PEMBAHASAN SOAL FLUIDA DINAMIS PART 2/2

Posted on

Pembahasan Selanjutnya

11. Perhatikan gambar disamping.

Suatu fluida dipaksa melalui sebuah pipa yang penampangnya berubah seperti ditunjukkan pada gambar. Tekanan fluida paling kecil berada pada bagian…


kunci jawaban: A
pembahasan:
berdasarkan hukum bernoulli pada pipa berpenampang besar memiliki tekanan yang besar

12. Pipa datar A dengan luas penampang 10 cm² dihubungkan dengan pipa datar B dengan luas penampang 50 cm². Laju air yang mengalir dalam pipa A adalah 6 m/s, sedangkan tekanannya 200 kPa. Laju air dalam pipa B adalah…

kunci jawaban:

pembahasan:
Mencari kecepatan aliran air di pipa atas dengan rumus kontinuitas

v1 . A1= v2 . A2

6. 10 = v2 . 50

v2 = 1,2 m/s

13. Air mengalir keatas melalui pipa
seperti ditunjukan pada gambar dengan laju air (debit) 14,4π L/s. Jika tekanan
pada ujung bawah adalah 190 kPa.
Tekanan pada ujung atas pipa adalah . . .


A. 150 kPa

B. 160 kPa

C. 170 kPa

D. 180 kPa

E. 100 kPa

Mencari kecepatan aliran air dipipa bawah dengan rumus debit
14,4 π
. 10-3 = v. π r2
14,4 π
. 10-3 = v. π (6.10-2)2
Mencari kecepatan aliran air di pipa atas dengan rumus kontinuitas
mencari tekanan dengan rumus bernoulli
P1 + ρ.g.h1 + ½ ρ.v12 = P2 + ρ.g.h2 + ½ ρ.v22
190000 + 1000.10.0 + ½ .1000.42 = P2 +
1000.10.2 + ½ .1000. 162
190000 + 8000= P2 + 20000 + 128000
14. Sebuah
bak penampung air berada pada ketinggian 2 meter di atas permukaan tanah. Bak
tersebut akan diisi air melalui sebuah pipa yang memiliki ujung-ujung dengan
luas penampang yang sama. Jika laju aliran air pada ujung masuk 5 m/s dan pada
ujung keluar 3 m/s, tentukan besarnya perbedaan tekanan air dalam pipa agar air
dapat naik ke atas!

pembahasan: 

P1+ ½ ρ v12
+ ρ g h1
= P2+ ½ ρv22
+
ρ g h2
P1P2 =  ½ ρv22 – ½ ρ v12
+
ρ g h2– ρ g h1
P1 – P2
= ½ ρ (v22 – v12)
+ ρ g (h2 – h1)
P1 – P2
=½.1.000.(9 – 25) + 1000.10. 2
P1 – P2
= – 8.000 + 20.000
15. Kelajuan air saat mengalir dalam
venturimeter pada penampang kecil adalah 6 m/s. Jika percepatan gravitasi di
tempat itu 10 m/s2 dan selisih tinggi permukaan air pada pipa
vertikal 20 cm, hitung kelajuan air pada penampang besar!
Pada pipa horizontal karena beda ketinggian sama dengan nol maka rumus bernoulli menjadi:
p1 – p2 = ½ ρ (v22
– v12)
pada pipa vertikal berlaku:
½ ρ (v22 – v12)
= ρ g h
½ (62 – v12) =
10 . 0,2
16. Tinggi permukaan air dalam tangki adalah 1 meter. Pada
tangki terdapat kebocoran setinggi 20 cm dari dasar tangki. Tentukan kecepatan
aliran bocoran
dan jarak jatuhnya air!

16. sebuah tangki dengan kedalaman air 20 cm dari permukaan, air dalam tangki memancar ke luar melalui
pancuran yang membentuk sudut 30° terhadap tanah. Air yang keluar dari
pancuran A akan jatuh ke tanah setelah selang waktu…..

c. 0,8 s                                                                                                             

kunci jawaban:

pembahasan:

teorema toricelli / tangki bocor menghitung kecepatan:

v = 2gh

v = 2.10.0,2

v = 4

v = 2 m/s

menghitung waktu dengan rumus parabola

10

10

        t = 0,2 s

17.perhatikan
data berikut
(3)gaya
angkat sayap pesawat
(4)balon
udara dapat mengudara
Alat yg
berkaitan dengan penerapan hukum bernoullli ditunjukan oleh nomer

kunci jawaban: B ( 1 dan 3 )

18.perhatikan
alat alat berikut.
(3)kapal
laut tidak tenggelam di air
(4)pengukuran
suhu dengan termometer
Alat yg berkaitan
dengan penerapan hukum bernoulli ditunjukkan oleh nomer

kunci jawaban: B

pembahasan:

pengukuran suhu dengan termometer menerapkan prinsip pemuaian zat cair, bukan azas bernoulli.

maka jawaban soal no 18 yang benar adalah 1, 2 dan 3

19.Sayap
pesawat terbang dirancang agar memiliki gaya angkat ke atas maksimal. Jika vA adalah kecepatan aliran udara di atas sayap dan 
vB adalah kecepatan aliran udara di bawah sayap, serta  PA adalah tekanan udara diatas sayap dan PB adalah tekanan udara dibawah sayap maka sesuai dengan
azas Bernoulli rancangan tersebut dibuat agar …

(A) vA >
vB sehingga PA > PB
(B) vA >
vB sehingga PA < PB
(C) vA <
vB sehingga PA < PB
(D) vA <
vB sehingga PA > PB
(E) vA >
vB sehingga PA = PB

kunci jawaban: B

20. Sebuah sayap pesawat udara memerlukan gaya
angkat 52000 N/m
² . Massa jenis udara
adalah 1,3 kg/m³.
Jika
kelajuan aliran udara
 sepanjang permukaan bawah sayap adalah 150
m/s, jika luas total pesawat sekitar 20 m² berapa
seharusnya kelajuan aliran udara sepanjang
permukaan atas sayap agar dapat
menghasilkan gaya angkat yang diperlukan?

pembahasan:

rumus gaya anagkat sayap pesawat terbang:


F = ½ ρ.A (va2 – vb2)


52000 = ½ . 1,3 . 20 . (va2 – 1502)

 40000 = va2 – 1502

40000 + 22500 = va2


62500 = va2


va = 250 m/s

21.  Pipa horizontal seperti terlihat pada gambar
disamping memiliki luas penampang 40 cm² pada bagian yang lebih besar dan 10
cm² pada bagian yang menyempit. Air mengalir dalam pipa dan keluar dari pipa
dengan laju 8,00 x 10⁻⁵ m
³/s). Tentukan:

a.  kelajuan aliran pada bagian yang lebar dan
bagian yang sempit
b.  Perbedaan tekanan antara dua bagian tersebut

c.  Perbedaan ketinggian antara dua kolam raksa
pada tabung berbentuk U jika massa jenis raksa = 13,6 g/m
³.

baca pembahasan soal fluida dinamis lengkap: Halaman all


Semogaa bermanfaat