Pertanyaan

Sebuah pipa U diisi dua cairan A dan B. Rapatmassa cairan B dua kali rapat massa cairan A danrapat massa cairan A 1000 kali rapat massa udara.Ketika ujung atas pipa B ditiup mendatar dengankelajuan udara 20 m/s, tinggi kolom cairan padapipa A sama dengan h A dan tinggi kolom cairanpada pipa B sama dengan h B . keduanya diukur darigaris I. Jika percepatan gravitasi 10 m/s 2 , dengan h A - 2 h B adalah ... cm. (UTBK 2021/gel.1/SAINTEK/FIS/35)

Sebuah pipa U diisi dua cairan A dan B. Rapat massa cairan B dua kali rapat massa cairan A dan rapat massa cairan A 1000 kali rapat massa udara. Ketika ujung atas pipa B ditiup mendatar dengan kelajuan udara 20 m/s, tinggi kolom cairan pada pipa A sama dengan h_A dan tinggi kolom cairan pada pipa B sama dengan h_B. keduanya diukur dari garis I. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², dengan h_A - 2h_Badalah ... cm. $\;$

(UTBK 2021/gel.1/SAINTEK/FIS/35)

-2,0 $\;$
-1,5 $\;$
0,5 $\;$
1,5 $\;$
2,0 $\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah A.

Pembahasan

Diketahui : v B = 20 m/s ρ B = 2 ρ A ρ A = 1000 ρ u g = 10 m/s 2 Ditanya : h A - 2 h B Penyelesaian : Hukum Bernoulli dinyatakan dalam persamaan berikut. P A + ρ g h A + 2 1 ρ v A 2 = P B + ρ g h B + 2 1 ρ v B 2 Sebelum udara ditiup di atas pipa B, tekanan udara kedua pipa sama yaitu P 0 . Ketika udara ditiup di atas pipa B, maka tekanan pada pipa A akan meningkat sesuai dengan persamaan berikut. P A = P 0 + 2 1 ρ u v B 2 Gunakan persaman Bernoulli untuk menyelesaikan soal. P A + ρ A g h A P 0 + 2 1 ρ u v B 2 + ρ A g h A 2 1 ρ u ⋅ 2 0 2 + 1000 ρ u ⋅ 10 h A 200 ρ u + 10000 ρ u h A 10000 ρ u h A − 20000 ρ u h B 10000 ρ u ( h A − 2 h B ) h A − 2 h B = = = = = = = = = P B + ρ B g h B P 0 + ρ B g h B 2000 ρ u ⋅ 10 h B 20000 ρ u h B − 200 ρ u − 200 ρ u 10000 ρ u − 200 ρ u − 0 , 02 m − 2 cm Dengan demikian, h A - 2 h B = - 2,0 cm. Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Diketahui :

v_B = 20 m/s

$ρ_{B} = 2 ρ_{A} ρ_{A} = 1000 ρ_{u}$

g = 10 m/s²

Ditanya : h_A - 2h_B

Penyelesaian :

Hukum Bernoulli dinyatakan dalam persamaan berikut.

$P_{A} + ρ g h_{A} + \frac{1}{2} ρ v_{A}^{2} = P_{B} + ρ g h_{B} + \frac{1}{2} ρ v_{B}^{2}$

Sebelum udara ditiup di atas pipa B, tekanan udara kedua pipa sama yaitu P₀. Ketika udara ditiup di atas pipa B, maka tekanan pada pipa A akan meningkat sesuai dengan persamaan berikut.

$P_{A} = P_{0} + \frac{1}{2} ρ_{u} v_{B}^{2}$

Gunakan persaman Bernoulli untuk menyelesaikan soal.

$P_{A} + ρ_{A} g h_{A} P_{0} + \frac{1}{2} ρ_{u} v_{B}^{2} + ρ_{A} g h_{A} \frac{1}{2} ρ_{u} \cdot 2 0^{2} + 1000 ρ_{u} \cdot 10 h_{A} 200 ρ_{u} + 10000 ρ_{u} h_{A} 10000 ρ_{u} h_{A} - 20000 ρ_{u} h_{B} 10000 ρ_{u} (h_{A} - 2 h_{B}) h_{A} - 2 h_{B} = = = = = = = = = P_{B} + ρ_{B} g h_{B} P_{0} + ρ_{B} g h_{B} 2000 ρ_{u} \cdot 10 h_{B} 20000 ρ_{u} h_{B} - 200 ρ_{u} - 200 ρ_{u} \frac{- 200 ρ _{u}}{10000 ρ _{u}} - 0, 02 m - 2 cm$

Dengan demikian, h_A - 2h_B = - 2,0 cm. $\;$

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

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

5.0 (3 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah semprotan nyamuk tersusun atas pipa vertikal yang tercelupdalam cairan anti nyamuk dan pipa horizontal yang terhubung denganpiston. Panjang bagian pipa vertikal yang berada di atas cairan adala...

5.0

Jawaban terverifikasi

Fluida masuk melalui pipa berdiameter 20 mm yang memiliki cabang dua pipa berdiameter 10 mm dan 15 mm. Pipa 15 mm memiliki cabang lagi, yaitu dua pipa berdiameter 8 mm. Laju fluida di pipa berdiameter...

5.0

Jawaban terverifikasi

Luas penampang saluran pembuangan gas dari pangkal sampai ke ujung bervariasi, sedangkan luas penampang ujungnya dapat diatur. Jika debit aliran gas itu konstan, resultan momentum partikel-partikel ga...

4.5

Jawaban terverifikasi

Suatu keran baling-baling untuk menyiram rumput memiliki beberapa ujung. Semburan air dari ujung-ujung keran mengakibatkan gaya yang bergantung pada debit dan luas penampang ujung keran. Setiap ujung ...

4.2

Jawaban terverifikasi

Air terjun setinggi 8 m dengan debit 10 m 3 /s dimanfaatkan untuk memutar generator listrik mikro. Jika 10% energi air berubah menjadi energi listrik dan g = 10 m/s 2 daya keluaran generator listrik a...

4.3

Jawaban terverifikasi