Roboguru

Pipa berjari-jari 15 cm disambung dengan pipa lain yang berjari-jari 5 cm. Keduanya dalam posisi horizontal. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 1 m.s-1 pada tekanan 105 N.m-2, maka tekanan pada pipa yang kecil (massa jenis air 1 gr.cm-3) adalah...  (UN 2002)

Pertanyaan

Pipa berjari-jari 15 cm disambung dengan pipa lain yang berjari-jari 5 cm. Keduanya dalam posisi horizontal. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 1 m.s-1 pada tekanan 105 N.m-2, maka tekanan pada pipa yang kecil (massa jenis air 1 gr.cm-3) adalah... 

(UN 2002)

  1. 10.000 N.m-2 

  2. 15.000 N.m-2 

  3. 30.000 N.m-2 

  4. 60.000 N.m-2 

  5. 90.000 N.m-2 

Pembahasan Soal:

Diketahui

r1=15cm=0,15mr2=5cm=0,05mv1=1m/sP1=105N/m2ρair=1g/cm3=1000kg/m3 

Ditanyakan

Tekanan pada pipa yang kecil (P2)

Jawab

Sebelum mencari tekanan (P2), cari dahulu besar kecepatan pada pipa kecil (v2) menggunakan persamaan kontinuitas:

A1v1v2v2v2v2=====A2v2A2A1v1πr22πr12v10,0520,152(1)9m/s 

Jadi, kecepatan aliran pada pipa kecil adalah 9 m/s.

Sehingga, dengan menggunakan persamaan Bernoulli, tekanan pada pipa kecil adalah sebesar:

P1+21ρv12+ρgh1105+21(1.000)(1)2+0105+500P2P2=====P2+21ρv22+ρgh2P2+21(1.000)(9)2+0P2+40.500100.000+50040.50060.000N.m2 

Dengan demikian, tekanan pada pipa yang kecil adalah 60.000 N.m-2.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

U. Dwi

Mahasiswa/Alumni Institut Pertanian Bogor

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Pertimbangkan aliran suatu fluida tak termampatkan melalui suatu pipa horizontal seperti ditunjukkan gambar di samping.   Beda tekanan P2 - P1 dinyatakan dalam luas penampang dan kecepatan aliran v1...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

v1 = v1

A1 = A1

A2 = A2

Ditanya: P2 - P1 = ?

Pembahasan:

Azas kontinuitas adalah ketentuan yang menyatakan bahwa untuk fluida yang tak termampatkan dan mengalir dalam keadaan tunak, maka laju aliran volume di setiap titik fluida tersebut adalah sama. Akibatnya pada pipa yang diameternya lebih kecil, kecepatan alirannya akan lebih besar daripada kecepatan alirannya pada pipa dengan diameter lebih besar. Sehingga berlaku persamaan:

A1v1=A2v2   

Maka:

v2=A2A1v1   

Selisih tekanan pada kedua pipa dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan hukum Bernoulli pada pipa mendatar, yaitu:

P1+21ρv12=P2+21ρv22P1+21ρv12=P2+21ρ(A2A1v1)2P2P1=21ρv1221ρ(A2A1v1)2P2P1=21ρv1221ρv12(A22A12)P2P1=21ρv12(1A22A12)     

Dengan demikian selisih tekanan pipa 2 dan 1 adalah 21ρv12(1A22A12)

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Air mengalir melalui sebuah pipa horizontal yang memiliki dua bagian yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jika pada penampang X dengan luas 8 cm2 kecepatan aliran air adalah 3 cm/s d...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

AX=8cm2vX=3cm/s=3×102m/sAY=2cm2hX=hY  

Ditanya : PXPY  

Hitung kecepatan aliran air pada penampang Y mengguankan persamaan kontinuitas

QYAYvYvYvYvY=====QXAXvXAYAXvX28×312cm/s=12×102m/s 

Gunakan persamaan hukum Bernoulli

PX+ρghX+21ρvX2PXPYPXPYPXPYPXPY=====PY+ρghY+21ρvY221ρ(vY2vX2)21×103×((12×102)2(3×102)2)21×103×135×1046,75Pa

Dengan demikian perbedaan tekanan pada penampang X dan Y dalah 6,75 Pa.

