SOAL
1) Sebuah pipa U diisi air dan minyak seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini, tinggi hA = 7cm dan hB = 4 cm, bila masa jenis air 10³ kg/m³, berapakah massa jenis minyak?
Minyak 
Air
2) Sebuah pipa memiliki dua penamang berbeda, pada penampang yang luasnya 15 m², mengalir fluida ideal dengan kelajuan 4 m/s
Hitunglah:
a. Laju fluida pada penampang yang luasnya 5 cm²
b. Debit aliran fluida
c. Volume fluida yang mengalir dalam 5 menit
3) Sebuah tangki air setinggi 8 m dari tanah, pada tangki ini terdapat lubang bocoran yang diameter 1,5 cm dan lubang tersebut berada 10 m dibawah permukaan air dan tangki ( anggap tangki luas sekali sehingga penurunan permukaan diabaikan da g = 9,81 m/s²
a. Hitungla debit aliran air pada bocoran lubang itu
b. Bila lubang itu mengarahkan air secara horizontal, pada jarak berapa semburan air itu mengenali tanah ?
4) Fulida ideal mengalir melalui pipa yang mempunyai luas penampang berbeda, yaitu A1, = 50 cm² dan A2 = 20 cm², laju fluida pada pipa kecil 10 m/s. tentukanlah :
a. Laju fluida pada pipa besar
b. Debit aliran
c. Volume fluida yang mengalir dalam waktu 30 menit
JAWABAN
1)
1) Diket : hA = 7 cm = 7 x 10 ̄ ² m
hB = 4 cm = 4 x 10 ̄ ² m
pB = 10³ kg/m³ (massa jenis air)
Penyelesaian : pA = …? (massa jenis minyak)
pA x hA = pB x hBl
pA . 7 x 10 ̄ ² = 10³ . 4 x 10 ̄ ²
pA =
= 571,4 kg/m³
2) Diket : A1 = 15 cm² = 0,00015 m²
A2 = 5 cm² = 0,0005 m²
V1 = 4 m/s
Penyelesaian :
a) Laju Fluida
A1 x V1 = A2 x V2
(0,00015) (4) = (0,0005) x V2
V2 =
= 12 m/s
b) Debit Aliran
Q = A1 x V1
= (0,00015) x (4)
= 0,006 m/s
c) Volume air yang mengalir dalam waktu t=5 menit = 5x60 detik = 300 detik
V = A1 x V1 x t
= (0,00015)(4)(300)
= 1,8 m³
3) Diket : H = 8 m
h = 10,8 m
g = 9,81 m/s²
P air = 1000 kg/m
P lubang = 0,006 m/s
Penyelesaian :
a) Kecepatan semburan air pada air pada bocoran
V =
=
=
= 14,56 m/s
Debit aliran pada bocoran
Q = A x V
= (x V
=
= 0,002572
b) Data arah vertical, air mengalami jatuh bebas
y = ½ g.t²
0,8 = ½ (9,81) (t²)
0,8 = 4,9 t²
t =
= 0,4 sekon
Dalam arah horizontal, air bergerak lurus beraturan karena tidak dipengaruhi medan gravitasi, maka :
x = V.t
= 14,56 x 0,4 = 5,824 m
4) Diket : A1 = 50 cm² = 0,005 m²
A2 = 20 cm² = 0,002 m²
V1 = 10 m/s
Penyelesaian :
a) Laju Fluida
A1 x V1 = A1 x V2
(0,005) (10) = (0,002) x V2
V2 = = 25 m/s
b) Debit Aliran
Q = A1 x V1
= (0,005) (10) = 0,05 m/s
c) Volume air yg mengalir dalam waktu t = 30 menit = 30 x 60 detik = 1800 detik
V = A1 x V1 x t
= (0,005) (10) (1800)
= 90 m³
Tidak ada komentar:
Posting Komentar