Kamis, 09 Mei 2013

Pembahasan Soal Fisika Fluida Dinamik Kelas XI


1. Air mengalir melalui pipa mendatar dengan luas penampang pada masing-masing ujungnya 200mm2 dan 100mm2. Bila air mengalir dari panampang besar dengan kecepatan adalah 2 m/s, maka kecepatan air pada penampang kecil adalah ….


1. jawaban:
Pembahasan
Diketahui:
A1 = 200 mm2= 2.10-4m2
A2 = 100mm2= 10-4m2
v1= 2 m/s
ditanyakan v2 = …. ?
jawab:
Q1 = Q2
A1v1 = A2V2
v2 = A1v1/A2 = 2.10-4.2/10-4 = 4m/s

2. Azas Bernoulli dalam fluida bergerak menyatakan hubungan antara ….
jawab :
Dalam fluida bergerak, hubungan antara tekanan, kecepatan, dan massa jenis dinyatakan oleh Azas Bernouli.


3.
Pada gambar tersebut, G adalah generator 1.000 W yang digerakan dengan kincir angin, generator hanya menerima energi sebesar 80% dari air. Bila generator dapat bekerja normal, maka debit air yang sampai kekincir air dalah ….

jawaban:
Diketahui:
Pg = 103watt
ρg = 80% ρair = 0,8 ρair
h = 10 m
Ditanya Q = …. ?
Pg = η.ρ.V.g.h
1000 = 0,8.103.V.10.10
V = 12,5.103m3 = 12,5L
Q = V/t = 12,5 L/s

4. Suatu fluida ideal mengalir di dlaam pipa yang diameternya 5 cm, maka kecepatan aliran fluida adalah …. 
jawaban:
Pembahasan:
Diketahui:
= 5 cm = 5.10-2 m
= 2,5 cm = 2,5.10-2 m
= 32 m/s
Ditanya: v = …?
Jawab:
Karena memiliki besar diameter yang sama, maka kecepatan aliran fluida besarnya sama, yaitu 32 m/s.

5. Sebuah selang karet menyemprotkan air vertikal ke atas sejauh 4,05 meter. Bila luas ujung selang adalah 0,8 cm2, maka volume air yang keluar dari selang selama 1 menit adalah … liter 
jawaban
Diketahui:
h = 4,05 m
A = 0,8cm2 = 8.10-5m2
t = 1menit = 60 sekon
ditanya: V = ….?
Jawab
Ep = m.g.h = ½ mv2
v = √2.g.h = √2.10.4,05 = 9 m/s
Q = A.v = 8.10-3.9 = 7,2.10-4 m3/s
V = Q.t = 7,2.10-4.60 = 432.10-4m3 = 43,2 L

6. Minyak mengalir melalui sebuah pipa bergaris tengah 8 cm dengan kecepatan rata-rata 3 m/s. Cepat aliran dalam pipa sebesar …. 
jawaban:
Q = π.R2.v = 3,14.16.10-4.3 = 0,151 m3/s = 151 liter/s

7. Debit air yang keluar dari pipa yang luas penampangnya 4cm2 sebesar 100 cm3/s. Kecepatan air yang keluar dari pipa tersebut adalah …. 
jawaban: c
v = Q/A = 100/4 = 25 cm/s = 0,25 m/s

8.Air mengalir kedalam sebuah bak dengan debit tetap 0,5 liter/s. Jika bak tersebut berukuran 1x1x1 m3, maka bak tersebut akan penuh dalam waktu … menit.
10. jawaban:
Diketahui
Q = 0,5 liter/s = 5.10-4 m3/s
V = 1m3
A = 1m2
Ditanyakan: t = …. ?
Jawab:
t = V/Q = 1/5.10-4 = 2000 s = 33,3 menit
uraian

1. v1 = √2gh = √2.10.8 = 12,65 m/s
A = Q/v1 = 5.10-5 /12,65 = 3,95.10-6 m2
Q2 = A.v2 = 55,85.10-6 m3/s = 55,85 cm3/s

2. Diktetahui
Wu = 95N; Wcair = 87 N
Ditanya Fa = …. ?
Jawab:
Fa = Wu – Wcair = (95-87) = 8 N

3. Alat-alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Bernoulli
a. pipa pitot
b. pipa venturi
c. pesawat terbang
d. karburator motor

4. Diketahui:
A = 25 cm2 = 25.10-4 ; v = 10 m/s
Ditanya: Q = ….?
Penyelesaian
Q = A.v = 25.10-4.10= 0,025 m3/s


Latihan Soal Fluida Dinamis

1.Suatu fluida mengalir pada sebuah pipa yang memiliki luas penampang 25 cm2dengan kecepatan 10m/s2. Hitunglah besar debit fluida tersebut

2.Sebuah kran air mempunyai luas 2 cm2. Tentukan debit air dari kran tersebut bila laju aliran air 2 m/s!


3. Perhatikan gambar berikut ini!

Tentukan kecepatan aliran air pada penampang ?

4.Debit air yang melalui sebuah lubang terletak 8 m di bawah permukaan air pada sebuah bak yang luasnya 50 cm3/s. Hitunglah debit air melalui lubang tersebut, jika diatas permukaan air diberi tambahan tekanan 2×104 N/m2!
6.Debit air yang melalui sebuah lubang terletak 8 m di bawah permukaan air pada sebuah bak yang luasnya 50 cm3/s. Hitunglah debit air melalui lubang tersebut, jika di atas permukaan air diberi tambahan tekanan 2×104 N/m2!

3 komentar: