Sebuah pipa air dengan diameter dalam 2,5 cm mengangkut air

Berikut ini adalah pertanyaan dari hanannsa0713 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Sebuah pipa air dengan diameter dalam 2,5 cm mengangkut air ke dalam ruang bawah tanah sebuah rumah pada kecepatan 0,9 m/s dan tekanan 170 kPa. Jika pipa meruncing menjadi 1,2 cm dan naik ke lantai dua yang berada 7,6 m di atas titik input, berapakah laju dan tekanan air di lantai dua?​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

tekanan air pada lantai dua adalah 245,5 kPa, dan laju air tetap sama dengan 0,9 m/s.

Penjelasan:

Laju air pada pipa sama di seluruh bagian pipa karena fluida dalam pipa bersifat incompressible. Oleh karena itu, laju air pada lantai dua tetap 0,9 m/s.

Untuk mencari tekanan pada lantai dua, kita bisa menggunakan persamaan Bernoulli, yang menyatakan bahwa total energi pada titik-titik yang berbeda pada pipa air adalah sama:

P1 + 0.5ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 0.5ρv2^2 + ρgh2

dengan P1 dan v1 adalah tekanan dan kecepatan pada titik input pipa, ρ adalah massa jenis air, g adalah percepatan gravitasi, h1 adalah ketinggian input pipa di atas lantai dua, P2 adalah tekanan pada lantai dua yang ingin kita cari, v2 adalah kecepatan air pada lantai dua (sama dengan 0,9 m/s), dan h2 adalah ketinggian lantai dua di atas input pipa.

Kita bisa menggunakan nilai-nilai yang diberikan dalam soal untuk mencari P2:

P2 = P1 + 0.5ρv1^2 - 0.5ρv2^2 - ρgh1 + ρgh2

Substitusi dengan nilai numerik:

P2 = 170 kPa + 0.5 x 1000 kg/m^3 x (0,9 m/s)^2 - 0.5 x 1000 kg/m^3 x (0,9 m/s)^2 - 1000 kg/m^3 x 9,81 m/s^2 x 0 m + 1000 kg/m^3 x 9,81 m/s^2 x 7,6 m

P2 = 170 kPa + 330,3 kPa - 330,3 kPa + 74,76 kPa

P2 = 245,5 kPa

Jadi, tekanan air pada lantai dua adalah 245,5 kPa, dan laju air tetap sama dengan 0,9 m/s.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh VipConect 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: Fri, 19 May 23