Bank Soal Fisika SMA Penerapan Hukum Bernoulli

Soal

Pilgan

Perhatikan gambar venturimeter berikut!

Fluida dengan kecepatan 1 m/s mengalir melewati venturimeter dengan luas penampang besar 60 cm2 dan luas penampang kecil 20 cm2. Apabila ventrumeter mendekati ideal, maka beda tinggi air yang terbaca adalah .... (gg = 10 m/s2)

A

20 cm

B

30 cm

C

40 cm

D

50 cm

E

60 cm

Pembahasan:

Diketahui:

Luas penampang besar A1A_1 = 60 cm2

Luas penampang kecil A2A_2 = 20 cm2

Kecepatan fluida v1v_1 = 1 m/s

Percepatan gravitasi gg = 10 m/s2

Ditanya:

Beda tinggi air yang terbaca hh = ?

Jawab:

Venturimeter merupakan sebuah alat untuk mengukur laju aliran fluida. Cara membaca alat ini adalah dengan cara membaca beda ketinggian fluida pada pipa yang ada di atas venturimeter. Besarnya laju aliran fluida yang mengalir melewati venturimeter dapat dicari dengan persamaan berikut.

v1=2gh(A1A2)21v_1=\sqrt{\frac{2gh}{\left(\frac{A_1}{A_2}\right)^2-1}}

gg merupakan percepatan gravitasi (10 m/s2), hh merupakan perbedaan tinggi fluida pada pipa (m), serta A1A_1 dan A2A_2 masing-masing adalah luas penampang besar dan kecil dari venturimeter (m2).

Pertama, modifikasi persamaan hingga mendapatkan nilai hh.

v1=2gh(A1A2)21v_1=\sqrt{\frac{2gh}{\left(\frac{A_1}{A_2}\right)^2-1}}

(v1)2=2gh(A1A2)21\left(v_1\right)^2=\frac{2gh}{\left(\frac{A_1}{A_2}\right)^2-1}

(v1)2((A1A2)21)=2gh\left(v_1\right)^2\left(\left(\frac{A_1}{A_2}\right)^2-1\right)=2gh

(v1)2((A1A2)21)2g=h\frac{\left(v_1\right)^2\left(\left(\frac{A_1}{A_2}\right)^2-1\right)}{2g}=h

Sehingga besarnya beda ketinggian air yang terbaca adalah sebagai berikut.

h=(v1)2((A1A2)21)2gh=\frac{\left(v_1\right)^2\left(\left(\frac{A_1}{A_2}\right)^2-1\right)}{2g}

=(1)2((6020)21)2(10)=\frac{\left(1\right)^2\left(\left(\frac{60}{20}\right)^2-1\right)}{2\left(10\right)}

=(3)2120=\frac{\left(3\right)^2-1}{20}

=820=\frac{8}{20}

=0,4=0,4 m

=40=40 cm (ubah ke dalam bentuk cm)

Jadi, beda tinggi air yang terbaca adalah 40 cm.

Video
13 Agustus 2020
Cara Melakukan Pengukuran
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal