya: P₂ = ?

Pembahasan:

Untuk menyelesaikan soal ini tentukan kecepatan aliran fluida di pipa bawah terlebih dahulu, dengan menggunakan persamaan debit fluida diperoleh:

$v_{1} = \frac{Q}{A _{1}} v_{1} = \frac{Q}{\frac{1}{4} π d ^{2}} v_{1} = \frac{4 \cdot 0 , 0144 π}{π \cdot 0 , 1 2 ^{2}} v_{1} = 4 m / s$

Kecepatan aliran fluida pada pipa kecil dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan kontinuitas, sehingga:

$A_{1} v_{1} = A_{2} v_{2} \frac{1}{4} π d_{1}^{2} \cdot v_{1} = \frac{1}{4} π d_{2}^{2} \cdot v_{2} d_{1}^{2} \cdot v_{1} = d_{2}^{2} \cdot v_{2} 0, 1 2^{2} \cdot 4 = 0, 6^{2} \cdot v_{2} v_{2} = 16 m / s$

Tekanan pada pipa kecil bagian atas dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan hukum Bernoulli, yaitu:

$P_{1} + \frac{1}{2} ρ v_{1}^{2} + ρ g h_{1} = P_{2} + \frac{1}{2} ρ v_{2}^{2} + ρ g h_{2} 190000 + \frac{1}{2} 1000 \cdot 4^{2} + 0 = P_{2} + \frac{1}{2} 1000 \cdot 1 6^{2} + 1000 \cdot 10 \cdot 2 190000 + 8000 = P_{2} + 128000 + 20000 P_{2} = 198000 - 148000 P_{2} = 50000 Pa P_{2} = 50 kPa$

Dengan demikian tekanan pada ujung pipa atas adalah 50 kPa.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

4.5 (23 rating)

Bintang Annas utomo

Pembahasan lengkap banget

Salafani Fatikha

Makasih ❤️

Pertanyaan serupa

Air mengalir dari lantai pertama sebuah rumah bertingkat dua melalui pipa yang diameternya 2,80 cm. Air dialirkan ke kamar mandi di lantai kedua melalui sebuah keran berdiameter 0,700 cm dan terletak ...

4.8

Jawaban terverifikasi

Sebuah gedung terdiri dari dua lantai, dimana untuk kebutuhan sanitair di lantai dua, akan dialirkan dari lantai 1 dengan pipa induk yang berdiameter 24 cm. Aliran tersebut dialirkan ke pipa yang memp...

0.0

Jawaban terverifikasi

0.0

Jawaban terverifikasi

4.8

Jawaban terverifikasi

Sebuah pipa mengalirkan air dari lantai 1 ke lantai 2 sebuah gedung ruang guru dengan beda tinggi pipa 4 m. Luas penampang pipa lantai 1 adalah20 cm²dan luas penampang pipa lantai 2 adalah 10 cm². Jik...

5.0

Jawaban terverifikasi