NAMA
: Tegar Eka Kurniawan
KELAS
: XI-TITL
MAPEL
: FISIKA
Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Kata Fluida mencakup zat car, air dan gas karena kedua zat ini dapat mengalir, sebaliknya batu dan benda-benda keras atau seluruh zat padat tidak
digolongkan kedalam fluida karena tidak bisa mengalir.
Susu, minyak pelumas, dan air merupakan contoh zat cair. dan Semua zat cair itu dapat dikelompokan ke dalam fluida karena sifatnya yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain. Selain zat cair, zat gas juga termasuk fluida. Zat gas juga dapat mengalir dari satu satu tempat ke tempat lain. Hembusan angin merupakan contoh udara yang berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Fluida merupakan salah satu aspek yang penting dalam kehidupan sehari-hari. Setiap hari manusia menghirupnya, meminumnya, terapung atau tenggelam di dalamnya. Setiap hari pesawat udara terbang melaluinya dan kapal laut mengapung di atasnya. Demikian juga kapal selam dapat mengapung atau melayang di dalamnya. Air yang diminum dan udara yang dihirup juga bersirkulasi di dalam tubuh manusia setiap saat meskipun sering tidak disadari.
Fluida ini dapat kita bagi menjadi dua bagian yakni: 1. Fluida Statis (Fluida Diam)
2. Fluida Dinamis (Fluida Bergerak)
A. Fluida Statis
Fluida Statis adalah fluida yang berada dalam fase tidak bergerak (diam) atau fluida dalam keadaan bergerak tetapi tak ada perbedaan kecepatan antar partikel fluida tersebut atau bisa dikatakan bahwa partikel-partikel fluida tersebut bergerak dengan kecepatan seragam sehingga tidak memiliki gaya geser.
Massa Jenis
Dalam Fisika, ukuran kepadatan (densitas) benda homogen disebut massa jenis, yaitu massa per satuan volume. Secara matematis, massa jenis dituliskan sebagai berikut.
ρ = m / V dengan:
m = massa (kg atau g), V = volume (m3 atau cm3), dan ρ = massa jenis (kg/m3 atau g/cm3)
Jenis beberapa bahan dan massa jenisnya dapat dilihat pada Tabel 1. berikut.
Tabel 1. Massa Jenis atau Kerapatan Massa (Density)
Bahan Massa Jenis (g/cm3) Nama Bahan Massa Jenis (g/cm3)
Air 1,00 Gliserin 1,26
CONTOH SOAL :
1. Di dalam sebuah tabung gelas terdapat zat cair setinggi 10 cm. Tekanan air pada dasar tabung adalah 1200
N/m2. Jika g = 10 m/s2. Abaikan tekanan udara. Berapa massa jenis zat cair ?
A. 800 kg/m3
B. 900 kg/m3
C. 1000 kg/m3
D. 1200 kg/m3
E. 1300 kg/m3
Pembahasan :
Diketahui :
Ketinggian zat cair (h) = 10 cm = 0,1 meter
Tekanan (P) air pada dasar tabung = 1200 N/m2
Percepatan Gravitasi (g) = 10 m/s2
Ditanya : Massa Jenis zat cair ?
Jawab :
Massa Jenis zat cair adalah 1200 kg/m3.
Jawaban yang benar adalah D.
2. Raksa pada bejana berhubungan mempunyai selisih permukaan 3 cm. Massa jenis raksa = 13,6 gr/cm3.
Ketinggian zat cair pada tabung di sebelah kiri adalah 10 cm. Berapa massa jenis zat cair tersebut ?
A. 800 kg/m3
B. 1030 kg/m3
C. 1080 kg/m3
D. 1300 kg/m3
E. 1360 kg/m3
Pembahasan :
Diketahui :
Ketinggian (h) Raksa = 3 cm = 0,03 m
Massa jenis raksa = 13,6 gr/cm3 = 13600 kg/m3
Ketinggian (h) zat cair = 10 cm = 0,1 m
Ditanya : Massa Jenis zat cair ?
Jawab :
kanan)
Pudara + Pzatcair = Pudara + Praksa
Tekanan udara sama sehingga dilenyapkan dari persamaan
Pzatcair = Pudara
Jawaban yang benar adalah C.
