Tabung Venturi dan Tabung PitotAplikasi dari hukum Bernouli

Kelompok 8Oleh : Ariel Evansyah Herianto Imam Ramadhan Permata Rahmatul Hijjah Rizki Mamluatuzzahro

Kelas XI IPA 1

Tabung Venturi

Tabung Venturi merupakan sebuah pipa yang memilikipenampang bagian tengahnya lebih sempit dan diletakkan mendatar yang dilengkapi dengan pipa pengendali untuk mengetahui permukaan air yang ada sehingga besarnya tekanan dapat diperhitungkan.

1. Venturimeter Tanpa Manometer

Prinsip Kerja Venturimeter tanpa manometer ini berdasar pada Asas Bernoulli yang berbunyi : Pada pipa mendatar (horizontal), tekanan fluida yang paling besar adalah pada bagian kelajuan alirnya paling kecil, dan tekanan paling kecil adalah pada bagian kelajuan alirnya paling besar.

Rumus Venturimeter Tanpa ManometerDari persamaan hukum Bernoulli : P1 + 1 v1 + gh1 = P2 + 1 v2 + gh2 2 2 Karena tabungnya horizontal maka h1 = h2, sehingga : P1 + 1 v1 = P2 + 1 v2 2 2 P1 P2 = 1 (v2 v1) 2 Menurut persamaan kontinuitas : A1. v1 = A2. v2 v2 = A1. v1 A2 Maka diperoleh : P1 P2 = 1 ( A1. v1 ) v1 2 A2 P1 P2 = 1 v1 ( A1 ) 1 2 A2

Selisih P1 dan P2 sama dengan tekanan hidrostatis zat cair setinggi h yaitu : P1 P2 = gh Sehingga : gh = 1 v1 ( A1 ) 1 2 A2

[

]

v1 =

[

]v1 =

2gh A 1 A1 2

[

]

[ ]1 2

2gh A 2 A

1

Contoh SoalPenyelesaian: v1 =

[ ]1 2

2gh A 2 1 A

v1 =

Sebuah alat venturi meter digunakan seorang siswa untuk mengukur kecepatan aliran air dalam pipa.Ternyata perbedaan tinggi air pada pipa penampang besar dan kecil 10 cm. Jika perbandingan luas penampang besar dan kecil adalah 3:1. Berapa kecepatan aliran air pada penampang yang besar dan kecil.

[ ]2

2.10.0,1 3 2 1 1

v1 =

8

v1 = 1 m/s 2 persamaan kontinuitas : v2 = A1. v1 A2 v2 = 3 x 1 1 2 v2 = 3 m/s 2

2. Venturimeter Dengan ManometerVenturimeter dengan

manometer adalahaplikasi gabungan antara venturimeter dan tabug pitot. Fungsinya untuk mengukur laju

fluida.

Rumus Venturimeter Dengan ManometerDari persamaan hukum Bernoulli : P1 + 1 v1 + gh1 = P2 + 1 v2 + gh2 2 2 Karena tabungnya horizontal maka h1 = h2, sehingga : P1 + 1 v1 = P2 + 1 v2 2 2 Dengan Menggunakan tekanan hidrostatis akan didapatkan : Sehingga, apabila disubtitusikan ke persamaan awal menjadi : 2 P2 + (- )gh + 1 v1 = P2 + 1 A1. v1 2 2 A2 2 1 v1 (- )gh = 1 A1. v1 2 A2 2

[ [ ] (- )gh = 1 v [ A 1] 2 A1 2

]

1

v1 =

(- )gh 1 2

P1+ gh = P2 + gh P1 = P2 + (- )ghv1 = Dari persamaan kontinuitas diperoleh :

[

A 1 A1 2

] ]2

2(- )gh

[2

A 1 A1 2

A1. v1 = A2. v2

v2 = A1. v1 A2

v1 = A

2(- )gh

(A - A )1

Contoh SoalPipa venturi meter yang memiliki luas penampang masing-masing 8 10 m dan 5 10 m digunakan untuk mengukur kelajuan air. Jika beda ketinggian air raksa di dalam kedua manometer adalah 0,2 m dan g = 10 m/s, tentukanlah kelajuan air tersebut ( raksa = 13.600 kg/m, air = 1000 kg/m ). Jawab Diketahui: A1 = 8 10 m, A2 = 5 10 m, h = 0,2 m, dan g = 10 m/s.v1 = A 2(- )gh2

(A - A )1 2

= 5 10

2 (13.600 1000) (10) (0.2) 1000 [(8 10) - (5 10)]

v1 = 0,44 m/s

Cerobong Asap Menghitung Laju Alir suatu fluida dalam sebuah tabung. Pengaturan aliran bensin dalam sistem pengapian pada

kendaraan bermotor. Dalam bidang kedokteran, telah dirancang juga venturi

meter yang digunakan untuk mengukur laju aliran darahdalam arteri.

Aplikasi Tabung Venturi

Tabung PitotTabung pitot, merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan fluida gas di dalam tabung atau pipa.

Rumus Tabung PitotDari persamaan hukum Bernoulli : P1 + 1 v1 + gh1 = P2 + 1 v2 + gh2 2 2 Karena v1 = 0 dan h1 = h2, maka : P1 = P2 + 1 v2 2 Dengan menggunakan persamaan tekanan hidrostatis bahwa tekanan di titik A sama dengan tekanan di titik B, maka diperoleh : P1 = P2 + gh Jadi, kedua persamaan di atas dapat digabung : 1 P2 + v2 = P2 + gh 2 gh v2 = 1 2 v2 =

A

B

2gh

Contoh SoalDiketahui :h = 3 cm = 0,03 m = 1,29 kg/m

' = 13600 kg/mJika udara (udara = 1,29 kg/m) dialirkan ke dalam tabung pitot dan perbedaan tinggi air raksa (raksa = 13600 kg/m) pada manometer 3 cm, maka kecepatan aliran udara tersebut adalah. (g = 9,8 m/s)v2 =

g = 9,8 m/sPenyelesaian : v2 =

2gh

2 . 13600 . 9,8 . 0,031,29

v2 = 78,73 m/s

Mengukur kecepatan udara pada pesawatterbang terhadap udara.

Menentukan kecepatan angin dalam terowongan.Venturimeter dengan manometer

Kesimpulan : Tabung Venturi adalah alat yang digunakan untuk mengukur laju aliranzat cair dalam tabung atau pipa.

Tabung Pitot adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatanfluida gas di dalam tabung atau pipa.

Rumus Venturimeter tanpa manometer :v1 =

[ ]1 2

Rumus Venturimeter dengan manometer :v1 =

2gh A 2 A

1

2(- )gh

Rumus Tabung Pitot :v2 =

[

A 1 A1 2

]

2gh

Tim Penyusun Sagufindo. 2006. Buku Pintar Belajar Fisika. Sagufindo Kinarya. Zaelani, Ahmad, Cucun Cunayah dan Etsa Indra Irawan. 1700 Bank Soal Bimbingan Pemantapan Fisika untuk SMA/MA. Bandung : Yrama Widya. http://smkmuhi.110mb.com/HUKUM%20BERNOULLI.ht m http://www.gurumuda.com http://www.slideshare.net/NurLatifah1/venturimeter-dantabung-pitot