Bank Soal Fisika SMA Penerapan Hukum Bernoulli

Diketahui:

Percepatan gravitasi $g$ = 10 m/s²

Massa jenis fluida ukur $\rho_{\text{fu}}$ = 750 kg/m³

Massa jenis udara $\rho_{\text{udara}}$ = 1 kg/m³

Beda ketinggian cairan $h$ = 1 cm = 0,01 m

Ditanya:

Kecepatan udara $v$ = ?

Jawab:

Tabung pitot merupakan alat untuk mengukur kecepatan gas menggunakan prinsip Bernoulli. Cara kerja alat ini adalah membandingkan tekanan statis dan tekanan dinamis sebuah gas melalui dua buah pipa dan sebuah manometer. Besarnya kecepatan gas dapat diketahui dengan membaca beda ketinggian cairan pada manometer. Besarnya kecepatan gas didapatkan melalui persamaan berikut.

$v=\sqrt{\frac{2\rho'gh}{\rho}}$

$\rho'$ adalah massa jenis fluida ukur pada manometer (kg/m³), $g$ adalah percepatan gravitasi (10 m/s²), $h$ adalah beda ketinggian fluida ukur (m), dan $\rho$ adalah massa jenis gas yang diukur (kg/m³).

$v=\sqrt{\frac{2\rho_{\text{fu}}gh}{\rho_{\text{udara}}}}$

$=\sqrt{\frac{2\left(750\right)\left(10\right)\left(0,01\right)}{1}}$

$=\sqrt{150}$

$=5\sqrt{6}$

$=5\left(2,4\right)$ (masukkan $\sqrt{6}$ = 2,4)

$=\ 12$ m/s

Jadi, kecepatan udara saat penerbangan itu adalah sebesar 12 m/s.