1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

a viscous fluid flows in a 0.10 m diameter pipe

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

a viscous fluid flows in a 0.10 m diameter pipe such that its velocity measured 0.012 m away from the pipe wall is 0.8 m/s. if the flow is laminar, determine the center line velocity and the volumetric low rate​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

If the flow is laminar, the center line velocity is 1.8939 m/s. Where as, the volumetric low rate is 7.4405 x 10⁻³ m³/s.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Terjemahan pertanyaan dalam Bahasa Indonesia:

  • Cairan yang kental mengalir melalui pipa berdiameter 0,1 m yang mana cairan itu memiliki kecepatan 0,8 m/s diukur dari 0,012 m dari dinding pipa dalam. Jika aliran laminer, tentukan nilai dari kecepatan cairan di pusat pipa dan debit alirannya!

Pipa di sini diasumsikan berupa silinder. Adapun pada aliran laminer berlaku persamaan berikut:

\bf v_c = v_r \times \left( 1-\left(\dfrac{r}{R}\right)^2\right)^{-1}

Keterangan:

  • vc = kecepatan cairan di pusat pipa, m/s.
  • vr = kecepatan cairan di titik tertentu dari pusat pipa (di r), m/s.
  • r   = jarak pusat pipa ke titik sampel penentuan vr, m.
  • R  = jari-jari pipa, m.

Diketahui:

  • R - r = 0,012 m.
  • D = diameter pipa.
    D = 0,1 m.
    R = 0,5 x 0,1
    R = 0,05 m.
  • vr = 0,8 m/s.

Ditanyakan:

  • vc = ?
  • Q = debit aliran.
    Q = ?

Penyelesaian:

Langkah 1
Perhitungan kecepatan di pusat pipa.

\begin{array}{ll}\sf v_c &\sf = v_r \times \left( 1-\left(\dfrac{r}{R}\right)^2\right)^{-1}\\\\&\sf = 0,8 \times \left(1-\dfrac{(R-0,012)^2}{(0,05)^2}\right)^{-1}\\\\&\sf = 0,8\times \left(1-\dfrac{(0,05-0,012)^2}{25\times 10^{-4}}\right)^{-1}\\\\&\sf = 0,8\times \left(1-\dfrac{14,44\times 10^{-4}}{25\times 10^-4}\right)^{-1}\\\\&\sf = 0,8\times 2,3674\\\\&\sf = 1,8939~m/s.\end{array}

Langkah 2
Perhitungan debit aliran.

\begin{array}{ll}\sf Q &\sf = A \times \left(\dfrac{1}{2}\times v_c\right)\\\\&\sf = \dfrac{\pi}{4}\times D^2\times \dfrac{1}{2}\times 1,8939\\\\&\sf = \dfrac{3,14}{4}\times 0,1^2\times 0,947\\\\&\sf = 7,4405\times 10^{-3}~m^3/s.\end{array}

Pelajari lebih lanjut

______________

Detail jawaban

Kelas    : XI
Mapel  : Fisika
Bab      : 8 - Fluida Dinamis
Kode    : 11.6.8

#SolusiBrainlyCommunity

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh RoyAlChemi 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, 14 Mar 23
<< Previous Post
Next Post >>