Tangki air dengan lubang kebocoran diperlihatkan gambar berikut. Jarak lubang ke tanah adalah 10 m dan jarak lubang ke permukaan air adalah 3,2 m. Tentukan: a) Kecepatan keluarnya air b) Jarak mendatar terjauh yang dicapai air c) Waktu yang diperlukan bocoran air untuk menyentuh tanah

Pertanyaan

Tangki air dengan lubang kebocoran diperlihatkan gambar berikut.

Jarak lubang ke tanah adalah 10 m dan jarak lubang ke permukaan air adalah 3,2 m. Tentukan:

a) Kecepatan keluarnya air

b) Jarak mendatar terjauh yang dicapai air

c) Waktu yang diperlukan bocoran air untuk menyentuh tanah

Pembahasan Soal:

Diketahui

$h = 3, 2 m H = 10 m$

Ditanyakan

a) Kecepatan keluarnya air

b) Jarak mendatar terjauh yang dicapai air

c) Waktu yang diperlukan bocoran air untuk menyentuh tanah

Jawab

Pada tangki yang berlubang, berlaku Teorema Torricelli yang merupakan turunan dari Hukum Bernoulli. Teorema Torricelli menyatakan bahwa "Kecepatan semburan air melalui lubang dengan jarak h dari permukaan air sama dengan kecepatan jatuh bebas air dari ketinggian h" .

a) Kecepatan keluarnya air

$v = 2 g h v = 2 (10) (3, 2) v = 64 v = 8 m / s$

Jadi, kecepatan keluarnya air adalah 8 m/s.

b) Jarak mendatar terjauh yang dicapai air

$x = 2 h H x = 2 3, 2 \times 10 x = 82 m$

Jadi, jarak mendatar terjauh yang dicapai air adalah $82 m$ .

c) Waktu yang diperlukan bocoran air untuk menyentuh tanah

$t = \frac{2 h}{g} t = \frac{2 ( 10 )}{10} t = 2 s$

Jadi, waktu yang diperlukan bocoran air untuk menyentuh tanah adalah $2 s$ .

Dengan demikian, kecepatan keluarnya air adalah 8 m/s, jarak mendatar terjauh yang dicapai air adalah $\underline{82 m}$ , dan waktu yang diperlukan bocoran air untuk menyentuh tanah adalah $\underline{2 s}$ .

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

Pada gambar di bawah, x adalah tempat jatuhnya air dari lubang. Jika h1 adalah tinggi permukaan dan h2 tinggi lubang dari dasar bejana, persamaan di bawah ini yang benar adalah ....

Pembahasan Soal:

Gerak semburan air keluar dari mulut lubang adalah gerak parabola, maka perlu ditinjau komponen gerak pada arah sumbu-X dan sumbu-Y.

Gerak pada sumbu-Y

Berlaku GLBB dengan percepatan $begin mathsize 14px style a subscript y equals g end style$ , sehingga berlaku persamaan jarak:

$begin mathsize 14px style y equals v subscript 0 y end subscript t plus 1 half a subscript y t squared space space space left parenthesis dimana space v subscript 0 y end subscript equals 0 space dan space y equals h subscript 2 right parenthesis h subscript 2 equals 0 plus 1 half g t squared t equals square root of fraction numerator 2 h subscript 2 over denominator g end fraction end root. end style$

Gerak pada sumbu-X

(i) Kecepatan awal: $begin mathsize 14px style v subscript 0 x end subscript equals v subscript 0 equals square root of 2 g left parenthesis h subscript 1 minus h subscript 2 right parenthesis end root. end style$

(ii) Berlaku GLB, sehingga persamaan jarak x adalah:

$begin mathsize 14px style x equals v subscript 0 x end subscript space t x equals square root of 2 g left parenthesis h subscript 1 minus h subscript 2 right parenthesis end root open parentheses square root of fraction numerator 2 h subscript 2 over denominator g end fraction end root close parentheses x equals 2 square root of h subscript 2 open parentheses h subscript 1 minus h subscript 2 close parentheses end root. end style$

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah tidak ada.