3. Seorang siswa melakukan percobaan dengan menggunakan alat dan bahan sebagai berikut.
Dari hasil pengukuran seperti pada gambar dimana satuannya adalah cm3 sedangkan massa batu adalah 60
gram, massa jenis batu tersebut adalah …. pembahasan :
V = 80 -60 = 20 cm3
m = 60 gram
ρ= m/V
= 60 / 20 = 3 g/cm3
Tekanan
Tekanan adalah gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan bidang dan dibagi luas permukaan bidang tersebut. Secara matematis, persamaan tekanan dituliskan sebagai berikut.
p = F / A dengan:
F = gaya (N),
A = luas permukaan (m2), dan
p = tekanan (N/m2 = Pascal).
Persamaanmenyatakan bahwa tekanan p berbanding terbalik dengan luas permukaan bidang tempat gaya bekerja. Jadi, untuk besar gaya yang sama, luas bidang yang kecil akan mendapatkan tekanan yang lebih besar daripada luas bidang yang besar.
Gambar 1. Dasar bejana yang terisi dengan fluida setinggi aaan mengaaami teaanan idrostatis sebesar p.
Jika besarnya tekanan hidrostatis pada dasar tabung adalah p, menurut konsep tekanan, besarnya p dapat dihitung dari perbandingan antara gaya berat fluida (F) dan luas permukaan bejana (A).
p = F / A = gaya berat fluida / luas permukaan bejana
Gaya berat fluida merupakan perkalian antara massa fluida dengan p = (mfluida x g) / A. Oleh karena m = ρV, persamaan tekanan oleh fluida dituliskan sebagai p = ρVg / A.
Volume fluida di dalam bejana merupakan hasil perkalian antara luas permukaan bejana (A) dan tinggi fluida dalam bejana (h). Oleh karena itu, persamaan tekanan di dasar bejana akibat fluida setinggi h dapat dituliskan menjadi :
p = ρ (Ah)g / A = ρhg
Jika tekanan hidrostatis dilambangkan dengan ph, persamaannya dituliskan sebagai berikut.
ph = ρ gh dengan:
ph = tekanan hidrostatis (N/m2), ρ = massa jenis fluida (kg/m3), g = percepatan gravitasi (m/s2), dan
h = kedalaman titik dari permukaan fluida (m).
Prinsip tekanan hidrostatis ini digunakan pada alat-alat pengukur tekanan. Alat-alat pengukur tekanan yang digunakan untuk mengukur tekanan gas, di antaranya sebagai berikut.
a) Manometer Pipa Terbuka
b) Barometer
c) Pengukur Tekanan Ban
Tekanan Total
Pada permukaan fluida yang terkena udara luar, bekerja tekanan udara luar yang dinyatakan dengan p. Jika tekanan udara luar ikut diperhitungkan, besarnya tekanan total atau tekanan mutlak pada satu titik di dalam fluida adalah
pA = p0 + ρ gh
dengan:
p0 = tekanan udara luar = 1,013 × 105 N/m2, dan
pA = tekanan total di titik A (tekanan mutlak). CONTOH SOAL :
1. Seekor ikan berada pada kedalaman 15
meter di bawah permukaan air.
Jika massa jenis air 1000 kg/m3 , percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 dan tekanan udara luar 105 N/m,
tentukan :
a) tekanan hidrostatis yang dialami ikan
b) tekanan total yang dialami ikan
Pembahasan
Dik : ρ air = 1000 kg/m3 g = 10 m/s2
h = 15 m
po =105 N/m
Jawab :
a) tekanan hidrostatis yang dialami ikan
b) tekanan total yang dialami ikan
Hukum Utama Hidrostatis
Tekanan total di titik A dan titik B sama besar. Menurut persamaan tekanan hidrostatis, besarnya tekanan di titik A dan titik B bergantung pada massa jenis fluida dan ketinggian fluida di dalam tabung. Secara matematis, persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut.
p
A= p
Bp
0+ ρ
1g
1= p
0+ ρ
2g
2ρ
1
1
= ρ
2
2
dengan:
h1 = jarak titik A terhadap permukaan fluida 1, 2 = jarak titik B terhadap permukaan fluida 2,
ρ1 = massa jenis fluida satu, dan ρ2 = massa jenis fluida dua.
CONTOH SOAL :
1. Sebuah pipa U yang diisi minyak dan air dalam keadaan stabil tampak seperti gambar.
Massa jenis air = 1000 kg.m– 3, dan massa jenis minyak 800 kg.m– 3, maka perbedaan
ketinggian (Δ h) adalah….. A. 8 cm
B. 6 cm C. 5 cm D. 4 cm E. 2 cm Pembahasan
Tekanan hidrostatis di titik A sama dengan tekanan hidrostatis di titik B. Cari ketinggian air, kemudian selisihnya dengan tinggi minyak:
2. Pipa U diisi dengan air raksa dan cairan minyak seperti terlihat pada gambar!
Jika ketinggian minyak h2 adalah 27,2 cm, massa jenis minyak 0,8
Pembahasan
Tekanan titik-titik pada cairan yang berada pada garis vertikal seperti ditunjukkan gambar diatas adalah sama.
Hukum Pascal
Hukum Pascal dapat digambarkan seperti pada Gambar 9.
Gambar 9. Teaanan F1 di pipa satu sama besar dengan gaya angaat di pipa dua.
Tekanan oleh gaya sebesar F1 terhadap pipa 1 yang memiliki luas penampang pipa A1 , akan diteruskan oleh fluida menjadi gaya angkat sebesar F2 pada pipa 2 yang memiliki luas penampang pipa A2 dengan besar tekanan yang sama. Oleh karena itu, secara matematis Hukum Pascal ditulis sebagai berikut.
p
1= p
2F
1/ A
1= F
2/ A
2 dengan:F1 = gaya pada pengisap pipa 1,
A1 = luas penampang pengisap pipa 1,
F2 = gaya pada pengisap pipa 2, dan
A2 = luas penampang pengisap pipa 2.
CONTOH SOAL :
Diketahui: A1 = 4 × 10–4 m2 A2 = 0,1 m2 F2 = 2 × 104 N F1 = 80 N. Jawab :
F1= 80 N .
Dengan demikian, gaya yang harus diberikan pada pengisap yang kecil adalah 80 N.
2. Sebuah dongkrak hidrolik digunakan untuk mengangkat beban.
Jika jari-jari pada pipa kecil adalah 2 cm dan jari-jari pipa besar adalah 18
cm, tentukan besar gaya minimal yang diperlukan untuk mengangkat beban 81 kg !
Pembahasan
Dik:
m = 250 kg
r1 = 2 cm
r2 = 18 cm
w = mg = 810 N
F =….
Jika diketahui jari-jari (r) atau diameter (D) pipa gunakan rumus:
Diperoleh
Hukum Archimedes
Menurut Archimedes, benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas. Besar gaya ke atas tersebut besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda. Secara matematis, Hukum
Archimedes dituliskan sebagai berikut.
F
A= ρ
fV
fg
dengan:
F
A= gaya ae atas (N),
V
f= voaume fluida yang dipinda aan (m
3), dan
g = percepatan gravitasi (m/s3).
a. Terapung
Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan terapung jika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis fluida (ρb < ρf). Massa jenis benda yang terapung dalam fluida memenuhi persamaan berikut.
atau dengan :
V
bf= voaume benda yang terceaup daaam fluida (m
3),
V
b= voaume benda (m
3),
bf
= tinggi benda yang terceaup daaam fluida (m),
b
= tinggi benda (m),
ρ
b= massa jenis benda (ag/m
3), dan
ρf = massa jenis fluida (ag/m3).
b. Melayang
Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan melayang jika massa jenis benda sama
dengan massa jenis fluida
(
ρ
b= ρ
f).
c. Tenggelam
Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan tenggelam jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis fluida (ρb > ρf). Jika benda yang dapat tenggelam dalam fluida ditimbang di dalam fluida tersebut, berat benda akan menjadi
w
bf= w – F
Aatau
w
bf= (ρ
b– ρ
f) V
bg
dengan:
wbf = berat benda dalam fluida (N), dan w = berat benda di udara (N).
CONTOH SOAL :
1
. Sebuah batu memiliki berat 30 N Jika ditimbang di udara. Jika batu tersebut ditimbang di dalam air beratnya = 21 N. Jika massa jenis air adalah 1 g/cm3, tentukanlah:a. gaya ke atas yang diterima batu, b. volume batu, dan
c. massa jenis batu tersebut.
