Soal dan jawaban fluida dinamis

Diketahui sebuah pipa dengan jari-jari R di satu sisi, mengecil jari-jarinya sehingga menjadi 0.5 R di ujung lainnya. Jika kecepatan alir fluida adalah 4 m/s di mulut pipa, berapa kecepatan alir fluida di ujung pipa?

Penjelasan:

Soal diatas dapat digambarkan seperti pada gambar di bawah.

Diketahui, jika kita mengasumsikan fluida bersifat inkompresible maka saat kita menekan/mendorong fluida dengan lebih keras, laju alir fluida akan meningkat pula. Kita juga tahu bahwa tekanan berbanding terbalik dengan luas penampang. Semakin kecil luas penampang, semakin besar tekanan yang dirasakan fluida dan semakin tinggi laju alir fluida. Sifat tersebut kemudian dirangkum dalam bentuk persamaan matematis sebagai berikut:

[tex]v_{1}A_{1}=v_{2}A_{2}\;\;...(1)[/tex]

dimana v adalah laju alir dan A adalah luas penampang pipa.

Dari soal ini kita tahu bahwa penampang pipa berbentuk bulat, dengan jari-jari R di mulut pipa dan 0.5 R di ujung akhir pipa. Maka kita dapat mengubah A pada persamaan (1) dengan rumus luas lingkaran

[tex]v_{1}(\pi\;R^2)}=v_{2}(\pi\;(\frac{1}{2} R)^2)[/tex]

[tex]v_{1}=v_{2}\frac{1}{4}[/tex]

[tex]v_{2}=4v_{1}[/tex]

Maka jika diketahui kecepatan fluida di mulut pipa adalah 4 m/s, maka kecepatan alir fluida di ujung akhir pipa adalah 16 m/s

Pelajari lebih lanjut:

Contoh soal hukum kontinuitas : https://brainly.co.id/tugas/24965860

Detil jawaban :

Kelas : 11

Mapel : Fisika

Bab : Fluida dinamis

Kode : 11.6.4

Kata kunci: fluida, dinamis