KONTEKS.CO.ID - Artikel ini akan membahas soal fisika mengenai sebuah pipa dengan diameter 12 cm yang ujungnya menyempit dengan diameter 8 cm.
Lalu, pertanyaannya adalah kecepatan aliran di ujung yang kecil apabila kecepatan aliran pada bagian pipa dengan diameter besar yaitu 10 cm/s.
Untuk menyelesaikan persoalan ini, dapat menggunakan rumus persamaan kontinuitas untuk fluida incompressible.
Pada persamaan kontinuitas, fluida yang ada di dalam suatu tabung bergerak sejajar dengan dinding tabung meskipun kecepatannya berbeda dari titik satu ke titik lainnya di dalam dalam tabung.
Berdasarkan buku Buku Pintar Pelajaran: Ringkasan Materi dan Kumpulan Rumus Lengkap karya Drs. Joko Untoro halaman 259, rumus persamaan kontinuitas untuk fluida incompressible adalah sebagai berikut:
A1 . v1 = A2 . v2
Keterangan:
A1 = Luas penampang pipa 1;
v1 = Kecepatan fluida mengalir pada pipa 1;
A2 = Luas penampang pipa 2;
v2 = Kecepatan fluida mengalir pada pipa 2;
Pembahasan Soal Fisika
Sebuah pipa dengan diameter 12 cm yang ujungnya menyempit dengan diameter 8 cm. Apabila kecepatan aliran pada bagian pipa dengan diameter besar adalah 10 cm/s, maka kecepatan aliran pada ujung yang kecil yaitu ....
Diketahui:
d1 = 12 cm, maka r1 = 6 cm
d2 = 8 cm, maka r2 = 4 cm
v1 = 10 cm/s
Ditanyakan:
v2 = ...?
Jawab:
Pada soal belum ada nilai luas penampang, maka dihitung terlebih dahulu luas penampang pipa yang berbentuk lingkaran.
Luas lingkaran = π x r x r
A1 = π x 6 x 6 = 36 π
A2 = π x 4 x 4 = 16 π
Kemudian masukkan dalam rumus persamaan kontinuitas.
A1 . v1 = A2 . v2
36 π . 10 = 16 π . v2
360 π = 16 π . v2
v2 = 360 π/ 16 π
v2 = 22,5
Jadi, kecepatan fluida yang mengalir pada penampang yang lebih kecil adalah 22,5 cm/s.***
