Fluida dinamis diterapkan dalam kehidupan manusia seperti aliran air dalam slang. slang air membantu anda ketika menyirami tanaman. Ketika anda menyirami tanaman, ujung slang terkadang anda tekan. Jika ujung slang anda tekan, bagaimanakah laju aliran airnya? Mengapa hal tersebut dapat terjadi?

Jawaban

Pendahuluan

Dalam fluida dinamis pada prinsipnya nilai debit selalu konstan. Maka berlaku

Q = konstan, dengan Q = v. A

di mana

Q : debit (m³/s)

v : kecepatan aliran (m/s)

A : luas penampang (m²)

Pembahasan

Pada saat ujung selang kita tekan, artinya kita memperkecil luas penampang selang, sehingga yang terjadi menurut persamaan di atas sebagai berikut.

Q1 = Q2

v1. A1 = v2. A2

Karena persamaan tersebut konsisten, bia v1. A1 bernilai tetap, apabila A2 mengecil, maka v2 harus membesar. Sebaliknya, apabila A2 membesar, maka v2 mengecil.

Kesimpulan

Jadi yang terjadi pada saat kita menekan ujung selang, kita memperkecil luas penampangnya, sehingga laju aliran air menjadi lebih cepat sebagai konsekuensi dari terjadinya penyempitan luas penampang selang serta nilai debit air yang selalu konstan.

Pembahasan lebih lanjut

Untuk lebih memahaminya perhatikan contoh soal berikut.

Pertanyaan

Air mengalir melalui pipa besar dengan debit 50 liter/menit dan kecepatan 2 m/s. Bagian ujung diameter pipa mengecil menjadi setengahnya. Berapakah kecepatan aliran di ujung pipa yang kecil?

Jawaban

Debit air bernilai konstan di sepanjang pipa, sehingga berlaku

v₁. A₁ = v₂. A₂

Yang dicari adalah kecepatan aliran. Dengan rumus luas lingkaran A = 1/4 π. D² dengan D adalah diameter pipa, maka rumusnya menjadi

v₁. A₁ = v₂. A₂

v₂ = v₁. A₁ / A₂,  

v₂ = v₁. (1/4 π. D₁²) / (1/4 π. D₂²)

v₂ = v₁. D₁² / D₂², masukkan nilai-nilai yang diketahui,

v₂ = 2 m/s. D₁² / (0,5. D₁)²

v₂ = 2 m/s. D₁² / (0,25. D₁²)

v₂ = 2 m/s / 0,25

v₂ = 8 m/s

Jadi, kecepatan aliran pada ujung pipa dengan penampang yang lebih kecil adalah 8 m/s.

Perhatikan bahwa pada ukuran pipa yang lebih kecil, kecepatan alirannya lebih besar.

Pelajari lebih lanjut  

1. Materi tentang debit air yomemimo.com/tugas/17514405  

2. Materi tentang sifat fluida yomemimo.com/tugas/17541062  

3. Materi tentang piston hidrolik yomemimo.com/tugas/17208619  

-------------------------------------------------------------------------  

Detil Jawaban  

Kelas : 8  

Mapel : Fisika  

Bab : Bab 3 - Fluida

Kode : 8.6.3  

Kata kunci : kecepatan, aliran, pipa, volume, debit