Roboguru

Suatu selang mengalirkan gas dengan debit yang tetap. Gas yang keluar dari ujung selang itu mendorong sebuah balok yang diletakkan pada lantai yang licin. Tumbukkan molekul-molekul gas dengan muka balok dianggap tumbukan lenting sempurna. Jika selang iru sekarang mengalirkan gas dengan debit yang sama, tetapi rapat massanya sepertiga rapat massa gas semula, percepatan balok menjadi...  (UTBK 2019)

Pertanyaan

Suatu selang mengalirkan gas dengan debit yang tetap. Gas yang keluar dari ujung selang itu mendorong sebuah balok yang diletakkan pada lantai yang licin. Tumbukkan molekul-molekul gas dengan muka balok dianggap tumbukan lenting sempurna. Jika selang iru sekarang mengalirkan gas dengan debit yang sama, tetapi rapat massanya sepertiga rapat massa gas semula, percepatan balok menjadi... 

(UTBK 2019)

  1. seperempat kali semula 

  2. sepertiga kali semula 

  3. sama dengan semula 

  4. dua kali semula 

  5. empat kali semula 

Pembahasan Soal:

Diketahui

ρ2=31ρ1 

Ditanyakan

Percepatan balok a2

Jawab

Gunakan persamaan dari Hukum Bernoulli untuk mengetahui tekanan pada balok akibat fluida/gas.

note: (1) ketika air keluar dari selang; (2) saat mencapai balok

P1+21ρv12+ρgh1=P2+21ρv22+ρgh2 

dimana:
P1 = P0 (tekanan udara)
P2 = Pb + P0
v2 = 0 (air berhenti ketika menabrak balok)
h1 = h2

sehingga persamaan dari Hukum Bernoulli menjadi:

P0+21ρ1221ρ12==Pb+P0Pb 

Sehingga, tekanan air yang mengenai balok berlaku:

P21ρv1221ρv12A===AFAmama  

Berdasarkan persamaan di atas, dapat dilihat bahwa massa jenis sebanding dengan percepatan (ρa), sehingga saat massa jenisnya berubah menjadi sepertiganya, maka percepatan balok juga berubah menjadi sepertiganya.

Dengan demikian, percepatan balok a2 menjadi sepertiga kali semula.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

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

Sebuah jet air mengalir dari sebuah selang pada 15 m/ s diarahkan ke sebuah dinding. Jika massa alir dalam aliran fluida adalah 2 kg/s, gaya yang dikerjakan air pada dinding jika percikan balik diabai...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

v = 15 m/s

m/t = 2 kg/s

Ditanya: F = ?

Pembahasan:

Pada fluida ideal, debit aliran fluida di setiap titik akan bernilai sama besar. Debit fluida dapat dihitung dengan persamaan:

Q=tV 

Sehingga:

V=Qt 

Menurut konsep kontinuitas debit fluida juga dapat dihitung dengan persamaan:

Q=Av 

Sehingga:

V=QtV=Avtρm=Avt(aF)ρ1=AvtF=(Aρ)v(ta)F=(sm)v(v)F=msvvF=mt1vF=tmvF=215F=30N 

Dengan demikian gaya yang dikerjakan air pada dinding jika percikan balik diabaikan adalah 30 N.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Sebuah pipa dengan luas penampang 616 cm2 dipasangi keran berjari – jari 3,5 cm di salah satu ujungnya. Jika kecepatan zat cair di pipa adalah 0,5 m/s, dalam waktu 5 menit volume zat cair yang keluar ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

A1r2v1t====616cm2=0,0616m23,5cm0,5m/s5menit=300s

Untuk menentukan volume zat cair yang keluar dari keran, maka gunakan persamaan kontiunitas dan debit sebagai berikut:

Q1A1v1A1v10,06160,5V=====Q2tVtπr2h300V9,24m3

Maka jawaban yang tepat adalah B

0

Roboguru

Sebuah pipa yang memiliki luas penampang 6 cm2 disambungkan dengan sebuah kran yang luasnya 2 cm2. Air yang keluar dari kran ditampung dalam bak bervolume 72 liter. Jika kecepatan air yang mengalir me...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

A1A2Vv1====6cm22cm272liter0,2m/s

Ditanyakan :

t = ............?

Penyelesaian :

1. Menghitung debit air pada pipa kecil dengan menggunakan persamaan Kontinuitas 

Q1A1v16cm20,2m/s6×104m20,2m/sQ2=====Q2Q2Q2Q21,2×104m3/s

2. Menghitung waktu 

Qt====tVQV1,2×104m3/s72×103m3600sekon=10menit

jadi, pilihan jawaban yang benar adalah D.

 

0

Roboguru

Sebuah pipa air memiliki ujung-ujung yang berbeda luas penampangnya. Luas penampang ujung b setengah kali luas penampang ujung a. Air masuk melalui ujung a sebanyak 1 liter/s dengan kelajuan 10 cm/s. ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Qmasuk = 1 liter/s = 1000 cm3/s

va = 10 cm/s

Ab = 1/2 Aa

Qbocor = 50 cc/s = 50 cm3/s

Ditanya: vb = ?

Pembahasan:

Debit fluida dapat dihitung dengan persamaan:

Q=Av 

Sehingga luas penampang pipa a dapat dihitung dengan persamaan:

Aa=vaQAa=101000Aa=100cm2 

Karena terdapat kebocoran, maka jumlah debit yang keluar pipa adalah:

Qkeluar=QmasukQbocorQkeluar=100050Qkeluar=950cm3/s 

Sehingga:

Qkeluar=AbvbQkeluar=21Aavb950=50vb950=50vbvb=60950vb=19cm/s    

Dengan demikian, air keluar dari ujung b dengan kelajuan 19 cm/s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

0

Roboguru

Sebuah pipa air memiliki ujung-ujung yang berbeda luas penampangnya. Luas penampang ujung b setengah kali luas penampang ujung a. Air masuk melalui ujung a sebanyak 1 liter/s dengan kelajuan 10 cm/s. ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

QavaAaQbocor====1L/s=1000cc/s10cm/s2Ab50cc/s

Untuk menentukan kelajuan (vb), maka pertama cari dulu besarnya Ab

Qa1000Ab===Aav2Ab×1050cm2

Selanjutnya cari kelajuan di b

Qa1000950vb====Qb+QbocorvbAb+50vb5019cm/s

Maka jawaban yang tepat adalah B

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