Latihan Fisika Kelas XI Penerapan Hukum Bernoulli
# 2
Pilgan

Kecepatan sebuah gas dihitung menggunakan tabung pitot berikut.

Manometer yang digunakan menggunakan media raksa dan menunjukkan beda ketinggian sebesar 2 cm. Besarnya kecepatan gas yang diukur adalah .... (diketahui percepatan gravitasi = 10 m/s2, massa jenis raksa = 13.600 kg/m3, dan massa jenis gas = 200 kg/m3)

A

2,52\sqrt{2,52} m/s

B

2,62\sqrt{2,62} m/s

C

2,72\sqrt{2,72} m/s

D

2,82\sqrt{2,82} m/s

E

2,92\sqrt{2,92} m/s

Pembahasan:

Diketahui:

Percepatan gravitasi gg = 10 m/s2

Massa jenis raksa ρraksa\rho_{\text{raksa}} = 13.600 kg/m3

Massa jenis gas ρgas\rho_{\text{gas}} = 200 kg/m3

Beda tinggi manometer hh = 2 cm = 0,02 m

Ditanya:

Kecepatan gas vv = ?

Jawab:

Tabung pitot merupakan alat untuk mengukur kecepatan gas menggunakan prinsip Bernoulli. Cara kerja alat ini adalah membandingkan tekanan statis dan tekanan dinamis sebuah gas melalui dua buah pipa dan sebuah manometer. Besarnya kecepatan gas dapat diketahui dengan membaca beda ketinggian cairan pada manometer. Besarnya kecepatan gas didapatkan melalui persamaan berikut.

v=2ρghρv=\sqrt{\frac{2\rho'gh}{\rho}}

ρ\rho' adalah massa jenis fluida ukur pada manometer (kg/m3), gg adalah percepatan gravitasi (10 m/s2), hh adalah beda ketinggian fluida ukur (m), dan ρ\rho adalah massa jenis gas yang diukur (kg/m3).

v=2ρraksaghρgasv=\sqrt{\frac{2\rho_{\text{raksa}}gh}{\rho_{\text{gas}}}}

=2(13.600)(0,02)200=\sqrt{\frac{2\left(13.600\right)\left(0,02\right)}{200}}

=544200=\sqrt{\frac{544}{200}}

=2,72=\sqrt{2,72} m/s

Jadi, besarnya kecepatan gas yang diukur adalah =2,72=\sqrt{2,72} m/s.