35.Sebuah tangki air berbentuk silinder memiliki ketinggian 10 m dan diisi penuh dengan air. Sebuah lubang kecil dibuat di dinding tangki pada ketinggian 2 m dari dasar tangki. Jika percepatan gravitasi g=9,8m/s^2 maka kecepatan aliran air yang keluar dari lubang tersebut adalah __ a. 4m/s b. 6m/s 8m/s d. 10m/s e. 12m/s

Question

Pertanyaan

35.Sebuah tangki air berbentuk silinder memiliki ketinggian 10 m dan diisi penuh dengan air. Sebuah lubang kecil dibuat di dinding tangki pada ketinggian 2 m dari dasar tangki. Jika percepatan gravitasi g=9,8m/s^2 maka kecepatan aliran air yang keluar dari lubang tersebut adalah __ a. 4m/s b. 6m/s 8m/s d. 10m/s e. 12m/s

Tampilkan lebih banyak

Answer 1

Untuk menemukan kecepatan aliran air yang keluar dari lubang pada tangki berbentuk silinder, kita dapat menggunakan prinsip Bernoulli. Prinsip Bernoulli menyata jumlah energi per satuan volume dalam aliran fluida tetap konstan. Dalam hal ini, energi potensial air di dasar tangki akan dikonversi menjadi energi kinetik saat air keluar dari lubang.

Rumus energi potensial adalah:
\[ E_p = mgh \]
Dimana:
\( E_p \) = energi potensial
\( m \) = massa air
\( g \) = percepatan gravitasi
\( h \) = ketinggian

Rumus energi kinetik adalah:
\[ E_k = \frac{1}{2}mv^2 \]
Dimana:
\( E_k \) kinetik
\( m \) = massa air
\( v \) = kecepatan aliran air

Karena energi potensial di dasar tangki akan dikonversi menjadi energi kinetik saat air keluar dari lubang, maka:
\[ mgh = \frac{1}{2}mv^2 \]

Dengan membatasi massa air (\( m \)), kita dapat menyederhanakan persamaan menjadi:
\[ gh = \frac{1}{2}v^2 \]

Dengan menggantikan nilai-nilai yang diberikan dalam soal, kita dapat menemukan kecepatan aliran air:
\[ 9.2 = \frac{1}{2}v^2 \]
\[ 19.6 = \frac{1}{2}v^2 \]
\[ v^2 = 39.2 \]
\[ v = \sqrt{39.2} \]
\[ v \approx 6.26 \, m/s \]

Jadi, kecepatan aliran air yang keluar dari lubang tersebut adalah sekitar 6 m/s.

Pertanyaan

Jawaban

Penjelasan

Pertanyaan Panas lebih