Jika diketahui v₁ = 4 m/s pada penampang besar. Jika diameter penampang besar dua kali diameter penampang kecil, kecepatan aliran fluida pada pipa kecil adalah...
Jawaban
Pendahuluan
FLUIDA DINAMIS
A. DEFINISI FLUIDA DINAMIS
Fluida dinamis adalah zat yang bisa mengalir karena bentuk zatnya berubah menyesuaikan wadahnya dan keadaan fluida ini bergerak dengan kecepatan tertentu.
B. DEBIT
Debit adalah laju volume fluida yang mengalir, dengan persamaan :
Q = V / t = A.v
Dimana :
Q adalah debit
V adalah volume fluida
t adalah waktu
A adalah luas penampang pipa
v adalah kelajuan aliran fluida
C. Persamaan Kontinuitas
Kita misalkan ada fluida yang mengalir secara mulus (laminer) dalam sebuah pipa. Dan anggap juga fluida tersebut inkompressibel (tidak dapat ditekan).
Jelas dapat dilihat bahwa jika fluida melewati pipa tersebut, fluida yang mengalir dari pipa kiri nantinya juga akan melewati pipa kanan, sehingga tidak ada fluida yang menghilang.
Jumlah Volume fluida yang masuk dari kiri akan sama dengan jumlah Volume fluida yang mengalir di pipa kanan atau dapat ditulis :
VOLUME fluida yang masuk = VOLUME fluida yang keluar
V₁ = V₂ karena V = A . s
maka :
A₁ . s₁ = A₂ . s₂
dengan :
A = luas penampang dan s = jarak
Maka :
A₁.(s₁ / t) = A₂.(s₂ / t)
A₁ . v₁ = A₂ . v₂
Dengan :
A₁ = luas penampang pipa kiri
A₂ = luas penampang pipa kanan
v₁ = kelajuan fluida di penampang A₁
v₂ = kelajuan fluida di penampang A₂
Pembahasan
Diketahui :
kelajuan aliran air pada penampang besar, v₁ = 4 m/s
rasio diameter penampang besar dan penampang kecil, d₁ : d₂ = 2 : 1
Tanya :
kecepatan aliran fluida pada pipa kecil, v₂ = __?
Jawab :
Gunakan Hukum Kontinuitas
Q₁ = Q₂
v₁ . A₁ = v₂ . A₂
v₁. (π/4). d₁² = v₂. (π/4). d₂² [coretlah (π/4)]
maka :
v₁ . d₁² = v₂ . d₂²
4 . (2)² = v₂ . (1)²
4 . 4 = v₂
v₂ = 16 m/s
Kesimpulan
Jadi kecepatan aliran fluida pada pipa kecil adalah 16 m/s
Pelajari lebih lanjut
1. Materi tentang persamaan kontinuitas
brainly.co.id/tugas/205406
2. Materi tentang kelajuan air pada venturimeter
brainly.co.id/tugas/205406
3. Materi tentang tangki bocor mencari kecepatan dan jarak jatuh air
brainly.co.id/tugas/205406
-----------------------------
Detil Jawaban
Kelas : 11 SMA
Mapel : Fisika
Bab : Fluida Dinamis
Kode : 11.6.4
Kata Kunci : Kecepatan fluida, luas penampang, rasio diameter, debit