PROBLEM SET FISIKA FLUIDA BERGERAK

1.  Sebuah tabung memiliki dua penampang berbeda yaitu 20 cm^-2dan 5 cm^-2. Bila kecepatan pada penampang besar 2 ms^-2 tentukanlah:

a.       Kecepatan pada penampang kecil

b.      Debit aliran

c.       Volume aliran selama 2 menit
 

2.   Berapa daya yang diperlukan untuk menaikkan 10 m³  air tiap sekon ke tempat penampungan setinggi 5 m di atas kran  air ( g = 10 m/s²)

3.  Air terjun dari ketinggia 40 m dengan debit 24 m³/s digunakan untuk menggerakkan turbin generator listrik mikro. Apabila 20% energi dapat diubah  menjadi energi listrik , berapa daya keluaran  generator listrik tersebut?

4.   Air terjun yang berasal dari waduk 12 m diatas turbin generator listrik mikro memiliki debit air  15 m³/s. Apabila daya keluaran generator listrik mikro  tersebut 180 kW, berapa efisiensi generator tersebut?

5.   Sebuah tangki tingginya 5 m. Pada jarak 1,8 cm dari tanah terdapat lubang kebocoran berdiameter 2   cm, Tentukanlah:

a.       Kecepatan air keluar dari lubang

b.      Debit aliran

c.       Jarak jatuh air di tanah

6.  Air mengalir dalam venturimeter yang memiliki diameter penampang besar dua kali lebih besar dari diamter penampang kecil. Bila beda ketinggian pada penampang vertikal 1 dan 2 30 cm, tentukanlah kelajuan air di penampang 1 dan 2. 

7.   Dalam sebuah pipa air beda  tekanan di antara pipa utama dan pipa yang menyempit sebuah venturimeter adalah 1,25 x 10⁵ Pa. Luas penampang utama dan pipa yang menyempit masing-masing 300 cm^-2 dan 75 cm^-3. Tentukanlah:

a.       kelajuan air pada pipa yang menyempit

b.      debit air pada pipa yang menyempit

c.       Beda kegtinggian diantara kedua kaki manometer ( ρ=13,6 gcm^-3)

8.    Tabung Pitot digunakan untuk mengukur kelajuan aliran gas yang massa jenisnya 0,0068 gcm^-3. Manometer diisi raksa ( ρ=13,6 gcm^-3). Jika tinggi raksa di kedua kaki manometer 5,5 cm, tentukanlah:

A.      Beda tekanan anatara titik a dan b

B.      Kelajuan aliran gas tersebut

9.   Luas total sayap sebuah pesawat terbang adalah 20 m² . Bila kecepatan aliran udara pada  bagian atas 60 m/s dan pada bagian bawah 50 m/s. Hitung berat pesawat bila ρ_udara=1,29 kgm^-3) 

10.  Jika kecepatan udara di bagian bawah pesawat 50 m/s dan beda tekanannya 20 Pa, tentukan kecepatan udara pada bagian atas pesawat ( ρ_udara=1,29 kgm^-3)

11.  Setetes embun dengan diameter 0,4 mm jatuh bebas dari daaun sebuah pohon. Bila massa jenis udara 1,3 kg/m³ dan koefisien viskositas udara 1,8 x 10^-5 Pa, tentukan kecepatan terminal tetes embun tersebut.

12.   Sebuah kelereng dengan garis tengah 2 cm  terbuat dari bahan dengan massa jenis 2,7 x 10³ kg/m³. Kelereng dijatuhkan pada tabung kaca berisi oli dengan massa jenis 800 kg/m³. Bila koefisien viskositas oli   3 x 10^-2Pa s, tentukanlah kecepatan maksimum yang dapat dicapai kelereng tersebut.