Hargabelanja.com – Pahami contoh soal fluida dinamis dan pembahasannya secara lengkap. Dengan mengetahui pembahasanya, sobat akan lebih mudah dalam memahami materi.
Fluida diamis merupakan fluida yang berupa gas maupun cair yang bergerak secara ideal atau memiliki kecepatan konstan. Alirannya tidak mengalami perubahan terhadap waktu dan tidak mengalami turbulen.
Contoh Soal Fluida Dinamis dan Pembahasannya
1. Air mengalir melalui pipa mendatar dengan luas penampang pada masing-masing ujungnya 200mm2 dan 100mm2. Bila air mengalir dari panampang besar dengan kecepatan adalah 2 m/s, maka kecepatan air pada penampang kecil adalah ….
Pembahasan
Diketahui:
A1 = 200 mm2= 2.10-4m2
A2 = 100mm2= 10-4m2
v1= 2 m/s
Tanya v2 = …. ?
Jawab:
Q1 = Q2
A1v1 = A2V2
v2 = A1v1/A2 = 2.10-4.2/10-4 = 4m/s
2. Sebuah kolam air berdinding bujursangkar dengan panjang 15 m, tingginya 7,5m.Tentukanlah tekanan air 4,5 m di bawah permukaan air!
Jawab:
P = r . g . h = 103 . 10 . 4,5
P = 4,5.104 N/m2
3. Air mengalir sepanjang pipa horisontal, penampang tidak sama besar. Pada tempat dengan kecepatan air 35 cm/det tekanannya adalah 1 cmHg. Tentukanlah tekanan pada bagian pipa dimana kecepatan aliran airnya 65 cm/det.(g = 980 cm/det2) !
Jawab:
P1 = 1 cmHg = 1.13,6.980 dyne/cm2
4.Fluida Dinamis 4
DiketahuiQ = 0,5 liter/s = 5.10-4 m3/sV = 1m3A = 1m2
Tanya: t = …. ?
Jawab:t = V/Q = 1/5.10-4 = 2000 s = 33,3 menit
5. Pengertian dan Rumus Fluida Dinamis
Fluida dinamis merupakan teori mengenai fluida(zat yang dapat mengalir) dalam kondisi yang tidak diam. Contohnya tangki yang bocor, gaya angkat pesawat dll.
Rumus fluida dimanis
1. Debit
Q = V/t = Av
Q = debit
V = Volume
t = Waktu
A = Luas penampang
v = kecepatan
2. Persamaan Kontinuitas
Q1 = Q2
A1 v1 = A2 v2
Q = Debit
A = Luas Penampang
v = Kecepatan
3. Persamaan Bernoulli
P1 + p(ro) g h + 1/2 p(ro) v^2 = P2 + p(ro) g h + 1/2 p(ro)v^2
P = tekanan
p(ro) = massa jenis
v = kecepatan
h = ketinggian
g = percepatan gravitasi
Soal Fluida Dinamis dan Pembahasannya
6. Air mengalir dengan kecepatan 3 mm/s dalam sebuah pipa horizontal pada tekanan 200 kpa, pipa mengalir menjadi setengah duameternya sama. berapa kelajuan air bagian pipa yh sempit?
Diketahui
- Massa jenis fluida (ρ fluida) = ρ
- Kecepatan fluida pada Pipa 1 (v₁) = 3 mm/s = 3 x 10⁻³ m/s
- Diameter Pipa 2 adalah setengah dari pipa 1 ; maka
- Jari-jari pipa 1 ( r₁ ) = r₁
- Jari-jari pipa 2 ( r₂) =
r₁
- Tekanan pipa 1 (p₁) = 200 kPa = 200.000 Pa
- Pipa Memanjang Horizontal = h₁ = h₂ = h , maka :
- ρgh₁ = ρgh₂ = konstan
Tanya : Kecepatan aliran di pipa 2 (v₂) ?
Jawab :
Sehingga kita dapat mengasumsikan bahwa pada pipa 1 maupun pada pipa 2 besar debit air yang melewati sama. Sehingga kita mendapatkan rumus
Q₁ = Q₂
A₁ v₁ = A₂ v₂
πr₁² v₁ = πr₂² v₂
πr₁² 3 x 10⁻³ m/s = π ( r₁)² v₂ | π dieliminasi karena terdapat dikedua sisi
3 x 10⁻³ r₁² = r₁² v₂ | r₁² dieliminasi karena terdapat dikedua sisi
v₂ = 4 x 3 x 10⁻³
v₂ = 12 x 10⁻³ m/s = 12 mm/s
Kelajuan/kecepatan air pada pipa kedua adalah 12 mm/s.
Kumpulan Soal Fluida Dinamis dan Pembahasannya
7. Suatu fluida sebanyak 250 mL mengalir melewati pipa berdiameter 7 mm dalam waktu 41 detik. Berapakah kecepatan rata-rata aliran fluida tersebut (m/s) dan debit fluida tersebut (m3/s)
Diketahui
Volume fluida V = 250 mL = 0,25.10^-3 m³
Diameter d = 7 mm, maka r = 7/2 10^-3 m
Selang waktu t = 41 sekon
Ditanya
Kecepatan rata-rata aliran fluida v
Debit fluida Q
Penyelesaian
Untuk menyelesaikan pertanyaan ini, terlebih dahulu kita hitung luas penampang pipa.
A = π r^2
A = (22/7) (7/2) 10^-3 (7/2) 10^-3
= 38,5×10^-6 m²
Untuk menghitung kecepatan aliran fluida v, kita gunakan rumus Q = A.v. Karena Q belum diketahui, maka terlebih dahulu kita hitung Q dengan persamaan Q = V/t.
Q = V/t
= 0,25×10^-3 / 41
= 6,1×10^-6 m³/s
Q = A.v
6,1×10^-6 = 38.5×10^-6 × v
v = 6,1×10^-6 / 38.5×10^-6
= 0,16 m/s
Jadi, kecepatan rata-rata aliran fluida sebesar 0,16 m/s dan debit fluida sebesar
Itulah contoh soal fluida dinamis dan pembahasannya secara lengkap. Pahami setiap soal dengan baik agar bisa memahami materi dengan baik.
