Sebuah alat ukur Venturi memiliki luas penampang yang besar 30

Berikut ini adalah pertanyaan dari firmandong24 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Sebuah alat ukur Venturi memiliki luas penampang yang besar 30 [cm2 ], dan bagian yang kecil 6 [cm2 ]. Air mengalir melalui pipa dengan debit 2,4 [liter/s], tentukan : a) Kecepatan aliran air pada pipa yang besar dan yang kecil b) Beda tekanan antara pipa yang besar dan yang kecil c) Beda tinggi air raksa pada manometer

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

a. Kecepatanaliran air dipipa besar adalah 0,8 m/s. Kecepatanaliran air dipipa kecil adalah 4 m/s.

b. Perbedaan tekananantarapipa besardankecil adalah 7.680 Pascal.

c. Beda tinggi air raksa pada manometer adalah 6,1 cm.

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Diketahui:

Luas penampang pipa besar = A₁ = 30 cm² = 3 × 10⁻³ m²
Luas penampang pipa kecil = A₂ = 6 cm² = 6 × 10⁻⁴ m²
Debit = Q = 2,4 L/s = 2,4 dm³/s = 2,4 × 10⁻³ m³/s
Massa jenis air = ρ = 1.000 kg/m³
Massa jenis raksa = ρ' = 13.600 kg/m³

Ditanyakan:

V₁ dan V₂?
P₁ - P₂?
h?

Jawaban:

Debit air yang mengalir pada pipa venturimeter baik yang besar maupun yang kecil adalah sama.

Q = A₁ V₁

V₁ = $\frac{Q}{A_1} \:=\: \frac{2,4 \times 10^{- 3}}{3 \times 10^{- 3}}$
V₁ = 0,8 m/s
V₂ = $\frac{Q}{A_2} \:=\: \frac{2,4 \times 10^{- 3}}{6 \times 10^{- 4}}$
V₂ = 4 m/s