Roboguru

Berdasarkan gambar di bawah ini, bila g =10 m/s2 maka besarnya kecepatan air yang keluar dari bidang A adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui :
h = 2 m
$alpha$ = 60 º
g =10 m/s²
h_A = 20 cm (sepertinya terdapat kesalan penulisan di dalam soal, seharusnya satuannya cm)

Ditanyakan : maka besarnya kecepatan air yang keluar dari bidang A ... ?

Jawab

Besarnya kecepatan air yang kelur di titik A dapat dicari menggunakan teorema Toricelli tentang kecepatan panacaran sebagai beikut

$v equals square root of 2 g h end root$

dimana h adalah kedalama air dihitung dari permukaan air sampai titik kebocoran

sehingga

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row v equals cell square root of 2 g h end root end cell row blank equals cell space square root of 2 left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 2 minus 0 comma 2 right parenthesis end root end cell row blank equals cell square root of 36 end cell row blank equals cell 6 space straight m divided by straight s space end cell end table$

Oleh karena itu, jawabannya adalah B. $space$

Roboguru

Sebuah tangki pada bagian dinding bawah terpasang kran seperti pada gambar. Tangki diisi penuh dengan air. Percepatan gravitasi = , maka saat kran dibuka kecepatan air mengalir dari kran adalah ....

Pembahasan Soal:

Kecepatan air yang keluar dari lubang dapat dihitung dengan persamaan berikut :

$straight v space equals space square root of 2. straight g. straight h subscript atas end root$

dengan ketentuan :

$straight h subscript total equals straight h subscript atas. straight h subscript bawah$

Maka kecepatan air yang keluar dari lubang sebesar :

$straight v space equals space square root of 2. straight g. straight h subscript atas end root straight v space equals space square root of left parenthesis 2 right parenthesis left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 6 comma 8 minus 5 right parenthesis end root straight v space equals space square root of 36 straight v space equals space 6 space straight m divided by straight s$

Roboguru

Sebuah bak diisi air setinggi 20 m. di sisi bak dibuat 2 lubang yang masing-masing berjarak 2 m dari permukaan dan dasar tabung. Perbandingan jauh jarak air yang dipancarkan dari lubang-lubang tersebu...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$H h_{1} h_{2} = = = 20 m 2 m (dari permukaan) 20 - 2 = 18 m (dari permukaan)$

Berdasarkan Teorema Toricelli jarak R dirumuskan dengan persamaan:

$R = 2 h (H - h)$

Apabila terdapat 2 lubang kebocoran maka perbandingan R nya dapat dhitung sebagai berikut:

$\frac{R _{1}}{R _{2}} \frac{R _{1}}{R _{2}} \frac{R _{1}}{R _{2}} = = = = = \frac{2 h _{1} ( H - h _{1} )}{2 h _{2} ( H - h _{2} )} \frac{h _{1} ( H - h _{1} )}{h _{2} ( H - h _{2} )} \frac{2 ( 20 - 2 )}{18 ( 20 - 18 )} \frac{36}{36} \frac{1}{1}$

Sehingga besar perbandingan jaraknya adalah 1:1

Maka jawaban yang tepat adalah B

Roboguru

Sebuah tangki pada bagian dinding bawah terpasang kran seperti terlihat pada gambar. Tangki diisi penuh dengan air. Percepatan gravitasi = maka saat kran dibuka kecepatan air mengalir dari kran adal...

Pembahasan Soal:

Kecepatan air yang keluar dari lubang dapat dihitung sebagai berikut :

$straight v equals √ left parenthesis 2 gh subscript atas right parenthesis$

dengan ketentuan :

$straight h subscript total equals straight h subscript atas plus straight h subscript bawah$

Maka :

$straight v equals √ left parenthesis left parenthesis 2 right parenthesis left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 6 comma 8 minus 5 right parenthesis space right parenthesis space straight v equals √ 36 space straight v equals 6 space straight m divided by straight s$

Roboguru