0

Roboguru

Suatu fluida tak termampatkan dengan massa jenis ρ mengalir melalui suatu pipa mendatar dengan jari-jari r, kemudian melewati suatu penyempitan dengan jari-jari r/2. Jika fluida memiliki tekanan P0 da...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

rA = r

rB = r/2

vA = v0

PA = P0

Ditanya: PB = ?

Pembahasan:

Azas kontinuitas adalah ketentuan yang menyatakan bahwa untuk fluida yang tak termampatkan dan mengalir dalam keadaan tunak, maka laju aliran volume di setiap titik fluida tersebut adalah sama. Akibatnya pada pipa yang diameternya lebih kecil, kecepatan alirannya akan lebih besar daripada kecepatan alirannya pada pipa dengan diameter lebih besar. Sehingga berlaku persamaan:

AAvA=ABvB  

Maka:

vB=ABAAvAvB=πrB2πrA2vAvB=(2r)2r2v0vB=4v0  

Untuk menentukan tekanan di pipa B gunakan persamaan hukum Bernoulli pada pipa mendatar, yaitu:

PA+21ρvA2=PB+21ρvB2P0+21ρv02=PB+21ρ(4v0)2P0+2ρv02=PB+216ρv02P0+2ρv02216ρv02=PBPB=P0215ρv02  

Dengan demikian tekanan air dalam pipa B adalah P0215ρv02

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Sebuah pipa berjari-jari 15 cm disambung dengan pipa lain yang berjari-jari 5 cm, keduanya dalam posisi horizontal. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 1 m/s ada tekanan 105 N/m2, maka...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

r1 = 15 cm

r2 = 5 cm

v1 = 1 m/s

P1 = 105 N/m2 

Ditanya: P2 = ?

Pembahasan:  

Untuk menyelesaikan soal ini, tentukan kecepatan aliran fluida pada pipa kecil dengan menggunakan persamaan kontinuitas terlebih dahulu:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript 1 end cell equals cell Q subscript 2 end cell row cell A subscript 1 v subscript 1 end cell equals cell A subscript 2 v subscript 2 end cell row cell straight pi r subscript 1 squared times v subscript 1 end cell equals cell straight pi r subscript 1 squared times v subscript 2 end cell row cell 15 squared times 1 end cell equals cell 5 squared times v subscript 2 end cell row cell v subscript 2 end cell equals cell 9 space straight m divided by straight s end cell end table    

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

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript 1 plus 1 half p v subscript 1 squared end cell equals cell P subscript 2 plus 1 half p v subscript 2 squared end cell row cell 10 to the power of 5 plus 1 half times 1000 times 1 squared end cell equals cell P subscript 2 plus 1 half times 1000 times 9 squared end cell row cell 100000 plus 500 end cell equals cell P subscript 2 plus 40500 end cell row cell P subscript 2 end cell equals cell 60000 space straight N divided by straight m squared end cell end table     

Dengan demikian tekanan pada pipa yang kecil adalah 60.000 N/m2.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

0

Roboguru

Tekanan statis air dalam suatu pipa horizontal yang luas penampangnya 30 cm2 adalah 6,7×104 Pa, sedangkan tekanan air untuk air yang mengalir dengan aliran tunak adalah 6,5×104 Pa. Hitung laju air (de...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

A1=30cm2=30×104m2P1=6,7×104Pav1=0m/s(tunak)P2=6,5×104Paρ=103m3/sh1=h2

Ditanya : Q

Hitung kelajuan air dalam pipa menggunakan persamaan hukum Bernoulli

P2+ρgh2+21ρv2221ρv2221103v2221103v22v22v22v2=======P1+ρgh1+21ρv12P1P2+21ρv126,7×1046,5×104+21103(0)0,2×1040,2×10×242m/s

Debit air dapat dihitung menggunakan persamaan berikut ini

Q=AvQ=30×104×2Q=60×104Q=6×103m3/s

Dengan demikian debit air dalam pipa adalah 6×103m3/s

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved