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 105Pa. Tentukan: Kecepatan air pada pipa kecil. Selisih tekanan pada kedua pipa. Tekanan pada pipa kecil. ( ρ air = 1000 kg/m 3 )

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:

Kecepatan air pada pipa kecil.
Selisih tekanan pada kedua pipa.
Tekanan pada pipa kecil.

(ρ_air = 1000 kg/m³)

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kecepatan air pada pipa kecil adalah 40 m/s,selisih tekanan pada kedua pipa adalah 7,1 x 10 5 Pa, dantekanan pada pipa kecil adalah 2,0 x 10 5 Pa.

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

Diketahui h 1 = 5 m h 2 = 1 m v 1 = 36 km / jam = 10 m / s P 1 = 9 , 1 × 1 0 5 Pa A 1 : A 2 = 4 : 1 ρ ai r = 1000 kg / m 3 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: A 1 v 1 ( 4 ) ( 10 ) v 2 = = = A 2 v 2 ( 1 ) v 2 40 m / 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: P 1 + 2 1 ρ v 1 2 + ρ g h 1 P 1 − P 2 P 1 − P 2 P 1 − P 2 P 1 − P 2 P 1 − P 2 P 1 − P 2 = = = = = = = P 2 + 2 1 ρ v 2 2 + ρ g h 2 2 1 ρ ( v 2 2 − v 1 2 ) + ρ g ( h 2 − h 1 ) 2 1 ( 1000 ) ( 4 0 2 − 1 0 2 ) + ( 1000 ) ( 10 ) ( 1 − 5 ) ( 500 ) ( 1500 ) − 40000 750000 − 40000 710000 7 , 1 × 1 0 5 Pa Jadi, selisih tekanan pada kedua pipa adalah 7,1 x 10 5 Pa. c) Tekanan pada pipa kecil Tekanan pipa kecil atau P 2 dapat kita cari dari hasil perhitungan selisih tekanan kedua pipa di soal bagian (b). P 1 − P 2 9 , 1 × 1 0 5 − P 2 P 2 P 2 = = = = 7 , 1 × 1 0 5 7 , 1 × 1 0 5 9 , 1 × 1 0 5 − 7 , 1 × 1 0 5 2 , 0 × 1 0 5 Pa Jadi, tekanan pada pipa kecil adalah 2,0 x 10 5 Pa. Dengan demikian,kecepatan air pada pipa kecil adalah 40 m/s,selisih tekanan pada kedua pipa adalah 7,1 x 10 5 Pa, dantekanan pada pipa kecil adalah 2,0 x 10 5 Pa.

Diketahui

$h_{1} = 5 m h_{2} = 1 m v_{1} = 36 km / jam = 10 m / s P_{1} = 9, 1 \times 1 0^{5} Pa A_{1} : A_{2} = 4 : 1 ρ_{ai r} = 1000 kg / m^{3}$

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:

$A_{1} v_{1} (4) (10) v_{2} = = = A_{2} v_{2} (1) v_{2} 40 m / s$

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:

$P_{1} + \frac{1}{2} ρ v_{1}^{2} + ρ g h_{1} P_{1} - P_{2} P_{1} - P_{2} P_{1} - P_{2} P_{1} - P_{2} P_{1} - P_{2} P_{1} - P_{2} = = = = = = = P_{2} + \frac{1}{2} ρ v_{2}^{2} + ρ g h_{2} \frac{1}{2} ρ (v_{2}^{2} - v_{1}^{2}) + ρ g (h_{2} - h_{1}) \frac{1}{2} (1000) (4 0^{2} - 1 0^{2}) + (1000) (10) (1 - 5) (500) (1500) - 40000 750000 - 40000 710000 7, 1 \times 1 0^{5} Pa$

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).

$P_{1} - P_{2} 9, 1 \times 1 0^{5} - P_{2} P_{2} P_{2} = = = = 7, 1 \times 1 0^{5} 7, 1 \times 1 0^{5} 9, 1 \times 1 0^{5} - 7, 1 \times 1 0^{5} 2, 0 \times 1 0^{5} Pa$

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.

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

102

4.7 (20 rating)

Innaya Hamdyono

Makasih ❤️

Riski Riski

Makasih ❤️

Ridho Ramadhani

Pembahasan lengkap banget

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

Sejumlah darah yang massa jenisnya 1,05 g / cm 3 dipompakan dari jantung menuju otak dalam debit20cm/s. Selisih ketinggian otak dan jantung adalah 49 cm. Diameter pembuluh darah di jantung0,25mm sedan...

0.0

Jawaban terverifikasi

Air mengalir ke atas melalui pipa seperti ditunjukkan gambar di samping dengan laju alir 16πliter/sekon. Jika tekanan pada ujung bawah 7 MPa, tentukan kelajuan air pada kedua ujung pipa!

4.9

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

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