Pertanyaan

Perhatikan gambar di samping dan pernyataan berikut! Kecepatan pancaran pertama kali 4 m/s. Tmggi maksimum semburan air dari dasar 0,8 m. Jarak pancaran terjauh 0,8√3m. Debit pancaran pertama kali 0,4 L/s. Air keluar dari lubang A dengan luas penampang 1 cm 2 . Pernyataan yang tepat ditunjukkan oleh nomor . . . .

Perhatikan gambar di samping dan pernyataan berikut!

Kecepatan pancaran pertama kali 4 m/s.
Tmggi maksimum semburan air dari dasar 0,8 m.
Jarak pancaran terjauh 0,8√3 m.
Debit pancaran pertama kali 0,4 L/s.

Air keluar dari lubang A dengan luas penampang 1 cm². Pernyataan yang tepat ditunjukkan oleh nomor . . . .

4 $\;$
1 dan 3 $\;$
2 dan 4 $\;$
1, 2 dan 3 $\;$
1, 2, 3, dan 4 $\;$

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah E.

Pembahasan

Diketahui: H = 1 m h 2 = 20 cm = 0,2 m θ =60° g = 10 m/s 2 A = 1 cm 2 Ditanya: pernyataan yang tepat= ? Pembahasan: Berdasarkan teorema Toricelli, kecepatan aliran fluida yang keluar dari keran adalah: v = 2 g h 1 dimana h 1 adalah jarak dari keran ke permukaan air, yaitu: h 1 = H − h 2 h 1 = 1 − 0 , 2 h 1 = 0 , 8 m Sehingga: v = 2 ⋅ 10 ⋅ 0 , 8 v = 16 v = 4 m / s Dengan demikian kecepatan pancaran air keluar adalah 4 m/s → Pernyataan 1 benar. Karena pancaran air membentuk lintasan parabola, maka tinggi maksimumnya dari dasar lantai adalah: h ma x = h 2 + 2 g v o 2 sin 2 θ h ma x = h 2 + 2 g v 2 ⋅ sin 2 ( 6 0 ∘ ) h ma x = 0 , 2 + 2 ⋅ 10 4 2 ⋅ ( 2 1 3 ) 2 h ma x = 0 , 2 + 20 16 ⋅ 4 3 h ma x = 0 , 2 + 0 , 6 h ma x = 0 , 8 m Dengan demikian tinggi maksimum semburan air dari dasar adalah 0,8 m → Pernyataan 2 benar. Jarak pancaran terjauh dapat dihitung dengan persamaan gerak parabola juga, yaitu: x ma x = g v o 2 sin 2 θ x ma x = g v 2 ⋅ 2 ⋅ sin 6 0 ∘ ⋅ cos 6 0 ∘ x ma x = 10 2 ⋅ 4 2 ⋅ 2 1 3 ⋅ 2 1 x ma x = 0 , 8 3 m Dengan demikian,Jarak pancaran terjauh 0,8√3m → Pernyataan 3 benar. Debit aliran fluida dapat dihitung dengan persamaan: Q = A v Q = 1 × 1 0 − 4 ⋅ 4 Q = 4 × 1 0 − 4 m 3 / s Q = 0 , 4 L / s Sehingga debit pancaran pertama kali adalah 0,4 L/s → Pernyataan 4 benar. Dengan demikian pernyataan yang tepat ditunjukkan oleh nomor 1, 2, 3, dan 4. Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

Diketahui:

H = 1 m

h₂ = 20 cm = 0,2 m

$θ$ = 60°

g = 10 m/s²

A = 1 cm²

Ditanya: pernyataan yang tepat = ?

Pembahasan:

Berdasarkan teorema Toricelli, kecepatan aliran fluida yang keluar dari keran adalah:

$v = 2 g h_{1}$

dimana h₁ adalah jarak dari keran ke permukaan air, yaitu:

$h_{1} = H - h_{2} h_{1} = 1 - 0, 2 h_{1} = 0, 8 m$

Sehingga:

$v = 2 \cdot 10 \cdot 0, 8 v = 16 v = 4 m / s$

Dengan demikian kecepatan pancaran air keluar adalah 4 m/s $\to$ Pernyataan 1 benar.

Karena pancaran air membentuk lintasan parabola, maka tinggi maksimumnya dari dasar lantai adalah:

$h_{ma x} = h_{2} + \frac{v _{o}^{2} sin ^{2} θ}{2 g} h_{ma x} = h_{2} + \frac{v ^{2} \cdot sin ^{2} ( 6 0 ^{\circ} )}{2 g} h_{ma x} = 0, 2 + \frac{4 ^{2} \cdot ( \frac{1}{2} 3 ) ^{2}}{2 \cdot 10} h_{ma x} = 0, 2 + \frac{16 \cdot \frac{3}{4}}{20} h_{ma x} = 0, 2 + 0, 6 h_{ma x} = 0, 8 m$

Dengan demikian tinggi maksimum semburan air dari dasar adalah 0,8 m $\to$ Pernyataan 2 benar.

Jarak pancaran terjauh dapat dihitung dengan persamaan gerak parabola juga, yaitu:

$x_{ma x} = \frac{v _{o}^{2} sin 2 θ}{g} x_{ma x} = \frac{v ^{2} \cdot 2 \cdot sin 6 0 ^{\circ} \cdot cos 6 0 ^{\circ}}{g} x_{ma x} = \frac{2 \cdot 4 ^{2} \cdot \frac{1}{2} 3 \cdot \frac{1}{2}}{10} x_{ma x} = 0, 83 m$

Dengan demikian, Jarak pancaran terjauh 0,8√3 m $\to$ Pernyataan 3 benar.

Debit aliran fluida dapat dihitung dengan persamaan:

$Q = A v Q = 1 \times 1 0^{- 4} \cdot 4 Q = 4 \times 1 0^{- 4} m^{3} / s Q = 0, 4 L / s$

Sehingga debit pancaran pertama kali adalah 0,4 L/s $\to$ Pernyataan 4 benar.

Dengan demikian pernyataan yang tepat ditunjukkan oleh nomor 1, 2, 3, dan 4.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

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

5.0 (4 rating)

Pertanyaan serupa

Dalam percobaan Torricelli, terdapat ruang hampa dalam tabung itu, sedangkan bagian yang lainnya berisi raksa. Dalam kasus ini:

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah tabung berisi penuh zat cair (ideal). Pada dindingnya sejauh 20 cm dari permukaan atas terdapat lubang kecil (jauh lebih kecil dari penampang tabung) sehingga zat cair memancar (terlihat sepert...

4.8

Jawaban terverifikasi

Sebuah tangki air bocor memiliki 2 lubang seperti pada gambar berikut. Perbandingan jarak mendatar pancaran air dari lubang Adan lubang Badalah ....

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah tabung berisi zat cair (ideal). Pada dindingnya terdapat dua lubang kecil (jauh lebih kecil dari penampang tabung) sehingga zat cair memancar (terlihat seperti pada gambar). Perbanding...

248

4.8

Jawaban terverifikasi

Fluida mengalir melalui iubang kecil pada dinding bak (lihat gambar). Perbandingan x 1 : x 2 adalah ....

0.0

Jawaban terverifikasi