UN Fisika 2016 Paket 3 Nomor 13

Perhatikan gambar!

13

Pada sebuah tangki berisi air setinggi 2 m terdapat lubang kecil 20 cm dari dasar. Jika g = 10 m.{{s}^{-2}}, maka jarak horizontal x yang dicapai air adalah …

 

A.    6 m D. 12 m
B.     8 m E. 14 m
C.     10 m

Penyelesaian

Berlaku prinsip Bernoulli

13-kunci

{{P}_{1}}+\frac{1}{2}{{\rho }_{1}}v_{1}^{2}+{{\rho }_{1}}g{{h}_{1}}={{P}_{2}}+\frac{1}{2}{{\rho }_{2}}v_{2}^{2}+{{\rho }_{2}}g{{h}_{2}}

Dimana

(1) Permukaan air.

(2) Lubang di mana air mancur keluar.

(3) {{P}_{1}}={{P}_{2}}={{P}_{atmosfer}}

(4) {{\rho }_{1}}={{\rho }_{2}}={{\rho }_{air}}

Kecepatan permukaan air (1) turun sangat lambat sehingga dianggap 0.

 

Prinsip Bernoulli menjadi

g{{h}_{1}}=\frac{1}{2}v_{2}^{2}+g{{h}_{2}}

v=\sqrt{2g\left( {{h}_{1}}-{{h}_{2}} \right)}

v=\sqrt{2\left( 10 \right)\left( 2-0,2 \right)}=\sqrt{36}

v=6~m.{{s}^{-1}}

Kecepatan dalam arah sumbu y saat air baru memancar keluar {{v}_{0y}}=0, sedangkan kecepatan saat mencapai tanah {{v}_{y}} besarnya

                                                        v_{y}^{2}=v_{0y}^{2}+2gh

v_{y}^{2}=0+2\left( 10 \right)\left( 0,2 \right)

{{v}_{y}}=2~m.{{s}^{-1}}

 

Waktu t yang diperlukan air untuk sampai tanah

{{v}_{y}}={{v}_{0y}}+gt

t=\frac{{{v}_{y}}}{g}=\frac{2}{10}=0,2~detik

 

Jarak x yang ditempuh air

x=vt=6\left( 0,2 \right)=1,2~m=120~cm

jawaban F

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s