Sebuah bak air memiliki saluran pengisian yang pipanya berbeda luas penampang. Pada bagian besar dengan luas penampang 50 cm² dialiri air dengan laju 5 m/s. Sedangkan pipa yang menuju ke dalam bak memiliki penampang 5 cm². Tentukan volume air yang masuk ke dalam bak setelah di aliri air selama 2 menit.

Sebuah bak air memiliki saluran pengisian yang pipanya berbeda luas penampang. Pada bagian besar dengan luas penampang 50 cm² dialiri air dengan laju 5 m/s. Sedangkan pipa yang menuju ke dalam bak memiliki penampang 5 cm². Tentukan volume air yang masuk ke dalam bak setelah di aliri air selama 2 menit.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 30.000 m^3

Diketahui:
A1 = 50 cm^2
A2 = 5 cm^2
v1 = 5 m/s
t = 2 menit = 120 s

Ditanya: V

Jawab:
Konsep yang digunakan dalam menjawab soal ini adalah persamaan kontinuitas dan persamaan debit. Persamaan kontinuitas adalah persamaan dimana debit fluida yang mengalir pada penampang besar akan sama dengan debit air yang mengalir pada penampang kecil. Persamaan kontinuitas yang digunakan adalah:

A1.v1 = A2.v2
Dengan:
A1 = luas penampang besar (m^2)
v1 = kecepatan fluida di penampang besar (m/s)
A2 = luas penampang kecil (m^2)
v2 = kecepatan fluida di penampang kecil (m/s)

Dalam kasus ini, satuan luas penampang dibiarkan dalam cm^2 karena nantinya akan saling menghilangkan sehingga:
50.5 = 5.v2
250 = 5v2
v2 = 50 m/s

Kemudian, volume dapat dicari dengan persamaan debit dimana debit adalah volume fluida yang mengalir tiap satuan waktu sehingga:
Q = V/t
A.v = V/t
Dengan:
Q = debit (m^3/s)
V = volume (m^3)
t = waktu (s)
A = luas penampang (m^2)
v = kecepatan (m/s)

Maka:
50.5 = V/120
250 = V/120
V = 250 x 120
V = 30.000 m^3

Maka, volume air yang masuk ke dalam bak adalah 30.000 m^3

Baca Juga :  Manakah dari senyawa berikut yang termasuk elektrolit kuat dan elektrolit lemah? a. HNO3

Leave a Reply

Your email address will not be published.