Roboguru

Sebuah tabung pitot digunakan untuk mengukur kelajuan aliran udara. Pipa U dihubungkan pada lengan tabung dan diisi dengan cairan yang memiliki massa jenis 800 kg/m3.    Jika massa jenis udara yang diukur adalah 1 kg/m3 dan perbedaan level cairan pada tabung U adalah h = 25 cm, tentukan kelajuan aliran udara yang terukur!

Pertanyaan

Sebuah tabung pitot digunakan untuk mengukur kelajuan aliran udara. Pipa U dihubungkan pada lengan tabung dan diisi dengan cairan yang memiliki massa jenis 800 kg/m3

 

Jika massa jenis udara yang diukur adalah 1 kg/m3 dan perbedaan level cairan pada tabung U adalah h = 25 cm, tentukan kelajuan aliran udara yang terukur!

Pembahasan Soal:

Diketahui

ρu=1kg/m3ρzc=800kg/m3h=25cm=0,25mg=10m/s2  

Ditanyakan

Kelajuan aliran udara (vA)

Jawab

Misal kelajuan udara di A adalah vA dan kelajuan udara di B adalah vB, perhatikan gambar berikut.

 

Udara yag masuk di B akan tertahan hingga kecepatannya nol.

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa:

Pa+21ρvA2+ρgha=Pb+21ρvb2+ρghb 

dimana:

P = tekanan fluida (Pascal)
A = luas permukaan (m2)
ρ = massa jenis fluida (kg/m3)
v = keceptan fluida (m/s)
F = gaya (N)
h1 = keadaan fluida dari keadaan pertama (m)
h2  = keadaan fluida dari keadaan kedua (m)

Pada soal diketahui bahwa vB = 0, dan perbedaan tinggi antara A dan B tidak signifikan,  diambil hA = hB, sehingga ρghAρghB=0. Berdasarkan persamaan dari Hukum Bernoulli di atas, maka:

PBPA=21ρvA221ρvB2+ρghAρghBPBPA=21ρvA20+0PBPA=21ρvA2  

ρ adalah massa jenis udara yang diukur, yang selanjutnya dinamakan ρu 

PBPA=21ρuvA2 ...........(1)

Dari pipa U, perbedaan tinggi cairan di pipa disebabkan karena perbedaan tekanan, sehingga:

PBPA=ρzcgh ...............(2)

Berdasarkan persamaa (1) dan (2), maka didapatkan rumus kelajuan udara yang diukur (vA) yaitu sebagai berikut.

21ρuvA2vA2vA===ρzcghρu2ρzcghρu2ρzcgh 

Sehingga, besar kelajuan aliran udara yang terukur adalah:

vAvAvAvA====ρu2ρzcgh1(2)(800)(10)(0,25)(16)(10)(25)2010m/s 

Dengan demikian, kelajuan aliran udara yang terukur adalah 2010m/s.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

U. Dwi

Mahasiswa/Alumni Institut Pertanian Bogor

Terakhir diupdate 13 September 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

Laju aliran udara pada tabung pitot adalah 10 m/s. Jika diketahui luas penampang tabung 20 cm2 dan massa jenis udara 6,8 kg/m3, tentukan perbedaan tekanan udaranya!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

v equals 10 space bevelled straight m over straight s A equals 20 space cm squared rho subscript u equals 6 comma 8 space bevelled kg over straight m cubed

Ditanya : perbedaan tekanan udara

Jawab :

Tabung pitot digunakan untuk mengukur kecepatan udara atau gas di dalam ruang tertutup, yaitu dengan cara mengukur  perbedaan tinggi permukaan raksa di dalam manometer. Ketika ketinggan raksa sama persamaan yang digunakan adalah 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript 2 end cell equals cell P subscript 1 plus 1 half times rho subscript u times v squared end cell row cell P subscript 2 minus P subscript 1 end cell equals cell 1 half times rho subscript u times v squared end cell row cell increment P end cell equals cell 1 half times rho subscript u times v squared end cell row blank equals cell 1 half times 6 comma 8 times 10 squared end cell row blank equals cell 3 comma 4 times 100 end cell row blank equals cell 340 space Pa end cell end table

Sehingga besar perbedaan tekanan udaranya adalah 340 Pa.

