Penjelasan:

Untuk menghitung besar dan arah gaya yang dihasilkan oleh aliran air, kita perlu menggunakan prinsip dasar hidrodinamika, khususnya hukum Newton kedua (F = ma) dan hukum Pascal.

Langkah-langkahnya sebagai berikut:

Menghitung luas penampang lintang di bagian hulu (1) dan bagian hilir (2): Luas penampang lintang hulu (1) = 1 m² Luas penampang lintang hilir (2) = 0.5 m²

Menghitung kecepatan aliran pada tampang hulu (1) dan tekanan pada tampang hulu (1): Kecepatan aliran pada tampang hulu (1) = 10 m/d = 10 m / 86400 s ≈ 0.0001157 m/s Tekanan pada tampang hulu (1) = 2 N/cm² = 2 N / (0.01 m)² = 200000 N/m² = 200000 Pa

Menghitung kecepatan aliran pada tampang hilir (2) menggunakan prinsip kontinuitas: A1v1 = A2v2 (1 m²)(0.0001157 m/s) = (0.5 m²)(v2) v2 ≈ 0.0002314 m/s

Menghitung perubahan kecepatan: Δv = v2 - v1 = 0.0002314 m/s - 0.0001157 m/s = 0.0001157 m/s

Menghitung perubahan tekanan menggunakan persamaan Bernoulli: ΔP = (ρ/2)(Δv)² ΔP = (100 N/m³ / 2)(0.0001157 m/s)² ≈ 0.000668 N/m² = 0.000668 Pa

(Perlu dicatat bahwa gaya yang dihasilkan oleh aliran air akan tegak lurus terhadap permukaan, sehingga tidak ada komponen gaya horizontal.)

Jadi, besar gaya yang dihasilkan oleh aliran air adalah sekitar 0.000668 N/m² dan arahnya tegak lurus terhadap permukaan pipa.