ρ
air= 1 g/cm
3= 1.000 ag/m
3a. w
bf= w – F
A21 N = 30 N – F
AF
A= 9 N
b. F
A= ρ
airV
batug
9 N = (1.000 ag/m
3) (V
batu
) (10 m/s
2)
Vbatu = 9 × 10–4 m3
c.
ρ batu
=
3.333,3 kg/m3.2. Sebuah benda tercelup sebagian dalam cairan yang memiliki massa jenis 0,75 gr/cm3 seperti ditunjukkan oleh gambar berikut!
Jika volume benda yang tercelup adalah 0,8 dari volume totalnya, tentukan massa jenis benda tersebut!
Pembahasan
Gaya-gaya yang bekerja pada benda diatas adalah gaya berat yang berarah ke bawah dan gaya apung / gaya
Archimides dengan arah ke atas. Kedua gaya dalam kondisi seimbang.
3. Sebuah benda dimasukkan ke dalam air. Ternyata, 25% dari volume benda terapung di atas
permukaan air. Berapakah massa jenis benda tersebut? Diketahui : Vbenda terapung = 25%.
Jawab : wbenda = FA
Mg = ρ air V benda terceaup g
ρ airVbenda g = ρ airVbenda terceaup g
Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya pada permukaan fluida tiap satuan panjang. Besar tegangan permukaan untuk benda yang memiliki satu permukaan adalah:
Dengan F = gaya permukaan (N); L = panjang benda (m); dan gama= tegangan permukaan (N/m). Untuk benda sepanjang L yang memiliki dua permukaan, dengan L = 2 L.maka:
Besarnya tegangan permukaan zat cair juga dipengaruhi oleh keadaan permukaan zat cair, misalnya suhu zat cair. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin kecil tegangan permukaannya, dan sebaliknya.
γ = F/d
dengan γ = tegangan permukaan (N/m atay Dyne/cm)
d = panjang permukaan (m atau cm) dimana dilai d adalah = 2l
Atau
CONTOH SOAL :
1. Sebtang kawat dibengkokkan seperti huru U. Kemudian kawat kecil PQ yang bermassa 0,2 gram dipasang dalam kawat tersebut(perhatikan gambar). Kemudian kawat tersebut dicelupkan ke dalam cairan sabun dan diangkat vertikal sehingga ada lapisan tipis sabun di antara kawat tersebut. Ketika ditarik ke atas kawa kecil mengalami gaya tarik ke atas oleh lapisan sabung. Agar terjadi keseimbangan, maka pada kawat kecil PQ digantungkan benda dengan massa 0,1 gram. Jika panjang kawat PQ = 10 cm dan nilai gravitasi 9,8 m/s2, berapa tegangan sabun tersebut?
Diketahui : Massa kawat = 0,2 gram = 2 x 10-4 kg; Panjang kawat (l) = 10 cm = 10-1 m; Massa benda =
0,1 gram = 1 x 10-4 kg; g = 9,8 m/s2
Ditanyakan : tegangan permukaan lapisan sabun (g) Rumus
γ = F/d ( d = 2l)
F = m x g = 3 x 10-4 kg x 9,8 = 2,94 x 10-3 N
γ = 2,94 x 10-3/ 2x 10-1 = 1,47 x 10-2 N/m. Jadi besarnya tegangan permukaan adalah 1,47 x 10-2 N/m.
Kapiaaritas adaaa peristiwa naia atau turunnya permuaaan zat cair pada pipa aapiaer .
Naik atau turunnya permukaan zat cair dapat ditentukan dengan persamaan berikut. mg = F cosθ
ρ Vg = γ
a
cosθ ρ π r2hg = γ 2π r cosθdengan:
h = kenaikan atau penurunan zat cair (m), γ = tegangan permukaan (N/m),
g = percepatan gravitasi (m/
s
2), dan r = jari-jari alas tabung/pipa (m).CONTOH SOAL :
1.Suatu tabung berdiameter 0,4 cm jika dimasukkan secara vertikal ke dalam air, sudut kontaknya 60°. Jika tegangan permukaan air 0,5 N/m dan g = 10 m/s2, tentukanlah kenaikan air pada tabung. Diketahui: dtabung = 0,4 cm, θ = 60°, γ = 0,5 N/m, dan g = 10 m/s2.
h = 0,025 m = 2,5 cm.
