Jawaban Tugas 5

Jwb Tugas 5 Fisika Instrumentasi

Untuk gambar 1, jika volume benda 100 cm3, massa benda itu 200 gram, berapa massa (kg) benda jika ditimbang di dalam air (ρ=1 kg/ltr)?

Jwb:

Dik: ρ=1000 kg/m3. V = 100.10-6=10-4. dan g = 9,8 m/s2. m=0,2 kg.

Gaya angkat Fa=ρVg=1000.10-4.9,8=0,98 N

Gaya angkat ini setara dengan 0,98/9,8 = 0,1 kg Jadi massa yang ditunjukkan timbangan adalah 0,2 - 0,1 = 0,1 kg

Dongkrak hidrolik adalah alat untuk mengangkat mobil seperti gambar 2. Jika diameter A1=5 cm dan A2=30 cm, massa mobil 2400 kg, berapa gaya pada A1 (Newton).

Jwb:

Luas A1=πr2=3,14.2,52=19,6 cm2=19,6.10-4 m2. Luas A2=706,9 cm2=706,9.10-4 m2.

Tekanan di tabung sama, tapi gaya tergantung luas. Tekanan = (2400.9,8/706,9).104 Pa. Gaya di A1 = (2400.9,8/706,9).104.19,6 10-4 = 652 N

Dalam gambar 3, tabung U berisi air. Kemudian sebelah kanan tabung diisi fluida. Jika kolom air di seb kiri 5 cm dan kolom fluida di kanan 6,5 cm, berapa r fluida (kg/ltr) jika r air 1 kg/ltr.

Pada saat terjadi keseimbangan, gaya berat kolom fluida sama dengan gaya berat kolom air dari dasar kolom fluida.ρ1h1=ρ2h2

Jadi fluida = 1000.5/6,5=769 kg/m3

Jika tekanan pada permukaan nozel air mancur adalah 0,1 atm(g) dan kecepatan di permukaan itu 10 m/s, berapa ketinggian air mancur itu? Asumsi: gesekan dengan udara diabaikan.

Hukum kekekalan energi: energi total di nozel sama dengan energi total di puncak air mancur:

Tekanan 1 atm mampu mengangkat air 10,33 m, sehingga untuk tekanan 0,1 atm(g) mampu mengangkat 1,033 m air. Sedangkan energi kinetik 12mv2 akan menjadi energi potensial mgh. Atau h = v22.g. Ketinggian air mancur merupakan jumlah total dari ketinggian akibat tekanan dan kecepatan sehingga:

h=1,033+1022.9,8=6,135 m

 


Last modified: Wednesday, 18 November 2020, 4:55 PM