Latihan Fisika Kelas XI Hukum-Hukum Dasar Fluida Dinamik
#
5
Pilgan
Untuk mengukur laju aliran pipa minyak, digunakan venturimeter dan manometer sebagai berikut.
Pada suatu saat, beda ketinggian raksa pada manometer terbaca sebesar 20 cm. Apabila luas penampang besar venturimeter adalah 100 cm2 dan luas penampang kecilnya 50 cm2, maka laju aliran minyak yang diukur adalah sebesar .... (diketahui percepatan gravitasi = 10 m/s2, massa jenis minyak = 800 kg/m3, massa jenis raksa = 13.600 kg/m3)
A
368 m/s
B
568 m/s
C
768 m/s
D
469 m/s
E
370 m/s
Pembahasan:
Diketahui:
Luas penampang besar A1 = 100 cm2
Luas penampang kecil A2 = 50 cm2
Beda ketinggian manometer h = 20 cm = 0,2 m
Percepatan gravitasi g = 10 m/s2
Massa jenis minyak ρminyak = 800 kg/m3
Massa jenis raksa ρraksa = 13.600 kg/m3
Ditanya:
Laju aliran minyak yang diukur v1 = ?
Jawab:
Venturimeter merupakan sebuah alat untuk mengukur laju aliran fluida. Pada venturimeter dengan manometer, cara membaca hasil pengukuran adalah dengan melihat beda ketinggian fluida ukur (biasanya raksa) pada manometer. Besarnya laju aliran fluida yang mengalir melewati venturimeter dengan manometer dapat dicari dengan persamaan berikut.
v1=ρ((A2A1)2−1)2ρ′gh
g merupakan percepatan gravitasi (10 m/s2), h merupakan perbedaan tinggi fluida pada pipa (m), A1 dan A2 masing-masing adalah luas penampang besar dan kecil dari venturimeter (m2), ρ merupakan massa jenis fluida yang diukur (kg/m3), dan ρ′ merupakan massa jenis fluida ukur atau raksa (kg/m3).
v1=ρminyak((A2A1)2−1)2ρraksagh
=(800)((50100)2−1)2(13.600)(10)(0,2)
=2.40054.400
=368 m/s
Jadi, besarnya laju aliran minyak yang diukur adalah 368 m/s.