Latihan Fisika Kelas XI Fluida Dinamik
# 8
Pilgan

Sebuah pipa mempunyai luas penampang yang berbeda pada kedua ujungnya. Pipa tersebut berisi air tak bergerak dengan selisih ketinggian 20 cm. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10m/s2, maka selisih tekanan air pada kedua penampang pipa adalah .... (diketahui ρ = 1.000 kg/m3)

A

1.000 Pa

B

2.000 Pa

C

3.000 Pa

D

4.000 Pa

E

5.000 Pa

Pembahasan:

Diketahui:

Selisih ketinggian h2h1h_2-h_1 = 20 cm = 0,2 m

Percepatan gravitasi gg = 10 m/s2

Massa jenis air ρ\rho = 1.000 kg/m3

Ditanya:

Selisih tekanan P1P2P_1-P_2 = ?

Jawab:

Persamaan Bernoulli merupakan persamaan fluida dinamis di segala tempat yang menyatakan bahwa jumlah dari tekanan, energi kinetik tiap volume, dan energi potensial tiap volume di setiap titik sepanjang aliran fluida adalah sama. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

P1+12ρv12+ρgh1=P2+12ρv22+ρgh2P_1+\frac{1}{2}\rho v_1^2+\rho gh_1=\text{}P_2+\frac{1}{2}\rho v_2^2+\rho gh_2

PP merupakan tekanan (Pa), ρ\rho merupakan massa jenis (kg/m3), vv merupakan kecepatan fluida (m/s), gg merupakan percepatan gravitasi (m/s2), dan hh merupakan ketinggian fluida (m).

Karena fluida tidak bergerak, maka unsur 12ρv2\frac{1}{2}\rho v^2 dapat diabaikan.

P1+ρgh1=P2+ρgh2P_1+\rho gh_1=\text{}P_2+\rho gh_2

P1P2=ρgh2ρgh1P_1-P_2=\rho gh_2-\rho gh_1

P1P2=ρg(h2h1)P_1-P_2=\rho g\left(h_2-h_1\right)

P1P2=1.000(10)(0,2)P_1-P_2=1.000\left(10\right)\left(0,2\right)

P1P2=2.000P_1-P_2=2.000 Pa

Jadi, selisih tekanan air pada kedua penampang pipa adalah 2.000 Pa.