Roboguru

Pipa untuk menyalurkan air menempel pada sebuah dinding rumah seperti terlihat pada gambar berikut! Perbandingan luas penampang pipa besar dan pipa kecil adalah 4 : 1. Posisi pipa besar adalah 5 m diatas tanah dan pipa kecil 1 m diatas tanah. Kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 36 km/jam dengan tekanan 9,1 x 105 Pa. Tentukan : a) Kecepatan air pada pipa kecil b) Selisih tekanan pada kedua pipa c) Tekanan pada pipa kecil (ρair = 1000 kg/m3)

Pertanyaan

Pipa untuk menyalurkan air menempel pada sebuah dinding rumah seperti terlihat pada gambar berikut! Perbandingan luas penampang pipa besar dan pipa kecil adalah 4 : 1.

Posisi pipa besar adalah 5 m diatas tanah dan pipa kecil 1 m diatas tanah. Kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 36 km/jam dengan tekanan 9,1 x 105 Pa. Tentukan :

a) Kecepatan air pada pipa kecil

b) Selisih tekanan pada kedua pipa

c) Tekanan pada pipa kecil

(ρair = 1000 kg/m3)

Pembahasan Soal:

Diketahui

h1=5mh2=1mv1=36km/jam=10m/sP1=9,1×105PaA1:A2=4:1ρair=1000kg/m3  

Ditanyakan

a) Kecepatan air pada pipa kecil

b) Selisih tekanan pada kedua pipa

c) Tekanan pada pipa kecil

Jawab

a) Kecepatan air pada pipa kecil

Kecepatan air pada pipa kecil dihitung mengguunakan persamaan kontinuitas, yaitu sebagai berikut:

A1v1(4)(10)v2===A2v2(1)v240m/s 

Jadi, kecepatan air pada pipa kecil adalah 40 m/s,

b) Selisih tekanan pada kedua pipa

Selisih tekanan pada kedua pipa dihitung menggunakan persamaan Bernoulli, yaitu sebagai berikut:

P1+21ρv12+ρgh1P1P2P1P2P1P2P1P2P1P2P1P2=======P2+21ρv22+ρgh221ρ(v22v12)+ρg(h2h1)21(1000)(402102)+(1000)(10)(15)(500)(1500)40000750000400007100007,1×105Pa 

Jadi, selisih tekanan pada kedua pipa adalah 7,1 x 105 Pa.

c) Tekanan pada pipa kecil

Tekanan pipa kecil atau P2 dapat kita cari dari hasil perhitungan selisih tekanan kedua pipa di soal bagian (b).

P1P29,1×105P2P2P2====7,1×1057,1×1059,1×1057,1×1052,0×105Pa 

Jadi, tekanan pada pipa kecil adalah 2,0 x 105 Pa.

Dengan demikian, kecepatan air pada pipa kecil adalah 40 m/s, selisih tekanan pada kedua pipa adalah 7,1 x 105 Pa, dan tekanan pada pipa kecil adalah 2,0 x 105 Pa.

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

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 ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

d1=2,8cmd2=0,7cmh1=0mh2=3mv1=0,150m/sP1=1,80×105Pa

Ditanya : v2 

Kelajuan air dalam keran dapat dihitung menggunakan persamaan kontinuitas

Q2A2v241πd22×v2v2v2v2v2v2========Q1A1v141πd12×v1(d2d1)2v1(1,72,8)2×0,15042×0,15016×0,1502,40m/s

Dengan demikian kelajuan air dalam keran adalah 2,40 m/s

0

Roboguru

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...

Pembahasan Soal:

Dengan menggunakan persamaan kontinuitas maka:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell A subscript 1 v subscript 1 end cell equals cell A subscript 2 v subscript 2 end cell row cell d subscript 1 squared v subscript 1 end cell equals cell d subscript 2 squared v subscript 2 end cell row cell open parentheses 24 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared times 15 end cell equals cell open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared times v subscript 2 end cell row cell v subscript 2 end cell equals cell fraction numerator 576 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent times 15 over denominator 64 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 135 space straight m divided by straight s end cell end table 

Jadi, kecepatan air di lantai dua sebesar 135 m/s.

0

Roboguru

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

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Q = 14,4π L/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:

v1=A1Qv1=41πd2Qv1=π0,122414,4πv1=4m/s 

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

A1v1=A2v241πd12v1=41πd22v2d12v1=d22v20,1224=0,62v2v2=16m/s 

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

P1+21ρv12+ρgh1=P2+21ρv22+ρgh2190000+21100042+0=P2+211000162+1000102190000+8000=P2+128000+20000P2=198000148000P2=50000PaP2=50kPa       

Dengan demikian tekanan pada ujung pipa atas adalah 50 kPa.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Pada gambar, air dipompa dengan kompresor bertekanan 120 kPa memasuki pipa bagian bawah (I) dan mengalir ke atas dengan kecepatan ( dan massa jenis air ). Tekanan air pada pipa bagian atas (II) adalah...

Pembahasan Soal:

Error converting from MathML to accessible text.

0

Roboguru

Sejumlah darah yang massa jenisnya 1,05  dipompakan dari jantung menuju otak dalam debit 20 cm/s. Selisih ketinggian otak dan jantung adalah 49 cm. Diameter pembuluh darah di jantung 0,25 mm sedangkan...

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row rho equals cell 1 comma 05 space straight g divided by cm cubed equals 1050 space kg divided by straight m cubed end cell row Q equals cell 20 space cm cubed divided by straight s equals 2 cross times 10 to the power of negative 5 space end exponent straight m cubed divided by straight s end cell row cell increment h end cell equals cell 49 space cm equals 49 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m end cell row cell d subscript 1 end cell equals cell 25 cross times 10 to the power of negative 5 space end exponent straight m end cell row cell d subscript 2 end cell equals cell 1 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight m end cell row cell P subscript 1 end cell equals cell 2 space atm equals 2 comma 02 cross times 10 to the power of 5 space Pa end cell end table

Untuk menjawab soal ini gunakan persamaan kontinuitas untuk menentukan v1 dan v2

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell A subscript 1 space v subscript 1 end cell equals Q row cell 1 fourth pi d subscript 1 squared space v subscript 1 end cell equals cell 2 cross times 10 to the power of negative 5 space end exponent end cell row cell v subscript 1 end cell equals cell fraction numerator 8 cross times 10 to the power of negative 5 space end exponent over denominator 3 comma 14 cross times open parentheses 25 cross times 10 to the power of negative 5 space end exponent close parentheses squared end fraction end cell row cell space space space space end cell equals cell fraction numerator 8 cross times 10 to the power of negative 5 space end exponent over denominator 1.962 comma 5 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent end fraction end cell row cell space space space space end cell equals cell 4 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent cross times 10 to the power of 5 end cell row cell space space space space end cell equals cell 400 space straight m divided by straight s end cell row blank blank blank row cell A subscript 1 v subscript 1 end cell equals cell A subscript 2 v subscript 2 end cell row cell 1 fourth pi d subscript 1 squared cross times 400 end cell equals cell 1 fourth pi d subscript 2 squared cross times v subscript 2 end cell row cell open parentheses 25 cross times 10 to the power of negative 5 space end exponent close parentheses squared cross times 400 end cell equals cell open parentheses 1 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent close parentheses squared cross times v subscript 2 end cell row cell 625 cross times 400 end cell equals cell v subscript 2 end cell row cell v subscript 2 end cell equals cell 25 cross times 10 to the power of 4 space straight m divided by straight s end cell end table

Substitusikan v1 dan v2 ke persamaan bernouli:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell straight P subscript 1 plus 1 half ρv subscript 1 squared plus ρgh subscript 1 end cell equals cell straight P subscript 2 plus 1 half ρv subscript 2 plus ρgh subscript 2 end cell row blank blank blank row cell straight P subscript 1 end cell equals cell straight P subscript 2 plus 1 half ρv subscript 2 minus 1 half ρv subscript 1 squared plus ρgh subscript 2 minus ρgh subscript 1 end cell row cell straight P subscript 1 end cell equals cell straight P subscript 2 plus 1 half straight rho open parentheses straight v subscript 2 squared minus straight v subscript 1 squared close parentheses plus ρg increment straight h end cell row cell 2 comma 02 cross times 10 to the power of 5 end cell equals cell straight P subscript 2 plus 1 half cross times 1050 open parentheses open parentheses 25 cross times 10 to the power of 4 close parentheses squared minus 400 squared close parentheses plus open parentheses 1050 cross times 10 cross times 49 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses end cell row cell 2 comma 02 cross times 10 to the power of 5 end cell equals cell straight P subscript 2 plus 525 open parentheses 624 comma 9984 cross times 10 to the power of 8 close parentheses plus 5145 end cell row cell 2 comma 02 cross times 10 to the power of 5 end cell equals cell straight P subscript 2 plus 328124 comma 16 cross times 10 to the power of 8 plus 5145 end cell row cell 2 comma 02 cross times 10 to the power of 5 end cell equals cell straight P subscript 2 plus 328124 comma 160 cross times 10 to the power of 5 plus 5145 end cell row cell straight P subscript 2 end cell equals cell plus-or-minus open parentheses negative 328124 comma 157 cross times 10 to the power of 5 close parentheses end cell end table undefined 

Sehingga besar tekanan ke dua nya adalah 3,28124157 x 1010 Pa

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