Sebuah tangki tertutup berisi minyak setinggi 50 m dimana tekanan

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

Sebuah tangki tertutup berisi minyak setinggi 50 m dimana tekanan gas di atasnya adalah 2 atmosfir. Seseorang tidak sengaja menembakkan senapan sehingga pelurunya membuat lubang berdiameter 2 cm pada dinding tangki 10 m diatas dasar tangki. Bila rapat massa dari minyak tersebut adalah 660 kg/m3 , Tentukan banyaknya minyak yang tumpah keluar dari tangki melalui lubang tersebut selama satu jam.

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

4.83 x 10^-3 m^3

Penjelasan:

Untuk mencari banyaknya minyak yang tumpah keluar dari tangki melalui lubang tersebut selama satu jam, pertama-tama kita harus mencari luas lubang tersebut dengan menggunakan rumus $\pi r^2$, di mana $r$ adalah jari-jari lubang.

$r = \frac{1\text{ cm}}{2} = 0.5\text{ cm} = 0.005\text{ m}$

$l = \pi r^2 = \pi(0.005\text{ m})^2 = 3.14\times10^{-8}\text{ m}^2$

Kemudian, kita perlu mencari kecepatan aliran minyak melalui lubang tersebut dengan menggunakan rumus Bernoulli, yaitu:

$v = \sqrt{\frac{2gH}{\rho}}$

Di mana:

$v$ adalah kecepatan aliran minyak

$g$ adalah percepatan gravitasi

$H$ adalah tinggi minyak di atas lubang

$\rho$ adalah rapat massa minyak

Dengan menggunakan data yang diberikan, kita bisa menghitung kecepatan aliran minyak melalui lubang tersebut:

$v = \sqrt{\frac{2(10\text{ m/s}^2)(50\text{ m} - 10\text{ m})}{660\text{ kg/m}^3}} = 2.55\text{ m/s}$

Sekarang kita bisa mencari banyaknya minyak yang tumpah keluar dari tangki melalui lubang tersebut selama satu jam dengan menggunakan rumus $Q = Av$, di mana $Q$ adalah debit aliran minyak, $A$ adalah luas lubang, dan $v$ adalah kecepatan aliran minyak.

$Q = (3.14\times10^{-8}\text{ m}^2)(2.55\text{ m/s}) = 8.05\times10^{-8}\text{ m}^3/\text{s} = 8.05\times10^{-5}\text{ m}^3/\text{min}$

$Q = (8.05\times10^{-5}\text{ m}^3/\text{min})(60\text{ min/jam}) = 4.83\times10^{-3}\text{ m}^3/\text{jam}$

Jadi, banyaknya minyak yang tumpah keluar dari tangki melalui lubang tersebut selama satu jam adalah sekitar 4.83 x 10^-3 m^3.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Abqaryzx 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: Sun, 02 Apr 23