Pendahuluan
Halo teman-teman! Apa kabar? Bagaimana belajar PD Bernoulli kemarin? Bagi yang belum tahu, PD Bernoulli adalah teori yang membahas mengenai pergerakan fluida dalam pipa. Banyak yang menganggap pelajaran ini sulit dan membingungkan, tapi jangan khawatir! Di artikel ini, aku akan memberikan contoh soal PD Bernoulli yang bisa membantu kamu memahami konsepnya dengan mudah.Bagi yang masih awam dengan PD Bernoulli, teori ini sebenarnya sangat penting untuk dipelajari. Karena PD Bernoulli sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari terutama dalam dunia industri dan teknik. Oleh karena itu, yuk kita pelajari contoh soal PD Bernoulli berikut ini!
Contoh Soal Pertama
Sebuah pipa dengan diameter 10 cm dan panjang 20 cm mengalirkan fluida dengan kecepatan 5 m/s. Jika tekanan pada titik A adalah 50 kPa dan tekanan pada titik B adalah 40 kPa, hitunglah beda tekanan dan kecepatan fluida pada titik B!
Pertama-tama, kita harus mencari beda tekanan antara titik A dan B. Kita bisa menggunakan persamaan:
PA + 1/2ρvA2 + ρghA = PB + 1/2ρvB2 + ρghB
Karena kedalaman pada titik A dan B sama, maka nilai ρghA = ρghB = 0. Selain itu, kita bisa anggap fluida yang mengalir pada pipa bersifat inkompresibel, artinya massa jenis fluida selalu konstan. Dengan demikian, kita bisa menghilangkan suku ρghA dan ρghB.
Dengan mengganti nilai PA, PB, vA, dan menghitung vB, kita bisa mendapatkan beda tekanan dan kecepatan fluida pada titik B. Berikut adalah hasil perhitungannya:
Beda Tekanan = PA – PB = 50 kPa – 40 kPa = 10 kPa
Kecepatan Fluida pada Titik B = vB = √(2(PA – PB)/ρ) = √(2(10 kPa x 1000 N/m2)/1000 kg/m3) = √20 m/s = 4.47 m/s
Contoh Soal Kedua
Sebuah pipa dengan diameter 20 cm mengalirkan fluida dengan laju massa sebesar 10 kg/s. Jika tekanan pada titik A adalah 60 kPa dan tekanan pada titik B adalah 50 kPa, hitunglah beda tekanan dan kecepatan fluida pada titik B!
Pertama-tama, kita harus mencari beda tekanan antara titik A dan B dengan menggunakan persamaan yang sama pada contoh soal pertama. Kita bisa memperoleh beda tekanan sebagai berikut:
Beda Tekanan = PA – PB = 60 kPa – 50 kPa = 10 kPa
Selanjutnya, kita bisa mencari kecepatan fluida pada titik B dengan menggunakan persamaan laju massa:
ρAv = m
Di mana A adalah luas penampang pipa, v adalah kecepatan fluida, ρ adalah massa jenis fluida, dan m adalah laju massa fluida yang mengalir. Kita bisa mencari nilai ρ dan A dengan menggunakan diameter pipa yang diberikan. Berikut adalah hasil perhitungannya:
ρ = m/(Av) = 10 kg/s/(π(0.2 m)2/4 x 1000 kg/m3) = 795.77 kg/m3
A = π(0.2 m)2/4 = 0.0314 m2
Dengan mengganti nilai PA, PB, ρ, dan menghitung v, kita bisa mendapatkan kecepatan fluida pada titik B. Berikut adalah hasil perhitungannya:
Kecepatan Fluida pada Titik B = v = m/(ρA) = 10 kg/s/(795.77 kg/m3 x 0.0314 m2) = 12.56 m/s
Kesimpulan
Itulah contoh soal PD Bernoulli yang bisa aku berikan pada kalian. Pelajari soal-soal ini dengan baik dan benar agar kamu bisa meningkatkan pemahamanmu tentang PD Bernoulli. Jangan ragu untuk bertanya pada guru atau teman jika ada hal yang kurang jelas. Semangat belajar!