Viskositas
Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan dalam fluida. Semakin besar viskositas fluida, maka semakin sulit suatu fluida untuk mengalir dan juga semakin suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Koefesien viskositas dinyatakan dalam simbol h yang harga ketetapannya untuk fluida kental adalah 110 x 10-3 Pa s, sedangkan untuk fluida tidak kental adalah 1.0 x 10-3 Pas.
Apabila suatu benda bergerak dengan kelajuan v dalam suatu fluida kental yang koefesien viskositasnya h, maka benda tersebut akan mengalami gaya gesekan fluida sebesar ;
F = k
v
Dengan k adalah konstanta yang bergantung pada bentuk giometris benda. Berdasarkan
CONTOH SOAL :
1. Sebuah kelereng dengan jari-jari 0,5 cm jatuh ke dalam bak berisi oli yang memiliki koefisien viskositas 110 × 10−3N.s/m2. Tentukan besar gesekan yang dialami kelereng jika bergerak dengan
kelajuan 5 m/s!
Benda yang bergerak dalam fluida akan mengalami gesekan. Besar gesekan yang terjadi jika benda bentuknya BOLA dirumuskan: waktu), tak termampatkan (tidak mengalami perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak mengalami putaran-putaran).
Debit Aliran
Jumlah volume fluida yang mengalir
persatuan waktu, atau:
1.
Sebua seaang aaret menyemprotaan air vertiaaa ae atas sejau 4,05
meter. Biaa auas ujung seaang adaaa 0,8 cm
2, maaa voaume air yang aeauar
Ep = m.g. = ½ mv
2v = √2.g. = √2.10.4,05 = 9 m/s
Q = A.v = 8.10
-3.9 = 7,2.10
-4m
3/s
V = Q.t = 7,2.10
-4.60 = 432.10
-4m
3= 43,2 L
2.
Debit air yang aeauar dari pipa yang auas penampangnya 4cm
2sebesar
100 cm
3/s. Kecepatan air yang aeauar dari pipa tersebut adaaa ….
Dia: A= 4cm
2Q=100 cm
3/s
Dit: v ?
Jawab: Q=A.v
v = Q/A = 100/4 = 25 cm/s = 0,25 m/s
3. .Air mengaair aedaaam sebua baa dengan debit tetap 0,5 aiter/s. Jiaa baa
tersebut beruauran 1x1x1 m
3, maaa baa tersebut aaan penu daaam waatu …
menit
sembarang titik. Atau jika ditinjau 2 tempat, maka:
Debit aliran 1 = Debit aliran 2, atau :
Q
1=
Q
2CONTOH SOAL :
1.
Air mengaair meaaaui pipa mendatar dengan auas penampang pada
masing-masing ujungnya 200mm
2dan 100mm
2. Biaa air mengaair dari panampang
Dimana :
p = tekanan air (Pa)
v = kecepatan air (m/s)
g = percepatan gravitasi
h = ketinggian air
CONTOH SOAL :
1.Pipa untuk menyalurkan air menempel pada sebuah dinding rumah seperti terlihat pada gambar berikut! Perbandingan luas penampang pipa besar dan pipa kecil adalah 4 : 1.
Posisi pipa besar adalah 5 m diatas tanah dan pipa kecil 1 m diatas tanah. Kecepatan aliran air pada
pipa besar adalah 36 km/jam dengan tekanan 9,1 x 105 Pa. Tentukan :
a) Kecepatan air pada pipa kecil
b) Selisih tekanan pada kedua pipa c) Tekanan pada pipa kecil
(ρair = 1000 kg/m3)
Dik :h1 = 5 m h2 = 1 m v1 = 36 km/jam = 10 m/s P1 = 9,1 x 105 Pa
A1 : A2 = 4 : 1
Jawab:
a) Kecepatan air pada pipa kecil Persamaan Kontinuitas :
A1v1 = A2v2
(4)(10) = (1) (v2)
v2 = 40 m/s
b) Selisih tekanan pada kedua pipa Dari Persamaan Bernoulli :
P1 + 1/2ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv22 + ρgh2
P1− P2 = 1/2ρ(v22− v12) + ρg(h2− h1)
P1− P2 = 1/2(1000)(402− 102) + (1000)(10)(1 − 5)
P1− P2 = (500)(1500) − 40000 = 750000 − 40000
P1− P2 = 710000 Pa = 7,1 x 105 Pa
c) Tekanan pada pipa kecil P1− P2 = 7,1 x 105
9,1 x 105− P
2 = 7,1 x 105
2.
