ASAS BERNOULLI
(Tangki Bocor)
A. Tujuan
- Siswa dapat mendefinisikan Asas Bernoulli.
- Siswa dapat menghitung kecepatan cairan yang mengalir dari lubang dinding tangki.
- Siswa dapat menghitung jarak jatuh cairan yang mengalir dari lubang dinding tangki.
B. Dasar Teori
Asas Bernoulli dikemukakan pertama kali oleh Daniel Bernoulli (1700 –
1782). Bernoulli menunjukkan bahwa begitu kecepatan
aliran fluida meningkat maka tekanannya justru menurun.
Asas Bernoulli adalah tekanan fluida di
tempat yang kecepatannya tinggi lebih kecil daripada di tempat yang
kecepatannya lebih rendah. Jadi semakin besar kecepatan fluida dalam suatu pipa maka tekanannya makin
kecil dan sebaliknya makin kecil kecepatan fluida dalam suatu pipa maka semakin
besar tekanannya.
C. Gambar Tangki Bocor
D. Penjelasan
Keterangan :
P1 = tekanan didalam tangki, satuannya Pa,
h = kedalaman cairan (dari permukaan s/d lubang pada dinding tangki), satuannya m,
h1 = tinggi permukaan air dari dasar tangki, satuannya m,
h2 = tinggi lubang dari dasar tangki, satuannya m,
X = jarak jatuh cairan yang keluar dari lubang pada dinding tangki, satuannya m.
Bagaimana cara menghitung kecepatan cairan yang bocor dari dinding bak terbuka ?
Persamaan kecepatan cairan yang bocor dari dinding tangki :
 |
g : percepatan gravitasi = 10 m/s2
h : kedalaman cairan (dari permukaan s/d lubang pada dinding tangki, satuannya m
h1 : tinggi permukaan cairan dari dasar bak, satuannya m
h2 : tinggi lubang dari dasar bak, satuannya m
Contoh :
Suatu bak besar terbuka berisi air yang tinggi permukaannya 760 cm, pada dinding bak terdapat lubang kecil yang tingginya 40 cm dari dasar bak. Bila percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, hitunglah kecepatan air yang bocor dari lubang tersebut!
Diketahui :
h1 = 760 cm = 7,6 m
h2 = 40 cm = 0,4 m
h = h1 – h2 = 7,2 m
g = 10 m/s2
Ditanyakan : Suatu bak besar terbuka berisi air yang tinggi permukaannya 760 cm, pada dinding bak terdapat lubang kecil yang tingginya 40 cm dari dasar bak. Bila percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, hitunglah kecepatan air yang bocor dari lubang tersebut!
Diketahui :
h1 = 760 cm = 7,6 m
h2 = 40 cm = 0,4 m
h = h1 – h2 = 7,2 m
g = 10 m/s2
v2 = ........ ?
Penyelesaian :
v = 12 m/s.
Jadi kecepatan air yang bocor dari lubang dinding bak adalah 12 m/s.
Bagaimana cara menghitung jarak jatuh cairan yang keluar dari lubang pada dinding bak ?
Persamaan-persamaan yang dipakai untuk menghitung jarak jatuh cairan yang keluar dari lubang pada dinding bak adalah :
- Kecepatan fluida yang mancur lewat dinding bak:
- Lama cairan melayang di udara:
- Jarak jatuh cairan yang keluar dari lubang pada dinding bak: X = v.t
t : waktu, satuannya s
X : jarak jatuh cairan yang keluar dari lubang pada dinding bak, satuannya m
Contoh :
Suatu bak besar terbuka berisi cairan yang tinggi permukaannya 765 cm , pada dinding bak terdapat lubang kecil yang tingginya 45 cm dari dasar bak. Bila percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, hitunglah jarak jatuh cairan yang bocor dari lubang tersebut!
Diketahui :
h1 = 765 cm = 7,65 m
h2 = 45 cm = 0,45 m
h = h1 – h2 = 7,2 m
g = 10 m/s2
Ditanyakan :
X = ........ ?
Penyelesaian :
v = 12 m/s.
t = 0,3 detik
X = v.t
X = 12 x 0,3
X = 3,6 m
Jadi jarak jatuh cairan yang bocor dari lubang dinding bak adalah 3,6 m.
