Seseorang membawa ember berbentuk silinder dengan diameter 30 cm dan tinggi 20 cm. kemudian diisi air dari keran yang memiliki luas penampang pipa 0,1m², dengan posisi keran 50cm diatas tanah. Jika debit air adalah 1 liter/detik, tentukan berapa waktu yang diperlukan siswa tersebut untuk mengisi ember hingga penuh? (g= 9,8 m/s²)​

Untuk menentukan waktu yang diperlukan untuk mengisi ember hingga penuh, kita perlu menghitung volume air yang masuk ke dalam ember dan membandingkannya dengan debit air dari keran.

Volume ember = π x (diameter/2)² x tinggi = π x (30/2)² x 20 = 2250 cm³

Debit air = volume air/waktu = 1000 cm³/detik

Jika ketinggian keran terletak 50 cm diatas tanah, maka kita juga perlu menghitung tekanan hidrolik yang diterima oleh air pada saat mengalir melalui pipa menuju ember.

Tekanan hidrolik = G x h = 9,8 m/s² x 0,5 m = 4,9 N/cm²

Debit air = Luas penampang pipa x tekanan hidrolik = 0,1 m² x 4,9 N/cm² = 0,49 L/detik

Sekarang, kita dapat menggunakan rumus berikut untuk menentukan waktu yang diperlukan untuk mengisi ember hingga penuh:

Waktu = volume air / debit air = 2250 cm³ / 0,49 L/detik = 4580 detik atau sekitar 1 jam 17 menit.

Jadi, waktu yang diperlukan untuk mengisi ember hingga penuh adalah sekitar 1 jam 17 menit.

Rahmat Namek - Nepa Mekar