Pertanyaan

Untuk mengukur kelajuan zat cair di dalam sebuah pipa tertutup digunakan venturimeter. Jika perbedaan raksa di dalam tabung manometer sebesar 1,2 cm, sedangkan perbandingan diameter pipa besar terhadap pipa kecil 3 : 1, berapakah kecepatan aliran zat cair di dalam pipa kecil? Diketahui massa jenis zat cair 1,6 gcm -3 dan massa jenis raksa 13,6 gcm -3 .

Untuk mengukur kelajuan zat cair di dalam sebuah pipa tertutup digunakan venturimeter. Jika perbedaan raksa di dalam tabung manometer sebesar 1,2 cm, sedangkan perbandingan diameter pipa besar terhadap pipa kecil 3 : 1, berapakah kecepatan aliran zat cair di dalam pipa kecil?

Diketahui massa jenis zat cair 1,6 gcm^-3 dan massa jenis raksa 13,6 gcm^-3.

J. Khairina

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kecepatan aliran pada pipa kecil adalah 1,35 m/s.

Pembahasan

Diketahui : △ h = 1 , 2 cm = 12 × 1 0 − 3 m d 2 d 1 = 1 3 ⇔ d 1 = 3 d 2 ρ c = 1 , 6 cm 3 gr = 1.600 m 3 kg ρ r = 13 , 6 cm 3 gr = 13.600 m 3 kg Ditanya : v 2 Jawab : Untuk menyelesaikan soal di atas, dapat digunakanpersamaan kecepatan air pada venturimeter dengan manometer, yaitu : v 1 = = = = = = = = = ρ c ⋅ ( ( A 2 A 1 ) 2 − 1 ) 2 ⋅ ( ρ r − ρ c ) ⋅ g ⋅ h ρ c ⋅ ⎝ ⎛ ⎝ ⎛ 4 1 ⋅ π ⋅ d 2 2 4 1 ⋅ π ⋅ d 1 2 ⎠ ⎞ 2 − 1 ⎠ ⎞ 2 ⋅ ( ρ r − ρ c ) ⋅ g ⋅ h ρ c ⋅ ( ( d 2 d 1 ) 4 − 1 ) 2 ⋅ ( ρ r − ρ c ) ⋅ g ⋅ h 1.600 ⋅ ( ( d 2 3 d 2 ) 4 − 1 ) 2 ⋅ ( 13.600 − 1.600 ) ⋅ 10 ⋅ 12 × 1 0 − 3 1.600 ⋅ ( ( 3 ) 4 − 1 ) 2 ⋅ 12.000 ⋅ 10 ⋅ 12 × 1 0 − 3 1.600 ⋅ ( 81 − 1 ) 2 ⋅ 1.440 128.000 2.880 0 , 0225 0 , 15 s m Sedangkan untuk mencari kecepatan di pipa kecil v 2 , digunakan persamaan kontinuitas yaitu : A 1 ⋅ v 1 4 1 ⋅ π ⋅ d 1 2 ⋅ v 1 d 1 2 ⋅ v 1 ( 3 d 2 ) 2 ⋅ 0 , 15 v 2 = = = = = = A 2 ⋅ v 2 4 1 ⋅ π ⋅ d 2 2 ⋅ v 2 d 2 2 ⋅ v 2 d 2 2 ⋅ v 2 d 2 2 9 d 2 2 ⋅ 0 , 15 1 , 35 s m Sehingga, kecepatan aliran pada pipa kecil adalah 1,35 m/s.

