Perhitungan Kecepatan Aliran Fluida dalam Pipa dengan Diameter Berbed
Dalam masalah ini, kita akan mencari kecepatan aliran fluida setelah fluida masuk ke dalam pipa dengan diameter yang berbeda. Kita diberikan informasi bahwa fluida mengalir dengan kecepatan 25 m/s di dalam pipa yang memiliki diameter 8 cm. Pertanyaannya adalah, berapa kecepatan aliran fluida setelah fluida masuk ke dalam pipa yang memiliki diameter 5 cm? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita dapat menggunakan prinsip kontinuitas. Prinsip ini menyatakan bahwa aliran massa fluida harus konstan dalam pipa yang sama. Dalam hal ini, kita dapat menggunakan persamaan: A1v1 = A2v2 di mana A1 dan A2 adalah luas penampang pipa pertama dan kedua, dan v1 dan v2 adalah kecepatan aliran fluida di pipa pertama dan kedua. Dalam kasus ini, kita diberikan diameter pipa pertama (8 cm) dan pipa kedua (5 cm). Untuk mencari luas penampang pipa, kita dapat menggunakan rumus: A = πr^2 di mana r adalah jari-jari pipa. Untuk pipa pertama, jari-jari adalah setengah dari diameter, yaitu 4 cm. Oleh karena itu, luas penampang pipa pertama adalah: A1 = π(4 cm)^2 Untuk pipa kedua, jari-jari adalah setengah dari diameter, yaitu 2.5 cm. Oleh karena itu, luas penampang pipa kedua adalah: A2 = π(2.5 cm)^2 Sekarang kita dapat menggantikan nilai-nilai ini ke dalam persamaan prinsip kontinuitas: π(4 cm)^2 * 25 m/s = π(2.5 cm)^2 * v2 Kita dapat menyederhanakan persamaan ini dengan membagi kedua sisi dengan π: (4 cm)^2 * 25 m/s = (2.5 cm)^2 * v2 16 cm^2 * 25 m/s = 6.25 cm^2 * v2 400 cm^2 * m/s = 6.25 cm^2 * v2 Kita dapat membagi kedua sisi dengan 6.25 cm^2 untuk mencari nilai v2: v2 = 400 cm^2 * m/s / 6.25 cm^2 v2 = 64 m/s Jadi, setelah fluida masuk ke dalam pipa yang memiliki diameter 5 cm, kecepatan aliran fluida akan menjadi 64 m/s. Dalam perhitungan ini, kita menggunakan prinsip kontinuitas untuk mencari kecepatan aliran fluida setelah fluida masuk ke dalam pipa yang memiliki diameter berbeda. Perhitungan ini didasarkan pada luas penampang pipa dan kecepatan aliran fluida yang diketahui sebelumnya. Dengan menggunakan rumus dan substitusi yang tepat, kita dapat mencari nilai yang diinginkan dengan akurat.