Sejumlah massa gas, m, yang keluar dari lubang suatu dinding silinder

Berikut ini adalah pertanyaan dari Asep11106 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Sejumlah massa gas, m, yang keluar dari lubang suatudinding silinder yang luasnya A dalam selang waktu

m

singkat t dapat dinyatakan sebagai t = k p x  y A z
dengan k adalah tetapan tak berdimensi, p adalah
tekanan gas,  adalah massa jenis, dan x, y, dan z
adalah eksponen. Nilai x, y dan z berturut-turut adalah
Sejumlah massa gas, m, yang keluar dari lubang suatu
dinding silinder yang luasnya A dalam selang waktu
m
singkat t dapat dinyatakan sebagai t = k p x  y A z
dengan k adalah tetapan tak berdimensi, p adalah
tekanan gas,  adalah massa jenis, dan x, y, dan z
adalah eksponen. Nilai x, y dan z berturut-turut adalah

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Penjelasan:

Bentuk persamaannya :

\frac{m}{t} = k . P^{x}.\rho^{y}.A^{z}

Dengan k adalah konstanta tak berdimensi, P adalah tekanan gas, ρ adalah massa jenis, dan A adalah luas penampang silinder.

Dimensi dari massa = [M]

\frac{m}{t} = k . P^{x}.\rho^{y}.A^{z}

\frac{kg}{s} = k . (\frac{kg\frac{m}{s^{2}} }{m^{2}})^{x} . (\frac{kg}{m^{3}})^{y} . (m^{2})^{z}

\frac{kg}{s} = k . (\frac{kg}{ms^{2}} )^{x} . (\frac{kg}{m^{3}})^{y} . (m^{2})^{z}

[M][T]^{-1} = k . [M]^{x}[L]^{-x}[T]^{-2x} . [M]^{y}[L]^{-3y} . [L]^{2z}

[M][T]^{-1} = k . [M]^{x+y}.[L]^{-x-3y+2z}.[T]^{-2x}

Dari persamaan diatas, didapatkan :

1 = x + y .... (i)

0 = -x - 3y + 2z .... (ii)

-1 = -2x

x = 1/2 → didapatkan nilai x = 1/2

Substitusi x ke (i) :

1 = x + y

1 = 1/2 + y

y = 1/2 → didapatkan nilai y = 1/2

Masukkan nilai x dan y ke (ii) :

0 = -x - 3y + 2z

0 = -1/2 - 3(1/2) + 2z

0 = -1/2 - 3/2 + 2z

0 = -2 + 2z

z = 1

Bentuk persamannya :

\frac{m}{t} = k . \sqrt{(P.\rho)} .A

Sehingga, nilai x , y , z berturut-turut adalah 1/2, 1/2, 1 (pilihan C.)

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh unknown dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Tue, 20 Dec 22