0

Roboguru

Sebuah pipa pitot digunakan untuk mengukur kelajuan udara yang melalui sebuah terowongan. Pipa pitot tersebut dilengkapi dengan manometer alkohol ( = 800 kg/m³). Apabila beda tinggi antara kedua kaki ...

Pembahasan Soal:

begin mathsize 14px style rho subscript c equals 800 space kg divided by straight m cubed rho subscript g equals 1 comma 2 space kg divided by straight m cubed straight capital delta h equals 18 space cm equals 0 comma 18 space straight m end style

 

Kelajuan udara yang mengalir pada terowongan tersebut dapat dihitung dengan persamaan

begin mathsize 14px style v subscript 1 equals square root of fraction numerator 2 g straight capital delta h rho subscript c over denominator rho subscript g end fraction end root v subscript 1 equals square root of fraction numerator 2 left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 0 , 18 right parenthesis left parenthesis 800 right parenthesis over denominator 1 , 2 end fraction end root v subscript 1 equals square root of 2.400 blank end root straight m divided by straight s v subscript 1 equals 20 square root of 6 blank end root straight m divided by straight s end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.  

0

Roboguru

Laju aliran gas oksigen terukur dengan tabung pitot sebesar 2 m/s. Jika massa jenis gas oksigen 0,5 g/cm³ dan massa jenis zat cair pada manometer adalah 750 kg/m³, maka selisih ketinggian antara dua k...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style v equals 2 space straight m divided by straight s rho equals 0 comma 5 space straight g divided by cm cubed equals 500 space kg divided by straight m cubed rho apostrophe equals 750 space kg divided by straight m cubed g equals 10 space straight m divided by straight s squared end style 

Ditanyabegin mathsize 14px style h end style ?

Penyelesaian:

begin mathsize 14px style v equals square root of 2 g h bevelled fraction numerator rho over denominator rho apostrophe end fraction end root 2 equals square root of 2 cross times 10 cross times h cross times bevelled 500 over 750 end root 2 equals square root of 13 comma 33 h end root 4 equals 13 comma 33 h h equals 0 comma 3 space meter end style 

Maka, selisih ketinggian antara dua kolom cairan manometer adalah 0,3 meter.space 

0

Roboguru

Perhatikan gambar berikut. Kecepatan aliran gas dapat ditentukan dengan alat seperti pada gambar. Apabila perbedaan tinggi raksa antara kedua kaki setinggi h dan massa jenis gas dan raksa berturut...

Pembahasan Soal:

Pada soal ini ditanyakan tentang kecepatan aliran pada tabung pitot. Berdasarkan Hukum Bernoulli dan konsep tekanan Hidrostatis, kecepatan aliran fluida dapat ditentukan menggunakan persamaan :

v equals square root of fraction numerator 2 rho to the power of apostrophe h over denominator rho end fraction end root

dengan rho adalah massa jenis fluida yang masuk ke dalam pipa besar dan rho to the power of apostrophe adalah massa jenis fluida pada pipa kecil. pada soal, rho adalah massa jenis gas (rho subscript 1) dan rho to the power of apostrophe adalah massa jenis raksa (rho subscript 2). Maka kecepatan aliran gas dapat dituliskan menjadi:

v equals square root of fraction numerator 2 rho subscript 2 h over denominator rho subscript 1 end fraction end root

Jadi pilihan jawaban yang benar adalah pilihan A.

0

Roboguru

Laju aliran suatu gas ketika diukur menggunakan pipa pitot adalah 1,66 m/s. Jika ketinggian raksa pada kedua manometer adalah 2 cm, maka berapakah massa jenis gas tersebut? (massa jenis raksa = 14000 ...

Pembahasan Soal:

Diketahui

v equals 1 comma 66 space straight m divided by straight s h equals 2 space cm rho subscript r equals 14000 space kg divided by straight m cubed

Ditanyakan rho

Penyelesaian

Gunakan persamaan laju pada tabung pitot

v equals square root of fraction numerator 2 rho subscript r g h over denominator rho end fraction end root 1 comma 66 equals square root of fraction numerator 2 times 14000 times 10 times 0 comma 02 over denominator rho end fraction end root 1 comma 66 equals square root of 5600 over rho end root space space space kuadatkan space kedua space ruas  1 comma 66 squared equals 5600 over rho rho equals 2029 space kg divided by straight m cubed

Dengan demikian, massa jenis gas adalah 2029 kg/m3

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