Diketahui :

$△ h = 1, 2 cm = 12 \times 1 0^{- 3} m \frac{d _{1}}{d _{2}} = \frac{3}{1} \Leftrightarrow d_{1} = 3 d_{2} ρ_{c} = 1, 6 \frac{gr}{cm ^{3}} = 1.600 \frac{kg}{m ^{3}} ρ_{r} = 13, 6 \frac{gr}{cm ^{3}} = 13.600 \frac{kg}{m ^{3}}$

Ditanya : v₂

Jawab :

Untuk menyelesaikan soal di atas, dapat digunakan persamaan kecepatan air pada venturimeter dengan manometer, yaitu :

$v_{1} = = = = = = = = = \frac{2 \cdot ( ρ _{r} - ρ _{c} ) \cdot g \cdot h}{ρ _{c} \cdot ( ( \frac{A _{1}}{A _{2}} ) ^{2} - 1 )} \frac{2 \cdot ( ρ _{r} - ρ _{c} ) \cdot g \cdot h}{ρ _{c} \cdot ⎝ ⎛ ⎝ ⎛ \frac{\cdot π \cdot d _{1}^{2}}{\cdot π \cdot d _{2}^{2}} ⎠ ⎞ ^{2} - 1 ⎠ ⎞} \frac{2 \cdot ( ρ _{r} - ρ _{c} ) \cdot g \cdot h}{ρ _{c} \cdot ( ( \frac{d _{1}}{d _{2}} ) ^{4} - 1 )} \frac{2 \cdot ( 13.600 - 1.600 ) \cdot 10 \cdot 12 \times 1 0 ^{- 3}}{1.600 \cdot ( ( \frac{3 d _{2}}{d _{2}} ) ^{4} - 1 )} \frac{2 \cdot 12.000 \cdot 10 \cdot 12 \times 1 0 ^{- 3}}{1.600 \cdot ( ( 3 ) ^{4} - 1 )} \frac{2 \cdot 1.440}{1.600 \cdot ( 81 - 1 )} \frac{2.880}{128.000} 0, 0225 0, 15 \frac{m}{s}$

Sedangkan untuk mencari kecepatan di pipa kecil v₂, digunakan persamaan kontinuitas yaitu :

$A_{1} \cdot v_{1} \frac{1}{4} \cdot π \cdot d_{1}^{2} \cdot v_{1} d_{1}^{2} \cdot v_{1} (3 d_{2})^{2} \cdot 0, 15 v_{2} = = = = = = A_{2} \cdot v_{2} \frac{1}{4} \cdot π \cdot d_{2}^{2} \cdot v_{2} d_{2}^{2} \cdot v_{2} d_{2}^{2} \cdot v_{2} \frac{9 d _{2}^{2} \cdot 0 , 15}{d _{2}^{2}} 1, 35 \frac{m}{s}$

Sehingga, kecepatan aliran pada pipa kecil adalah 1,35 m/s.

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

5.0 (4 rating)

Pertanyaan serupa

Udara mengalir melalui pipa venturi dengan manometer seperti gambar berikut. Perbandingan luas penampang pipa A 1 dan A 2 adalah 4 : 1 dan kelajuan air pada penampang besar ( v 1 ) sebesar 1 m/s...

1.0

Jawaban terverifikasi

Venturimeter dilengkapi manometer raksa digunakan untuk mengukur kelajuan aliran gas. Perbandingan luas penampang besar dan kecil adalah 4 : 1. Apabila beda ketinggian kaki manometer 2,5 cm dan percep...

5.0

Jawaban terverifikasi

Air mengalir dalam sebuah venturimeter dengan manometer. Luas penampang pipa besar 100 cm 2 dan luas penampang pipa kecil 20 cm 2 . Jika perbedaan tinggi raksa pada manometer 5 cm maka kecepatan air y...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah venturimeter digunakan untuk mengukur kecepatan gas X dengan rapat jenis 2 kg/ m 3 , diameter penampang pipa besar adalah 2 kali diameter penampang pipa yang kecil. Pada venturimeter dipasang m...

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan pipa venturimeter denganmanometer berikut! Air sebanyak 6 × 1 0 3 m 3 mengalirmelalui venturimeter setiap sekon.Luas penampang besar 30 cm 2 dan luas penampang kecilnya 10 cm 2 . Hitu...

5.0

Jawaban terverifikasi