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

Venturimeter dilengkapi dengan manometer raksa ( raksa = 13,6 g/cm3)

Berikut ini adalah pertanyaan dari fxkelvinyulianto pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama

Venturimeter dilengkapi dengan manometer raksa ( raksa = 13,6 g/cm3) mempunyai diameter utama 4,5 cm dan diameter pipa sempit 1,5 cm. Jika beda tekanan pada kedua pipatersebut 1,35.105 Pa, tentukan :

a. kelajuan air pada pipa kecil

b. beda tinggi raksa pada kaki manometer

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.


  • Kelajuan air pada pipa kecil adalah 16,67 m/s
  • beda tingga air raksa pada kaki manometer adalah 107 cm

Pembahasan.

Venturimeter merupakan alat untuk mengukur kelajuan suatu fluida.

Venturimeter terdiri dari :

  • Venturi meter dengan manometer

Persamaan yang berlaku pada venturimeter dengan mano meter adalah :

P₁ - P₂ = (ρ'-ρ) gh

dan

v_{1} =A_{2} \sqrt{\frac{2(\rho'-\rho)gh}{\rho(A_{1} ^{2}-A_{2} ^{2}) } }

v_{2} =A_{1} \sqrt{\frac{2(\rho'-\rho)gh}{\rho(A_{1} ^{2}-A_{2} ^{2}) } }

  • Venturimeter tanpa manometer

Persamaan yang berlaku pada venturimeter tanpa mano meter adalah :

p₁ - p₂ = ρ gh

v_{1} =A_{2} \sqrt{\frac{2gh}{(A_{1} ^{2}-A_{2} ^{2}) } }

v_{2} =A_{1} \sqrt{\frac{2gh}{(A_{1} ^{2}-A_{2} ^{2}) } }


Keterangan :

p : tekanan (pascal)

ρ : massa jenis fluida (kg/m³)

h : ketinggian fluida (m)

v : kelajuan fluida (m/s)

g : percepatan gravitasi (m/s²)

1 : Pipa pertama

2 : Pipa kedua


Diketahui :

Beda tekanan (Δp) = 1,35 x 10⁵ Pa (atau N/m²)

Diameter pipa utama (d₁) = 4,5 cm

Diameter pipa sempit (d₂) = 1,5 cm

massa jenis air raksa (ρ') = 13,6 g/cm

massa jenis air (ρ) = 1.000 kg/m³


Ditanya :

a) Kelajuan air pada pipa sempit (v₂)

b) beda tinggi raksa pada kaki manometer (h)


Penyelesaian :

  • Konversi satuan

Langkah awal marilah merubah semua besaran dalam satuan mks (meter, kg, sekon) sebagai berikut :

d₁ = 4,5 cm = 4,5 x 10⁻² m

d₂ = 1,5 cm = 1,5 x 10⁻² m

ρ' = 13,6 g/cm³ = 13600 kg/m³

Δp = 1,35 x 10⁵ Pa = 1,35 x 10⁵ N/m²

  • menentukan luas lubang pipa

Luas pipa utama adalah :

A₁ = 1/4 π d₁²

A₁ = 1/4 π (4,5 x 10⁻² m)²

A₁ = 1/4 (3,14) (20,25 x 10⁻⁴) m²

A₁ = 15,896 x 10⁻⁴ m²

Luas pipa sempit adalah :

A₂ = 1/4 π d₂²

A₂ = 1/4 π (1,5 x 10⁻² m)²

A₂ = 1/4 (3,14) (2,25 x 10⁻⁴) m²

A₂ = 1,766 x 10⁻⁴ m²


a) Kelajuan air pada pipa kecil

Untuk menentukan kelajuan air dengan menggunakan persamaan :

v_{2} =A_{1} \sqrt{\frac{2(\rho'-\rho)gh}{\rho(A_{1} ^{2}-A_{2} ^{2}) } }

dengan Δp = (ρ' - ρ) g h, sehingga

v_{2} =A_{1} \sqrt{\frac{2\Delta\:p}{\rho(A_{1} ^{2}-A_{2} ^{2})}}

masukan nilai :

Δp = 1,35 x 10⁵ N/m²

A₁² - A₂² = (15,896x10⁻⁴)² - (1,766x10⁻⁴)² = 249,564 x 10⁻⁸

v_{2} =15,896x10^{-4} \sqrt{\frac{2x1,35x10^{5} }{1000(249,564x10^{-8} ) }

v_{2} =15,896x10^{-4} \sqrt{\frac{2,7x10^{5} }{249,564x10^{-5}}

v_{2} =15,896x10^{-4} \sqrt{0,011x10^{10} }

v_{2} =15,896x10^{-4} \sqrt{1,1x10^{8} }

v₂ = 16,67 m/s


b) beda tinggi raksa pada kaki manometer

Untuk menentuka beda tinggi raksa dapat menggunakan persamaan berikut :

Δp = (ρ' - ρ) g h

1,35 x 10⁵ N/m² = (13600 kg/m³ - 1.000 kg kg/m³) 10 m/s² h

1,35 x 10⁵ N/m³ = (12600 kg/m³) 10 m/s² h

1,35 x 10⁵  = 126.000 h

1,35 x 10⁵ = 1,26 x 10⁵ h

h = 1,35 x 10⁵ / 1,26 x 10⁵

h = 1,07 m

h = 107 cm


Kesimpulan :

  • Kelajuan air pada pipa kecil adalah 16,67 m/s
  • beda tingga air raksa pada kaki manometer adalah 107 cm

=========\\(^_^)//==========

DETAIL JAWABAN.

Kelas                     : XI

Mata Pelajaran      : Fisika

Materi                    : 4. Fluida Dinamis

Kode Kategorisasi : 11 . 6 . 4

Kata Kunci :

Venturimeter, manometer, raksa, diameter, utama, sempit, tekanan, pipa, kelajuan, air.


Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh yunus3022 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: Fri, 29 Mar 19
<< Previous Post
Next Post >>