Contoh Soal Dan Pembahasan Tentang Fluida Dinamis

Contoh Soal dan Pembahasan Pembahasan tentang Fluida Dinamis, Materi Fisika kelas 2 SMA. Mencakup debit, persamaan kontinuitas, Hukum Bernoulli dan oricelli.

Rumus Minimal Debit ! " #$t ! " Av  %eterangan & ! " debit 'm($s) # " *olume 'm() t " +aktu 's) A " luas penampang 'm 2) v  "  " kecepatan aliran 'm$s)  liter "  dm( " -( m( Persamaan Kontinuitas !  " ! 2 Av  " A2v 2 Persamaan Bernoulli P / $2 0v 2 / 0gh " %onstant P / $2 0v 2 / 0gh " P2 / $2 0v 22 / 0gh2 %eterangan & P " tekanan 'Pascal " Pa " 1$m 2) 0 " massa enis cairan 'kg$m() g " percepatan gra*itasi 'm$s 2) Tangki Bocor Mendatar v  "  " 3'2gh) 4 " 23'hH) t " 3'2H$g) %eterangan & v  "  " kecepatan keluar cairan dari lubang 4 " arak mendatar atuhn5a cairan h " arak permukaan cairan ke lubang bocor H " arak tempat atuh cairan 'tanah) ke lubang bocor

t " +aktu 5ang diperlukan cairan men5entuh tanah Soal No. 1 Ahmad mengisi ember 5ang memiliki kapasitas 2- liter dengan air dari sebuah kran seperti gambar berikut6

7ika luas penampang kran dengan diameter D 2 adalah 2 cm2 dan kecepatan aliran air di kran adalah - m$s tentukan& a) Debit air b) 8aktu 5ang diperlukan untuk mengisi ember Pembahasan Data & A2 " 2 cm2 " 2 9 -: m2 v 2 " - m$s a) Debit air ! " A2v 2 " '2 9 -:)'-) ! " 2 9 - ( m($s b) 8aktu 5ang diperlukan untuk mengisi ember Data & # " 2- liter " 2- 9 -( m( ! " 2 9 - ( m($s t"#$! t " ' 2- 9 -( m()$'2 9 -( m($s ) t " - sekon Soal No. 2 Pipa saluran air ba+ah tanah memiliki bentuk seperti gambar berikut6

7ika luas penampang pipa besar adalah ; m2 , luas penampang pipa kecil adalah 2 m 2 dan kecepatan aliran air pada pipa besar adalah ; m$s, tentukan kecepatan air saat mengalir pada pipa kecil6 Pembahasan Persamaan kontinuitas Av  " A2v 2 ';)';) " '2) v 2 v 2 " (<,; m$s Soal No. 3 angki air dengan lubang kebocoran diperlihatkan gambar berikut6

7arak lubang ke tanah adalah - m dan arak lubang ke permukaan air adalah (,2 m. entukan& a) %ecepatan keluarn5a air b) 7arak mendatar terauh 5ang dicapai air c) 8aktu 5ang diperlukan bocoran air untuk men5entuh tanah Pembahasan a) %ecepatan keluarn5a air v  " 3'2gh) v  " 3'2 9 - 9 (,2) " = m$s b) 7arak mendatar terauh 5ang dicapai air 4 " 23'hH) 4 " 23'(,2 9 -) " =32 m c) 8aktu 5ang diperlukan bocoran air untuk men5entuh tanah t " 3'2H$g) t " 3'2'-)$'-)) " 32 sekon Soal No.  >ntuk mengukur kecepatan aliran air pada sebuah pipa hori?ontal digunakan alat seperti diperlihatkan gambar berikut ini6

7ika luas penampang pipa besar adalah ; cm2 dan luas penampang pipa kecil adalah ( cm 2 serta perbedaan ketinggian air pada dua pipa *ertikal adalah 2- cm tentukan & a) kecepatan air saat mengalir pada pipa besar b) kecepatan air saat mengalir pada pipa kecil Pembahasan a) kecepatan air saat mengalir pada pipa besar 2 2 v  " A23 @'2gh) & 'A    A2 )  2 2 v  " '() 3 @ '2 9 - 9 -,2) & ';   ( )  v  " ( 3 @ ':) & ')  v  " ,; m$s ips & Satuan A biarkan dalam cm2 , g dan h harus dalam m$s2 dan m. v  akan memiliki satuan m$s. b) kecepatan air saat mengalir pada pipa kecil Av  " A2v 2 '( $ 2)';) " 'v 2)'() v 2 " 2,; m$s Soal No. ! Pipa untuk men5alurkan air menempel pada sebuah dinding rumah seperti terlihat pada gambar berikut6 Perbandingan luas penampang pipa besar dan pipa kecil adalah : & .

Posisi pipa besar adalah ; m diatas tanah dan pipa kecil  m diatas tanah. %ecepatan aliran air pada pipa besar adalah ( km$am dengan tekanan , 9 - ; Pa. entukan & a) %ecepatan air pada pipa kecil b) Selisih tekanan pada kedua pipa c) ekanan pada pipa kecil '0air " --- kg$m() Pembahasan Data & h " ; m h2 "  m v  " ( km$am " - m$s P " , 9 -; Pa A & A2 " : &  a) %ecepatan air pada pipa kecil

Persamaan %ontinuitas & Av  " A2v 2 ':)'-) " ') ' v 2) v 2 " :- m$s b) Selisih tekanan pada kedua pipa Dari Persamaan Bernoulli & P / $2 0v 2 / 0gh " P2 / $2 0v 22 / 0gh2 P  P2 " $2 0'v 22  v 2) / 0g'h2  h) P  P2 " $2'---)':-2  -2) / '---)'-)'  ;) P  P2 " ';--)';--)  :---- " <;----  :---P  P2 " <---- Pa " <, 9 -; Pa c) ekanan pada pipa kecil P  P2 " <, 9 -; , 9 -;  P2 " <, 9 -; P2 " 2,- 9 -; Pa ead more& http&$$Eisikastud5center.com$content$*ie+$;$(;$i9??l+p