Latihan Fisika Kelas XI Penerapan Hukum Bernoulli
# 7
Pilgan

Sebuah sayap pesawat terbang memiliki kecepatan aliran udara pada permukaan atas dan bawah berturut-turut 320 m/s dan 290 m/s. Jika massa jenis udara 1,3 kg/m3 dan luas permukaan sayapnya 60 m2, besarnya gaya angkat pesawat tersebut adalah ....

A

72.700 N

B

713.700 N

C

830.200 N

D

970.800 N

E

1.230.100 N

Pembahasan:

Diketahui:

Kecepatan udara di atas sayap v2v_2 = 320 m/s

Kecepatan udara di bawah sayap v1v_1 = 290 m/s

Massa jenis udara ρ\rho = 1,3 kg/m3

Luas penampang sayap AA = 60 m2

Ditanya:

Besar gaya angkat sayap FF = ?

Jawab:

Gaya angkat yang terjadi pada sayap pesawat disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan pada bagian atas dan bawah dari sayap pesawat. Apabila tekanan di bagian bawah lebih besar dari tekanan di bagian atas, maka akan terjadi gaya angkat naik. Sementara apabila tekanan di bagian bawah lebih kecil dari tekanan di bagian atas, maka akan terjadi gaya turun.

Besarnya gaya angkat dan gaya turun pada sayap pesawat bisa didapatkan melalui persamaan berikut.

F=12ρA(v22v12)F=\frac{1}{2}\rho A\left(v_2^2-v_1^2\right)

ρ\rho merupakan massa jenis udara (kg/m3), AA merupakan luas penampang sayap (m2), serta v1v_1 dan v2v_2 masing-masing adalah kecepatan udara di bawah dan di atas sayap (m/s).

F=12ρA(v22v12)F=\frac{1}{2}\rho A\left(v_2^2-v_1^2\right)

=12(1,3)(60)(32022902)=\frac{1}{2}\left(1,3\right)\left(60\right)\left(320^2-290^2\right)

=12(1,3)(60)(102.40084.100)=\frac{1}{2}\left(1,3\right)\left(60\right)\left(102.400-84.100\right)

=713.700=713.700 N

Jadi, besarnya gaya angkat pesawat tersebut adalah 713.700 N.