Penerapan Hukum Bernoulli
a.
Alat Ukur Venturi
Kecepatan aliran zat cair di dalam pipa dapat diukur dengan persamaan.
CONTOH SOAL :
1. Pipa venturi meter yang memiliki luas penampang masing-masing
8 × 10
–2m
2dan 5 ×
10
–3
m
2 digun aka
untuk mengukur kelajuan air. Jika beda ketinggian air raksa di dalam kedua manometer adalah 0,2 m dan g = 10 m/
s
2, tentukanlah kelajuan air tersebut ( ρ raksa = 13.600 kg/m
3).Diketahui: A1 = 8 × 10–2 m2, A2 = 8 × 10–3 m2, h = 0,2 m, dan g = 10 m/s2
b.
Tabung Pitot(Pipa Prandtl)
Tabung pitot digunakan untuk mengukur kelajuan aliran suatu gas di dalam sebuah pipa. Misalnya udara, mengalir melalui tabung A dengan kecepatan v. Kelajuan udara v di dalam pipa dapat ditentukan dengan persamaan :
c. Gaya Angkat Pada Sayap Pesawat Terbang
Sayap pesawat terbang didesain sedemikian rupa sehingga aliran udara diatasnya lebih cepat daripada aliran udara dibawahnya. Sebagai hasilnya, tekanan diatas pesawat lebih rendah daripada tekanan udara di bawah pesawat sehingga timbul gaya angkat pada pesawat.
Keterangan:
ρ = massa jenis udara (kg/m
3)
v
a= kecepatan aliran udara pada bagian atas pesawat (m/s)
v
b= kecepatan aliran udara pada bagian bawah pesawat (m/s)
F = Gaya angkat pesawat (N)
CONTOH SOAL :
1.Sebuah pesawat terbang bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga udara yang melalui bagian atas dan bagian bawah sayap pesawat yang luas permukaannya 50 m2 bergerak dengan kelajuan masing-masing 320 m/s dan 300 m/s. Berapakah besarnya gaya angkat pada sayap pesawat terbang tersebut? (ρ udara = 1,3 kg/m3)
Diketahui: A = A = 50 m2, v2 = 320 m/s, v1 = 300 m/s, dan ρ udara = 1,3 kg/m3. F1 – F2 = 1/2 ρ A (v22 - v11)
½ (1,3 kg/m3)(50 m2)(320 m/s)2 – (300 m/s)2 = 403.000 N
d. Penyemprotan Parfum dan Obat NyamukPrinsip aerja yang diaaauaan dengan meng asiaaan aaju yang aebi besar pada ujung atas seaang botoa se ingga membuat teaanan di atas aebi aecia daripada teaanan di bawa . Aaibatnya cairan daaam wada tersebut terdesaa ae atas seaang dan aama aeaamaan aaan menyembur aeauar.
e. Kebocoran Pada tangki Dinding
Kecepatan aliran air pada saat kali pertama keluar dari lubang adalah :
Jarak horizontal tibanya air di tanah adalah :
t = √(2H/g) Keterangan :
v = kecepatan keluar cairan dari lubang X = jarak mendatar jatuhnya cairan
h = jarak permukaan cairan ke lubang bocor
H = jarak tempat jatuh cairan (tanah) ke lubang bocor
t = waktu yang diperlukan cairan menyentuh tanah
CONTOH SOAL :
1. Gambar di atas menunjukkan sebuah reservoir yang penuh dengan air. Pada dinding bagian bawah reservoir itu bocor hingga air memancar sampai di tanah. Jika g = 10 m/s2, tentukanlah:
a. kecepatan air keluar dari bagian yang bocor; b. waktu yang diperlukan air sampai ke tanah;
c. jarak pancaran maksimum di tanah diukur dari titik P. Diketahui: h1 = 1,8 m