catatan dan tugas SMA
Selasa, 24 Februari 2015
FISIKA : DAYA OLEH DEBIT FLUIDA
dari gambar diatas, Air terjun yang mengalir dengan debit Q dari ketinggian h akan menghasilkan tenaga dengan daya pQgh.
bagaimana kita dapat menghitung daya suatu tenaga air terjun yang mengalir dengan debit Q dari ketinggian h seperti gambar diatas? telah diketahui bahwa sejumlah massa air m yang berada pada ketinggian h memiliki energi potensial Ep = mgh
Daya p yang dibangkitkan oleh energi potensial ini adalah
P= ep/t = mgh/t = p(V)gh/t, sebab m = pV
P= p(v/t)gh = pQgh, sebab v/t = Q
P = pQgh ........................................................ (persamaan 1)
jika air ini dimanfaaatkan untuk pembangkit listrik dan efisiensi sitem generator adalah (lambang seperti huruf n) * , maka
P = (lambang seperti huruf n)pQgh
*lambang miu (belum yakin)
PUSTAKA: http://www.slideshare.net/ajengrizki/materi-fluida-dinamis-kelas-11-sma-kurikulum-2013
FISIKA : DUA KASUS PERSAMAAN BERNOULLI
(1) Kasus fluida yang tak bergerak (fluida statis)
untuk fluida yang tak bergerak kecepatan v1 = v2 sehingga persamaan (1-2)
p1 + pgh1 + 0 = p2 + pgh2 + 0
p1 - p2 = pg( h2 - h1 )
persamaan ini adalah bentuk lain dari persamaan tekanan hidrostatis dalam cairan yang pernah kita pelajari dikelas X.
(2) Kasus fluida yang mengalir (fluida dinamis) dalam pipa mendatar
dalam pipa mendatar (horizontal) tidak terdapat perbedaan ketinggian diantara bagian-bagian fluida. ini berarti, ketinggian h1=h2 dan persamaan (1-2) menjadi
p1 + 1/2 pv1^2 = p2 + pv2^2
p1-p2 = 1/2 p( v2^2 - v1^2 ) (persamaan 3-4)
dari persamaan 3-4, diketahui jika v2>v1 maka, p1>p2. ini berarti jika ditempat yang kelajuan air nya kecil maka tekanannya besar. pernyataan ini sebelumnya telah ada sebagai asas Bernoulli
PUSTAKA : http://www.slideshare.net/ajengrizki/materi-fluida-dinamis-kelas-11-sma-kurikulum-2013
untuk fluida yang tak bergerak kecepatan v1 = v2 sehingga persamaan (1-2)
p1 - p2 = pg( h2 - h1 )
persamaan ini adalah bentuk lain dari persamaan tekanan hidrostatis dalam cairan yang pernah kita pelajari dikelas X.
(2) Kasus fluida yang mengalir (fluida dinamis) dalam pipa mendatar
dalam pipa mendatar (horizontal) tidak terdapat perbedaan ketinggian diantara bagian-bagian fluida. ini berarti, ketinggian h1=h2 dan persamaan (1-2) menjadi
p1 + 1/2 pv1^2 = p2 + pv2^2
p1-p2 = 1/2 p( v2^2 - v1^2 ) (persamaan 3-4)
dari persamaan 3-4, diketahui jika v2>v1 maka, p1>p2. ini berarti jika ditempat yang kelajuan air nya kecil maka tekanannya besar. pernyataan ini sebelumnya telah ada sebagai asas Bernoulli
PUSTAKA : http://www.slideshare.net/ajengrizki/materi-fluida-dinamis-kelas-11-sma-kurikulum-2013
FISIKA: APLIKASI HUKUM BERNOULLII DALAM MENGHITUNG TEKANAN AIR PDAM
Contoh 7.18 Aplikasi hukum Bernoulli untuk menghitung tekanan air PAM
Air PAM memasuki rumah melalui sebuah pipa berdiameter 2,0 cm pada tekanan 4,0 atm (1
atm = 1,0 x 105
Pa). Pipa menuju ke kamar mandi lantai kedua pada ketinggian 5,0 m dengan
diameter pipa 1,0 cm. Jika kelajuan aliran air pada pipa masukan adalah 3,0 m/s, hitunglah
kelajuan, debit dan tekanan air di dalam bak mandi.
Strategi:
Gunakanlah langkah-langkah dalam strategi pemecahan masalah untuk aplikasi hukum
bernoulli dan konsistenlah dalam menggunakan satuan SI.
Jawab:
pilih pipa masukan ke rumah sebagai titik 1 dan pipa bak mandi sebagai pipa 2.
Data-data yang diketahui untuk titik 1 adalah
diameter D1 = 2,0 cm = 2,0 x 10-2 m; tekanan p1 = 4,0 atm = 4,0 x 105 Pa; kelajuan v1 = 3,0
m/s dan ketinggian h1 = 0 (titik 1 diambil sebagai acuan).
Data-data yang diketahui untuk titik 2 (pipa bak mandi) adalah:
diameter D2 = 1,0 cm = 10-2 m; ketinggian h = 5,0 m.
Besaran-besaran yang ditanyakan dalah v2, Q, dan p2.
Kelajuan air dalam pipa bak mandi v2 dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
kontinuitas untuk perbandingan diameter yang diketahui.
v2 = (D1/D2)2 v1
= (2,0/1,0)2 . 3,0 = 12 m/s
Debit air dapat dihitung dengan persamaan debit
Q = A2 v2 = ( D22 / 4) v2
Q = (10-2)
2
/ 4 . 12 = 3 x 10-4 m3/s
Tekanan air dalam pipa bak mandi dapat dihitung dengan hukum bernoulli.
Ambil massa jenis air = 1000 kg/m3 dan g = 10 m/s2.
p2 + ½ v22
+ g h2 = p1 + ½ v12
+ g h1 (tinggi h1 = 0)
p2 = p1 + ½ (v12
– v22
) – g h2
= 4,0 x 105
+ ½ 1000 (3,02
– 122
) – 1000 . 10 . 5,0
p2 = 2,8 x 105 Pa atau 2,8 atm.
PUSTAKA : https://atophysics.files.wordpress.com/2008/11/contoh-15.pdf
PUSTAKA : https://atophysics.files.wordpress.com/2008/11/contoh-15.pdf
Langganan:
Komentar (Atom)
