1. Home
  2. »
  3. Ragam
12 Oktober 2022 07:23

9 Contoh soal fluida dinamis dan pembahasannya, tak rumit

Fluida dinamis adalah fluida (cair dan gas) yang alirannya bergerak secara ideal atau memiliki kecepatan konstan. Brilio.net
Contoh soal fluida dinamis dan pembahasannya

Contoh soal fluida dinamis dan pembahasannya.

foto: pixabay.com

BACA JUGA :
25 Contoh soal biologi dan jawabannya, mudah dimengerti


1. Minyak mengalir melalui pipa berdiameter 8 cm dengan kecepatan 5 m/s. Kecepatan alir minyak adalah...m3/s.

Diketahui:

A = r2 = (0,04 m)2 = 0,0016 m2

BACA JUGA :
Resonansi adalah getaran suara, ini jenis, keuntungan, & kelebihannya

v = 4 m/s

Cara menghitung kecepatan alir minyak (debit minyak) sebagai berikut.

Q = A . v

Q = 0,0016 m2 . 4 m/s = 0,0064 m3/s

Q = 6,4 . 10-3 m3/s.

2. Sebuah bak penampungan berisi air setinggi 1 meter (g = 10 ms-2) dan pada dinding terdapat lubang kebocoran. Kelajuan air yang keluar dari lubang tersebut adalah...

Diketahui :

Ketinggian (h) = 1,0 0,2 = 0,8 meter

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2

Ditanya : Kelajuan air saat keluar dari lubang (v)

Jawab :

Teorema Torricelli

Vt2=2gh

Vt2=(2)(10)(0,8)=16

Vt=16=4 m/s.

3. Pipa besar luas penampangnya 5 cm2 ujungnya mempunyai kran luasnya 0,5 cm2. Kecepatan zat cair yang mengalir pada pipa yang besar 4 m/s. Dalam waktu 10 menit zat cair yang keluar dari kran adalah...

Pembahasan:

Hitung kecepatan air pada kran (v2) dengan menggunakan rumus persamaan kontinuitas.

A1 . v1 = A2 . v2

5 cm2 . 4 m/s = 0,5 cm2 . v2

20 cm2 m/s = 0,5 cm2 . v2

v2 = 20/0,5 m/s = 40 m/s

Cara menghitung volume air yang keluar dari kran menggunakan rumus debit.

V/t = A . v

V = A . v . t
V = 0,5 x 10-4 m2 . 40 m/s . 600 s = 1,2 m3.

4. Minyak mengalir melalui pipa berdiameter 8 cm dengan kecepatan 4 m/s. Kecepatan alir minyak adalah...m3/s.

Pembahasan:
Diketahui:

A = r2 = (0,04 m)2 = 0,0016 m2

v = 4 m/s

Cara menghitung kecepatan alir minyak (debit minyak) sebagai berikut.

Q = A . v

Q = 0,0016 m2 . 4 m/s = 0,0064 m3/s

Q = 6,4 . 10-3 m3/s.

5. Suatu pipa mengalirkan air dengan debit 0,5 m3/s. Massa air yang keluar dari pipa tersebut selama 10 detik adalah...

Pembahasan :
Diketahui:
Q = V / t

0,5 = V / 10

V = 5 m2

Massa air yang keluar selama 10 detik ?

p = m / V

5.000 = m / 5

m = 1000 kg

Jadi massa air yang keluar selama 10 detik adalah 1.000 kg.

6. Sebuah pipa dengan diameter 12 cm ujungnya menyempit dengan diameter 8 cm. Jika kecepatan aliran di bagian pipa berdiameter besar adalah 10 cm/s, maka kecepatan aliran di ujung yang kecil adalah...

Pembahasan:
DIketahui:
d1 = 12 cm

r1 = 12/2 = 6 cm

d2 = 8 cm

r2 = 8/2 = 4 cm

v1 = 10 cm/s

v2 = ...?

Jawab:

Luas penampang 1 (A1) = r2 = 62 = 36 cm2

Luas penampang 2 (A2) = r2 = 42 = 16 cm2

Persamaan kontinuitas fluida :

A1 v1 = A2 v2

(36)(10) = (16) v2

(36)(10) = (16) v2

360 = (16) v2

v2 = 360/16

v2 = 22,5 cm/s.

7. Air mengalir dalam pipa dari penampang besar menuju ke penampang kecil dengan cepat aliran 10 cm/s. Jika luas penampang besar 200 cm2 dan luas penampang kecil 25 cm2, maka air keluar dari penampang kecil dengan kecepatan...

Pembahasan:
Diketahui:
A1 = 200 cm2

A2 = 125 cm2

V1 = 10 cm/s

Untuk mencari V2 dengan menggunakan rumus persamaan kontinuitas.

A1.V1 = A2.V2

200 cm2.10cm/s = 25 cm2.V2

2000 cm3/s = 25cm2.V2

V2 = 2000/25cm/s

V2 = 80 cm/s.

8. Debit air yang keluar dari pipa yang luas penampangnya 4 cm2 sebesar 100 cm3/s. Kecepatan air yang keluar dari pipa tersebut...

Pembahasan:

Q = A . v

v = Q/A

v = 100 cm3/s/4 cm2 = 25 cm/s = 0,25 m/s.

9. Suatu zat cair dialirkan melalui pipa seperti tampak pada gambar berikut. Jika luas penampang A1 = 8 cm2, A2 = 2 cm2 dan laju zat cair v2 = 2 m/s maka besar v1 adalah...

Pembahasan:
Diketahui :

Luas penampang 1 (A1) = 8 cm2
Luas penampang 2 (A2) = 2 cm2

Laju zat cair pada penampang 2 (v2) = 2 m/s

Ditanya : laju zat cair pada penampang 1 (v1)

Jawab :

Persamaan kontinuitas fluida :

A1 v1 = A2 v2

8 v1 = (2)(2)

8 v1 = 4

v1 = 4 / 8 = 0,5 m/s

SHARE NOW
EXPLORE BRILIO!
RELATED
MOST POPULAR
Today Tags