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