Ada kesalahan di dalam gadget ini

Rabu, 25 April 2012

PEMBAHASAN SOAL FLUIDA DINAMIS


PEMBAHASAN SOAL FLUIDA DINAMIS
Contoh Soal
1.      Sebuah pipa luas penampangnya 4 cm2 dan 6 cm2 dialiri air. Pada penampang yang kecil laju aliran adalah 12 m/s. Berapa laju aliran pada penampang yang besar?
Penyelesaian:
Diketahui:
A1 = 4 cm2 = 4 x 10-4 m2
A2 = 6 cm2 = 6 x 10-4 m2
v1 = 12 m/s
Ditanya: v2 ?
Jawab:

2.      Kelajuan fluida ideal di dalam pipa berdiameter 10 cm adalah 7,5 m/s. Fluida kemudian memasuki pipa berdiameter 4 cm. Berapa laju fluida di dalam pipa tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
D1 = 10 cm = 0,1 m
D2 = 4 cm = 0,04 m
v1 = 7,5 m/s
Ditanya: v2 ?
Jawab:

3.      Di dalam pipa yang berdiameter 6 cm fluida ideal mengalir dengan kelajuan 4 m/s menuju ke suatu pipa berdiameter 8 cm. Berapa kelajuan fluida pada pipa tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
D1 = 6 cm = 0,06 m
D2 = 8 cm = 0,08 m
v1 = 4 m/s
Ditanya: v2 ?
Jawab:

4.      Sebuah pipa yang luas penampangnya sebesar A1 = 8 cm2 dan A2 = 10 cm2 dialiri air dengan debit 2 liter/sekon. Berapa kelajuan aliran air di A1 dan A2 ?
Penyelesaian:
Diketahui:
A1 = 8 cm2 = 8 x 10-4 m2
A2 = 10 cm2 = 10 x 10-4 m2
Q  = 2 liter/sekon = 2 dm3/s = 2 x 10-3 m3/s
Ditanya: v1 dan v2 ?
Jawab:


5.      Sebuah generator listrik mikrohidro akan diletakkan di bawah tebing yang mempunyai ketinggian 20 m. Agar turbin bergerak maksimal, air dari tebing dialirkan melalui sebuah pipa berdiameter 50 cm. Debit air yang melalui pipa rata-rata sebesar 20 m3/s. Jika efisiensi generator terhadap daya air sebesar 60 %, hitung daya listrik yang dihasilkan!
Penyelesaian:
Diketahui:
h = 20 m
D = 50 cm = 0,5 m
Q = 20 m3/s
η = 60 %
Ditanya: P ?
Jawab:

1.       Suatu fluida mengalir melalui sebuah pipa berjari-jari 6 cm dengan kecepatan 4 m/s. Berapakah debit fluida tersebut dinyatakan dalam m3/s dan m3/jam?
Penyelesaian:
Diketahui:
r = 6 cm = 6 x 10-2 m
v = 4 m/s
Ditanya: Q dalam m3/s dan m3/jam?
Jawab:
Q = v A
A = πr2 = π(6 x 10-2 m)2
= 0,0113 m2
Sehingga,
Q = v A
= 4 m/s . 0,0113 m2
= 0,045 m3/s
Sedangkan dalam satuan m3/jam:
Q=(0,045m^3)/1s=(0,045m^3)/(1×1/3600 jam)=162 m^3/jam

Pertemuan 1
Contoh Soal (Sumber: Fisika SMA, Penerbit Intan Pariwara)
1.      Air mengalir melalui sebuah pipa. Diameter pipa bagian kiri A1 = 10 cm dan bagian A2 = 6 cm, serta kelajuan aliran air pada pipa bagian kiri v1 = 5 m/s.
a.      Berapakah kelajuan aliran air yang mengalir melalui A2 ?
b.      Berapakah kelajuan aliran air apabila diameter A2 = 4 cm ?
Penyelesaian:
Diketahui:
A1 = 10 cm = 0,1 m
A2 = 6 cm = 0,06 m
v1 = 5 m/s
Ditanya:
a.      v2 ?
b.      v2 jika A2 = 4 cm ?
Jawab:
a.      A1 v1 = A2 v2

b.      A1 v1 = A2 v2
2.      Suatu zat cair mengalir melalui pipa yang mempunyai tiga penampang berbeda. Luas penampang A, B, dan C berturut-turut sebesar 100 cm2, 50 cm2, dan 200 cm2. Apabila di penampang A, kelajuan air sebesar 5 m/s, hitunglah:
a.      Kelajuan air yang melalui penampang B dan C ?
b.      Volume air yang mengalir melalui bagian B dan C ?
Penyelesaian:
Diketahui:
AA = 100 cm2 = 10-2 m2
AB = 50 cm2 = 5 x 10-3 m2
AC = 200 cm2 = 2 x 10-2 m2
vA = 5 m/s
Ditanya:
a.      vB dan vC ?
b.      VB dan Vc ?
Jawab:
a.      AA vA = AB vB


b.      Besarnya debit di A sama besar debit di B dan C.
QA = QB = QC = Q
Sehingga,
V = Q t = 5 x 10-2 m3/s . 60 s = 3,6 m3

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar