Pertanyaan

Suatu keran baling-baling untuk menyiramrumput merniliki beberapa ujung. Semburan airdari ujung-ujung keran mengakibatkan gaya yangbergantung pada debit dan luas penampang ujungkeran. Setiap ujung memiliki luas penampangyang sama, menyemburkan air dengan debit yangsama, dan memiliki jarak yang sama dari sumbuputarnya. Perhatikan dua keran baling-balingdengan jumlah ujung yang berbeda. Yangpertama memiliki tiga ujung. Yang keduamemiliki dua ujung. Kedua keran baling-balingitu memiliki ukuran yang sama. Jika keduanyadipasang pada saluran air yang sama, rasiobesarnya gaya pada setiap ujung keran baling-balingpertama terhadap besarnya gaya padasetiap ujung keran baling-baling yang keduaadalah ... (SBMPTN 2019/UTBK Il/FISIKA/32)

Suatu keran baling-baling untuk menyiram rumput merniliki beberapa ujung. Semburan air dari ujung-ujung keran mengakibatkan gaya yang bergantung pada debit dan luas penampang ujung keran. Setiap ujung memiliki luas penampang yang sama, menyemburkan air dengan debit yang sama, dan memiliki jarak yang sama dari sumbu putarnya. Perhatikan dua keran baling-baling dengan jumlah ujung yang berbeda. Yang pertama memiliki tiga ujung. Yang kedua memiliki dua ujung. Kedua keran baling-baling itu memiliki ukuran yang sama. Jika keduanya dipasang pada saluran air yang sama, rasio besarnya gaya pada setiap ujung keran baling-baling pertama terhadap besarnya gaya pada setiap ujung keran baling-baling yang kedua adalah ... $\;$

(SBMPTN 2019/UTBK Il/FISIKA/32)

9 : 4 $\;$
3 : 2 $\;$
6: 5 $\;$
2 : 3 $\;$
4 : 9 $\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah D.

Pembahasan

Diketahui : A 1 = A 2 Q 1 = 3 Q Q 1 = 2 Q Ditanya : F 1 : F 2 Penyelesaian : Debit ( Q ) adalahvolume zat cair yang mengalir pada suatu penampang atau yang bisa ditampung tiap satuan waktu. Q = t V Q = A v dengan V = volume (m 3 ), t = waktu (s), A = luas penampang(m 2 ), dan v = kecepatan zat cair (m/s). Massa jenis adalah perbandingan massa terhadap volume benda. ρ = V m Gaya merupakan hasil perkalian antara massa dan percepatan benda. F = ma Gunakan persamaan di atas untuk menemukan hubungan antara gaya dan debit. F = = = = ma ρ V t v ρQ v ρ A Q 2 Berdasarkan persamaan di atas, dapat ditarik kesimpulan bahwa F ∼ Q 2 Gunakan perbandingan untuk menyelesaikan soal. ∑ F 2 ∑ F 1 = = = = = 2 F 2 3 F 1 2 Q 2 2 3 Q 1 2 2 ( 2 Q ) 2 3 ( 3 Q ) 2 2 Q 2 3 Q 2 3 2 Dengan demikian, jika keduanyadipasang pada saluran air yang sama, rasiobesamya gaya pada setiap ujung keran baling-balingpertama terhadap besamya gaya padasetiap ujung keran baling-baling yang keduaadalah 2 : 3. Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Diketahui :

A₁ = A₂

$Q_{1} = \frac{Q}{3} Q_{1} = \frac{Q}{2}$

Ditanya : F₁ : F₂

Penyelesaian :

Debit (Q) adalah volume zat cair yang mengalir pada suatu penampang atau yang bisa ditampung tiap satuan waktu.

$Q = \frac{V}{t} Q = A v$

dengan V = volume (m³), t = waktu (s), A = luas penampang (m²), dan v = kecepatan zat cair (m/s).

Massa jenis adalah perbandingan massa terhadap volume benda.

$ρ = \frac{m}{V}$

Gaya merupakan hasil perkalian antara massa dan percepatan benda.

$F = ma$

Gunakan persamaan di atas untuk menemukan hubungan antara gaya dan debit.

$F = = = = ma ρ V \frac{v}{t} ρQ v ρ \frac{Q ^{2}}{A}$

Berdasarkan persamaan di atas, dapat ditarik kesimpulan bahwa

$F \sim Q^{2}$

Gunakan perbandingan untuk menyelesaikan soal.

$\frac{\sum F _{1}}{\sum F _{2}} = = = = = \frac{3 F _{1}}{2 F _{2}} \frac{3 Q _{1} ^{2}}{2 Q _{2}^{2}} \frac{3 ( \frac{Q}{3} ) ^{2}}{2 ( \frac{Q}{2} ) ^{2}} \frac{\frac{Q ^{2}}{3}}{\frac{Q ^{2}}{2}} \frac{2}{3}$

Dengan demikian, jika keduanya dipasang pada saluran air yang sama, rasio besamya gaya pada setiap ujung keran baling-baling pertama terhadap besamya gaya pada setiap ujung keran baling-baling yang kedua adalah 2 : 3. $\;$

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

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

4.0 (1 rating)

Samuel Marselio Hetananda

Ini yang aku cari!

Pertanyaan serupa

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

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

5.0

Jawaban terverifikasi

4.2

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Jika perbandingan luas penampang pada pipa 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 secara berturut-turut adalah 3 : 1 : 2 : 4 : 3 : 3, pernyataan yang paling mungkin benar adalah ...

5.0

Jawaban terverifikasi