Pertanyaan

Air mengalir ke atas seperti ditunjukkan gambar di samping dengan jari-jari 12 cm dan 6 cm. Jika debit air 14 , 4 π L / s dan tekanan air pada ujung bawah 80 kPa, tentukan: a.kelajuan air pada pipa A dan B serta b.tentukantekanan pada ujung atas!

Air mengalir ke atas seperti ditunjukkan gambar di samping dengan jari-jari 12 cm dan 6 cm. Jika debit air $14, 4 π L / s$ dan tekanan air pada ujung bawah 80 kPa, tentukan:
a. kelajuan air pada pipa A dan B serta
b. tentukan tekanan pada ujung atas!

M. Nur

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. Hamka

Jawaban terverifikasi

Jawaban

a) kelajuan air pada pipa A dan B yaitu 1 m/s dan 4 m/s, dan b) tekanan pada ujung atas adalah 50 kPa.

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah a) 1 m/s dan 4 m/s,b) 50 kPa. Diketahui: r A = 12 cm = 0 , 12 m r B = 6 cm = 0 , 06 m △ h = 3 m Q = 14 , 4 π L / s = 14 , 4 × 1 0 − 3 π m 3 / s P A = 80 kPa Ditanya: a. kelajuan ( v A dan v B ) ? b.tekanan atas ( P A ) ? Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus. Mencari v A dengan persamaan debit fluida Q Q 14 , 4 × 1 0 − 3 π v A v A = = = = = A A v A π r A 2 v A π ( 0 , 12 2 ) v A 0 , 0144 14 , 4 × 1 0 − 3 1 m / s Mencari v B dengan persamaan debit fluida Q Q 14 , 4 × 1 0 − 3 π v A v A = = = = = A A v A π r A 2 v A π ( 0 , 06 2 ) v A 0 , 0036 14 , 4 × 1 0 − 3 4 m / s Mencari tekanan ( P A ) dengan persamaan Bernoulli P A + 2 1 ρ v A 2 + ρ g h A P A − P B 80000 − P B 80000 − P B P B P B = = = = = ≈ P B + 2 1 ρ v B 2 + ρ g h B 2 1 ρ ( v B 2 − v A 2 ) + ρ g △ h 2 1 ⋅ 1000 ⋅ ( 0 , 1 2 2 − 0 , 0 6 2 ) + 1000 ⋅ 10 ⋅ 3 5 , 4 + 30000 49994 , 6 Pa 50 kPa Dengan demikian, a) kelajuan air pada pipa A dan B yaitu 1 m/s dan 4 m/s, dan b) tekanan pada ujung atas adalah 50 kPa.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah a) 1 m/s dan 4 m/s, b) 50 kPa.

Diketahui:
$r_{A} = 12 cm = 0, 12 m r_{B} = 6 cm = 0, 06 m △ h = 3 m Q = 14, 4 π L / s = 14, 4 \times 1 0^{- 3} π m^{3} / s P_{A} = 80 kPa$

Ditanya:
a. kelajuan (v_A dan v_B) ?
b. tekanan atas (P_A) ?

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.

Mencari v_A dengan persamaan debit fluida
$Q Q 14, 4 \times 1 0^{- 3} π v_{A} v_{A} = = = = = A_{A} v_{A} π r_{A}^{2} v_{A} π (0, 12^{2}) v_{A} \frac{14 , 4 \times 1 0 ^{- 3}}{0 , 0144} 1 m / s$

Mencari v_B dengan persamaan debit fluida
$Q Q 14, 4 \times 1 0^{- 3} π v_{A} v_{A} = = = = = A_{A} v_{A} π r_{A}^{2} v_{A} π (0, 06^{2}) v_{A} \frac{14 , 4 \times 1 0 ^{- 3}}{0 , 0036} 4 m / s$

Mencari tekanan (P_A) dengan persamaan Bernoulli
$P_{A} + \frac{1}{2} ρ v_{A}^{2} + ρ g h_{A} P_{A} - P_{B} 80000 - P_{B} 80000 - P_{B} P_{B} P_{B} = = = = = \approx P_{B} + \frac{1}{2} ρ v_{B}^{2} + ρ g h_{B} \frac{1}{2} ρ (v_{B}^{2} - v_{A}^{2}) + ρ g △ h \frac{1}{2} \cdot 1000 \cdot (0, 1 2^{2} - 0, 0 6^{2}) + 1000 \cdot 10 \cdot 3 5, 4 + 30000 49994, 6 Pa 50 kPa$

Dengan demikian, a) kelajuan air pada pipa A dan B yaitu 1 m/s dan 4 m/s, dan b) tekanan pada ujung atas adalah 50 kPa.

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

5.0 (2 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah tangki berisi air setinggi 4 meter. Pada bagian dasar tangki terdapat lubang kecil dimana air mengalir keluar dengan debit 30 cm 3 /s. Jika pada permukaan air dalam tangki diberi tekanan tambah...

4.0

Jawaban terverifikasi

Air mengalir ke atas melalui pipa seperti ditunjukkan gambar di samping. Jika air masuk pada ujung pipa dengan kelajuan 3,0 m/s dan debit airnya 15 liter/s, berapa beda tekanan di antara kedua ujung p...

4.5

Jawaban terverifikasi

4.5

Jawaban terverifikasi

4.0

Jawaban terverifikasi

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 ....

4.5

Jawaban terverifikasi