Menghitung Jarak Jatuh Air dan Volume yang Keluar dari Lubang pada Tangki
Tangki berisi air setinggi 1,25 m dan memiliki lubang kebocoran yang berjarak 45 cm dari dasar tangki. Dalam artikel ini, kita akan mencari tahu jarak jatuhnya air dari lubang tersebut dan volume air yang keluar dari lubang selama 1 menit. a. Jarak jatuhnya air diukur dari tangki (g = 10 m/s^2) Untuk menghitung jarak jatuhnya air, kita dapat menggunakan persamaan kinematika gerak jatuh bebas. Dalam hal ini, kita dapat mengabaikan hambatan udara. Dengan menggunakan persamaan: \[ s = ut + \frac{1}{2}gt^2 \] Di mana: s = jarak jatuhnya air u = kecepatan awal (0 m/s karena air jatuh bebas) t = waktu Karena kita ingin mencari jarak jatuhnya air, kita perlu mencari waktu yang dibutuhkan untuk air mencapai lubang. Untuk itu, kita dapat menggunakan persamaan: \[ s = ut + \frac{1}{2}gt^2 \] Di mana: s = jarak dari lubang ke dasar tangki (1,25 m - 0,45 m = 0,8 m) u = kecepatan awal (0 m/s karena air jatuh bebas) t = waktu Dengan menggantikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam persamaan, kita dapat mencari waktu yang dibutuhkan untuk air mencapai lubang. Setelah itu, kita dapat menggantikan nilai waktu ke dalam persamaan pertama untuk mencari jarak jatuhnya air. b. Volume air yang keluar lubang selama 1 menit jika diameter lubang 0,8 cm Untuk menghitung volume air yang keluar dari lubang selama 1 menit, kita perlu menggunakan rumus luas penampang lingkaran dan kecepatan aliran air. Rumus luas penampang lingkaran: \[ A = \pi r^2 \] Di mana: A = luas penampang lubang r = jari-jari lubang (diameter lubang/2) Kemudian, kita perlu menghitung kecepatan aliran air melalui lubang. Kita dapat menggunakan persamaan prinsip Bernoulli untuk menghitung kecepatan aliran air. Setelah kita mengetahui luas penampang lubang dan kecepatan aliran air, kita dapat menghitung volume air yang keluar selama 1 menit dengan mengalikan luas penampang lubang dengan kecepatan aliran air dan waktu (1 menit = 60 detik). Dengan menggunakan rumus: \[ V = A \times v \times t \] Di mana: V = volume air yang keluar A = luas penampang lubang v = kecepatan aliran air t = waktu (dalam detik) Dengan menggantikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam rumus, kita dapat menghitung volume air yang keluar dari lubang selama 1 menit. Dalam artikel ini, kita telah membahas cara menghitung jarak jatuhnya air dari lubang pada tangki dan volume air yang keluar dari lubang selama 1 menit. Semoga informasi ini bermanfaat bagi Anda.