Question

□■□QUIZ FISIKA□■□

Ketentuan
- Dilarang menjawab asal-asalan
- Jawablah dengan tepat disertai cara dan penjelasan yang tepat

Air PAM memasuki rumah melalui saluran pipa berdiameter 2,0 cm pada tekanan 4,0 atm ( 1 atm = 1,0 × 10^5 Pa). Pipa menuju ke kamar mandi lantai kedua pada ketinggian 5,0 m dengan diameter pipa 1,0 cm ( lihat gambar ). Jika kelajuan aliran air pada pipa masukkan adalah 3,0 m/s, hitunglah kelajuan, debit, dan telanan air di dalam bak mandi

Answer 1

Diketahui :
d1 = 2 cm = 2x10^-2 m
P1 = 4 atm = 4x10^5 Pa
v1 = 3 m/s
h1 = 0
h2 = 5 m
d2 = 1 cm = 1x10^-2 m

Ditanya :
a. v2
b. Q
c. P2

Jawab :
Dimisalkan bahwa pipa masukan ke rumah sebagai titik 1 dan pipa bak mandi sebagai pipa 2
a. Menurut persamaan kontinuitas
A1 . v1 = A2 . v2
(1/4) . π . d1^2 . v1 = (1/4) . π . d2^2 . v2
d1^2 . v1 = d2^2 . v2
2^2 . 3 = 1^2 . v2
v2 = 12 m/s

b. Q = A . v
= (1/4) . π . d2^2 . v2
= (1/4) . π . 1.10^-2 . 12
= 3π10^-4 m^3/s

c. Jika ρ air = 1000 kg/m^3 dan g = 10 m/s^2, maka :
P1 + 1/2ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv2^2 + ρgh^2
Karena h1 = 0, maka :
P1 + 1/2ρv1^2 - 1/2ρv2^2 -ρgh2 = P2
4x10^5 + 1/2(1000.9) - 1/2(1000.114) - (1000.10.5) = P2
P2 = 2,8.10^5 Pa = 2,8 atm