Video solusi : Suatu bejana yang cukup besar diisi air setinggi 145 cm. Pada salah satu sisi bejana terdapat lubang kebocoran yang terletak setinggi 20 cm dari dasar bejana. Jika luas lubang 5 cm^2 dan g=10 m/s^2, hitung: a. kecepatan air yang keluar dari lubang, b. debit air yang keluar dari lubang, dan c. banyak air yang keluar selama 1 menit.

Hai coffee Friends disini kita ada soal dan soal kita kali ini berkaitan dengan konsep fluida dinamis khususnya mengenai persamaan Bernoulli dan kontinuitas jadi soal ini kita akan membahas bejana yang mengalami kebocoran dengan menggunakan asas Bernoulli dan asas kontinuitas Oke pertama kita bahas dulu asas Bernoulli itu apa sih Nah ini adalah penerapan asas Bernoulli pada tangki bocor jadi asas Bernoulli ini adalah bentuk lain dari hukum kekekalan energi mekanik tapi pada fluida bentuknya menjadi seperti ini. Nah kita anggap di sini ada dua titik ini digambarkan ada tangki ya tingginya mengalami kebocoran misalkan titik B melalui titik a ini adalah permukaan airnya ya disini kita anggap ada air airnya setinggi H ini adalah titik a lalu Kan itu berada di titik b, maka kita anggap dia habis Nah karena perbandingan antara diameter kebocoran dengan diameter bejana ini dengan diameter tangki ini terlalu jauh ya maka kita bisa mengatakan bahwa penurunan air di titik a ini tidak signifikan artinya titik ini terlihat kaya nggak bergerak makanya filenya disini kita anggap 0 lalu tekanan dia ini karena dia sama-sama kontak dengan udara luar maka tekanan di sini sama dengan tekanan di b. Maka kita buat Pa = PB na sehingga rumus dari persamaan Bernoulli kita ini menjadi P dikurang PB + setengah x kuadrat ditambah rugi ini = setengah p b kuadrat + g h b jadi pb-nya pindah ruas dikurang PBB karena Nilainya sama maka nilainya menjadi 0 ya jadi pea dengan PB ini nilainya nol karena dikurangin nilainya sama nah kemudian V Ini tadi juga maka berapapun pengalinya maka tetap hasilnya di sini akan nol kemudian lagi Berarti yang tinggal cuman Roger = setengah ru v, b kuadrat ditambah roge habis. Nah ini yang sama-sama punya rugi ini kita kelompokkan ya berarti rugi h. A dikurang rugi ini kita faktorkan menjadi rugi h. A dikurang HB ini sama dengan setengah ru v, b kuadrat lalu di sini rumahnya sama-sama kita coret dapat 2 g h a dikurang HB ini = p b kuadrat kecepatan di B ini VB inilah kecepatan air keluar dari tangki yang Chord Makasih itu adalah akar dari 2 g h dikurang HB nah ini sekilas penerapan asas Bernoulli pada tangki bocor ya lalu selanjutnya kita akan melihat konsep debit jadi debit ini adalah banyaknya air yang mengalir dalam satuan waktu tertentu ada 2 rumus debit yang biasanya digunakan yaitu q. = a dikali P lalu Q = V dikali dibagi ya Q adalah debit lalu Aini adalah luas penampang pipa kemudian V Ini adalah volume fluida dan t adalah waktu debit ini nanti kita juga akan gunakan untuk menjawab soal yang akan kita bahas ya selanjutnya setelah membahas dua konsep itu kita buat yang diketahui di soal jadi ada Hahaha Ini adalah ketinggian permukaan air ya katanya 145 cm, maka kita jadikan meter dapatnya 1,45 m Lalu ada HB ini 20 cm dapatnya 0,2 m ya. Jadi tinggi lubang kebocoran dari dasar bejana itulah a b. Nilai a nya luas penampang kebocoran yaitu adalah 5 cm kuadrat berarti 5 kali 10 pangkat min 4 M kuadrat lalu G ini ada 10 meter per sekon kuadrat dan waktunya disebutkan 1 menit 1 menit itu adalah 60 detik yang ditanyakan di soal ini adalah kecepatan air keluar dari lubang ya PB kemudian ada debit ditanya juga dan ada volume Oke kita mencoba Jawab dulu soal yang A4 Aini adalah PB Nata di kita udah tahu ya rumus PBB itu adalah √ 2 g * h dikurang HB ini rumusnya tadi yang kita dapat dari penurunan persamaan Bernoulli berarti ini akar 2 dikali G yang ini 10 meter per sekon kuadrat kemudian hanya ini adalah 1,45 dikurang dengan HB nya 0,2 m ya Nah dari sini berarti ini bisa kita Tuliskan lagi berarti 2 dikali 10 meter per sekon kuadrat dikali 1,45 dikurang 0,2 dapatnya ini adalah 1,25 m ini dapatnya 2 dikali 1,25 ini 2,5 dikali 10 dapatnya 25 berarti di sini adalah √ 25 m kuadrat per sekon kuadrat Jadi nilai pb-nya √ 25 itu adalah 5 meter kuadrat keluar jadi meter sekon kuadrat juga keluar jadi sekon maka kita dapat nilai ini adalah 5 meter per sekon. Selanjutnya pertanyaan yang B ini adalah mengenai debit Nah kita bisa menjawab pertanyaan yang begini dengan menggunakan rumus q = a * v. Nilai a nya ini adalah 5 kali 10 pangkat min 4 M kuadrat yang diketahui di soal kecepatan air yang keluar dari lubang itu tidak lain adalah PB berarti disini kita Tuliskan PB nya adalah 5 meter per sekon berarti di sini 25 kali 10 pangkat min 4 M3 per sekon ya atau kita buatkan 2 com 5 dikali 10 pangkat min 3 M3 per sekon Nah inilah jawaban yang B lalu untuk menjawab pertanyaan yang c ini kita ditanyakan volume Kita juga bisa menggunakan rumus debit bahwa tadi debit itu rumusnya Q = V per 3 berarti kalau kita mau mencari V ini jadinya Q dikali t / kalau kayak gitu Ini v. = Q dikali t dan nilai Q nya kita udah dapat nih dari persamaan dari soal yang B maka dapatnya 2,5 kali 10 pangkat min 3 M3 per sekon dikali dengan 1 menit 60 detik maka disini kita Tuliskan 60 sekon maka banyak volumenya adalah 150 kali 10 pangkat min 3 M3 Atau jadinya 0,015 M3 inilah jawaban yang c. Oke sekian pembahasan kali ini sampai jumpa di soal berikutnya.