Perhitungan Tekanan Air dalam Pipa Mendatar

Air mengalir melalui pipa mendatar seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Dalam kasus ini, kita memiliki dua penampang pipa, yaitu penampang A dengan luas penampang 200 cm^2 dan penampang B dengan luas penampang 100 cm^2. Dalam soal ini, kita diberikan informasi bahwa air mengalir di penampang B dengan kecepatan 4 m/s dan tekanan di penampang A adalah 90 kPa. Selanjutnya, kita diminta untuk menghitung tekanan di penampang B. Untuk menghitung tekanan di penampang B, kita dapat menggunakan prinsip Bernoulli. Prinsip Bernoulli menyatakan bahwa tekanan statis dan tekanan dinamis dalam fluida akan tetap konstan jika tidak ada kehilangan energi. Dalam kasus ini, kita dapat mengabaikan kehilangan energi karena pipa adalah mendatar. Pertama, kita perlu menghitung kecepatan air di penampang A. Kita dapat menggunakan persamaan kontinuitas, yang menyatakan bahwa aliran massa fluida adalah konstan dalam pipa yang tidak bercabang. Dalam hal ini, aliran massa di penampang A sama dengan aliran massa di penampang B. Dengan menggunakan persamaan kontinuitas, kita dapat menghitung kecepatan air di penampang A: A1v1 = A2v2 (200 cm^2)(v1) = (100 cm^2)(4 m/s) v1 = 8 m/s Selanjutnya, kita dapat menggunakan prinsip Bernoulli untuk menghitung tekanan di penampang B. Prinsip Bernoulli menyatakan bahwa tekanan statis ditambah dengan tekanan dinamis akan tetap konstan dalam fluida yang mengalir. P1 + 1/2ρv1^2 = P2 + 1/2ρv2^2 90 kPa + 1/2(10^3 kg/m^3)(8 m/s)^2 = P2 + 1/2(10^3 kg/m^3)(4 m/s)^2 90 kPa + 1/2(10^3 kg/m^3)(64 m^2/s^2) = P2 + 1/2(10^3 kg/m^3)(16 m^2/s^2) 90 kPa + 32 kPa = P2 + 8 kPa 122 kPa = P2 + 8 kPa P2 = 122 kPa - 8 kPa P2 = 114 kPa Jadi, tekanan di penampang B adalah 114 kPa. Dengan demikian, jawaban yang benar adalah D. 114 kPa.