1. udara mengalir secara horizontal melewati sayap pesawat dengan laju 70 m/s di permukaan atas dan 60 m/s di permukaan bawah. Jika pesawat memiliki massa 1360 kg, luas penampang sayap 20 m2, dan kerapatan udara 1,2 kg/m3, maka tentukan resultan gaya pada pesawat!

2. sebuah pipa berdiameter 18 cm pada ujung yang besar dialiri air dengan kecepatan 1 m/s. Berapa diameter ujung pipa yang kecil, agar air keluar dengan kecepatan 4 m/s?

untuk soal no 3 dan 4, perhatikan bacaan berikut;

dalam sebuah venturimeter dengan manometer raksa, mengalir fluida dengan kelajuan 5 m/s. Luas penampang bagian yang utama dan bagian yang menyempit berturut-turut adalah ; 3 × 10-2 m2 dan 7,5 × 10-3 m2. Beda tekanan antara pipa utama dengan pipa yang menyempit (p1-p2)= 1,25 × 105.

3. Berapa debit serta kelajuan fluida di pipa yang menyempit4. Berapakah beda ketinggian raksa pada kedua kaki manometer, jika ρ raksa=13,6 ×

103 kg/m3 dan g= 9,8 m/s2.

5. Tabung pitot digunakan untuk mengukur kelajuan gas dalam sebuah pipa. jika beda ketinggian raksa pada manometer adalah 4 cm, ρudara=3 ,4×10−3 g/cm3, ρraksa=13,6 g/cm3, g/cm3, dan g=9,8 m/s2, maka kelajuan aliran gas dalam tabung pitot . . . m/s

PENJELASAN

1.

Diketahui: v1 : 70 m/s

V2 : 60 m/s

A : 20 m2

mp :1.360 kg

g :10 m/s2

Ditanyakan: Ftot ??

Jawab :

Perbedaan tekanan sayap bagian bawah dengan sayap bagian atas pesawat:

p1+12ρ v1

2=p2+12ρ v2

2

p2−p1=12ρ (v12−v22 )

¿ 12

(1,2kg /m3 ) [ (70m /s )2−(60m /s )2 ]

¿780N /m2

Resultan gaya yang bekerja pada sayap pesawat adalah:

F total=( p2−p1 ) A−mg

¿(780 Nm2 ) (20m2)−(1360kg )(10 Nkg )¿2000N

2.

Diketahui: d1 =18 cm

v1 =1 m/s

v2 =4 m/s

Ditanyakan: d2??

Jawab:

Pada pipa seperti yang disebut di atas, berlaku:

A1=π ( d12 )2

A2=π ( d22 )2

Dengan persamaan kontinuitas, kita dapat;

A1 v1=A2 v2

π ( d12 )2

v1=π ( d22 )2

v2

d22=d1

2 v1v2

d2=d1×√ 14=18× 12

¿9

jadi diameter ujung pipa yangkecil adalah,9cm

3.

DIKETAHUI :A1 : 3 × 10-2 m2

:A2 : 7,5 × 10-3 m2

:v1 :5 m/s

Ditanyakan: Q dan v2?

Jawab:

Q1=Q2

Q2=(3×10−2 ) (5m /s )

¿0,15m3/s

............................................................................................................................

v2=A1A2×v1

¿ 3×10−2

7,5×10−3×5

¿20m /s

Jadi debit dan laju fluida dalam venturimeter adalah; 0,15m3/s dan 20m /s.

4.

Diketahui: : (p1−p2) : 1,25 × 105Pa

:g :9,8 m/s2

:ρraksa : 13,6 × 103 kg/m3

Ditanya: h?

Jawab:

beda tekanan antara pipa yang besar dengan pipa yang mengecil, sama dengan tekanan hidrostatis raksa setinggi h; maka:

p1−p2= ρ' gh

h=p1−p2ρ' g

¿(1,25×105 )

(13,6×103 ) (9,8 )

h=0,94m

5.

Diketahui :ρ raksa = 13,6 g/cm3

:ρ udara = 3,4 × 10-3 g/cm3

:h = 4 cm

:g = 9,8 m/s2

Ditanya :v?

Jawab : kelajuan aliran gas pada tabung pitot dapat diukur dengan rumus

v=√ 2×ρ raksa×ghρudara

¿√ 2×13,6×9,8×43,4×10−3

¿√ 10662403,4

¿√31,36×104

¿5,6×102m /s

5,6 × 102 m/s