Quiz Prinsip Fluida Dinamis

Seorang siswa melakukan percobaan dengan selang air. Dia menekan ujung selang sehingga lubangnya menjadi lebih kecil. Apa yang terjadi pada kecepatan air yang keluar dari selang? Jelaskan dengan menggunakan hukum kontinuitas!

• Kecepatan air tetap karena volume air yang mengalir tidak berubah

• Kecepatan air berkurang karena tekanan pada ujung selang meningkat.

• Kecepatan air bertambah karena luas penampang mengecil sehingga air harus mengalir lebih cepat agar debit tetap sama.

• Kecepatan air tidak berubah, tetapi tekanannya meningkat.

Sebuah pipa memiliki dua penampang dengan luas A1=0.05 m2 dan A2=0.01 m2. Jika kecepatan aliran fluida pada penampang A1 ​ adalah 2 m/s, berapakah kecepatan fluida pada penampang A2​? (Gunakan hukum kontinuitas)

• 5 m/s

• 8 m/s

• 10 m/s

• 20 m/s

Sebuah pipa horizontal memiliki dua bagian dengan luas penampang yang berbeda. Pada bagian pertama, kecepatan aliran fluida adalah V1=3 m/s dan tekanan di titik tersebut adalah P1=200 kPa. Pada bagian kedua, kecepatan aliran fluida adalah V2=6 m/s. Jika densitas fluida adalah ρ=1000 kg/m³, hitunglah tekanan pada bagian kedua pipa (P2​) menggunakan persamaan Bernoulli!

• 150 kPa

• 175 kPa

• 125 kPa

• 100 kPa

Seorang siswa mengamati bahwa pesawat dapat terangkat ke udara saat melaju di landasan pacu dengan kecepatan tinggi. Ia ingin meneliti fenomena ini menggunakan prinsip fluida dinamis. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, jawablah pertanyaan berikut: Bagaimana kecepatan aliran udara di atas dan di bawah sayap pesawat mempengaruhi gaya angkat pesawat?

• Kecepatan udara lebih cepat di bawah sayap, sehingga memberikan gaya angkat yang lebih besar.

• Kecepatan udara lebih cepat di atas sayap, sehingga memberikan gaya angkat yang lebih besar.

• Kecepatan udara lebih cepat di atas dan di bawah sayap, tidak berpengaruh pada gaya angkat.

• Kecepatan udara lebih lambat di atas dan lebih cepat di bawah sayap, menghasilkan gaya angkat yang sama.

Di jalan raya, truk besar yang melaju kencang sering kali menyebabkan mobil kecil di sebelahnya terasa tertarik ke arah truk. Seorang siswa ingin meneliti fenomena ini dengan menggunakan prinsip fluida dinamis. Buatlah satu hipotesis yang dapat diuji dalam penelitian ini!

• Perbedaan kecepatan aliran udara antara sisi mobil yang dekat dengan truk dan sisi mobil yang jauh dari truk menyebabkan perbedaan tekanan udara. Tekanan udara yang lebih rendah di sisi mobil yang dekat dengan truk akan menyebabkan mobil tertarik ke arah truk.

• Gaya gravitasi antara truk yang besar dan mobil yang lebih kecil menyebabkan mobil tertarik ke arah truk.

• Turbulensi udara yang dihasilkan oleh truk yang bergerak cepat menciptakan pusaran udara yang menarik mobil ke arah truk.

• Efek aerodinamis dari bentuk truk dan mobil menyebabkan aliran

Seorang siswa mengamati aliran air melalui dua bagian pipa dengan diameter berbeda. Pada bagian pertama, pipa berdiameter besar dan air mengalir dengan kecepatan rendah. Pada bagian kedua, pipa menyempit dan air mengalir dengan kecepatan tinggi. Berdasarkan prinsip hukum Bernoulli, mengapa tekanan air pada bagian pipa yang lebih sempit lebih rendah daripada bagian pipa yang lebih besar?

• Karena kecepatan aliran air yang lebih tinggi menyebabkan penurunan tekanan.

• Karena diameter pipa yang lebih kecil meningkatkan tekanan air.

• Karena massa jenis air berubah ketika pipa menyempit.

• Karena gravitasi memengaruhi tekanan air pada pipa yang sempit.

Dalam sebuah sistem irigasi, air mengalir melalui pipa yang memiliki diameter besar di awal dan diameter kecil di akhir. Petani mengamati bahwa aliran air di ujung pipa sangat lambat. Apa yang menyebabkan masalah ini, dan bagaimana perubahan luas penampang pipa dapat mempengaruhi aliran air?

• Tekanan air di ujung pipa terlalu tinggi, sehingga mengurangi kecepatan aliran.

• Diameter pipa yang lebih kecil meningkatkan kecepatan aliran air.

• Penurunan luas penampang pipa menyebabkan peningkatan tekanan dan penurunan kecepatan aliran.

• Diameter pipa yang lebih kecil menyebabkan penurunan tekanan dan kecepatan aliran air.

Seorang siswa mengamati aliran air di sungai yang mengalir dari hulu ke hilir. Di bagian hulu, air mengalir dengan tenang dan lambat, sementara di bagian hilir, air mengalir cepat dengan riak-riak kecil. Apa yang menyebabkan perubahan jenis aliran air dari aliran laminar ke aliran turbulen?

• Peningkatan kecepatan aliran dan kekasaran permukaan sungai.

• Penurunan suhu air di bagian hilir.

• Perubahan massa jenis air dari hulu ke hilir.

• Pengurangan kedalaman sungai di bagian hilir

Pada saat pesawat terbang, aliran udara di atas sayap pesawat bergerak lebih cepat daripada di bawah sayap. Bagaimana perbedaan kecepatan aliran udara ini mempengaruhi gaya angkat pada pesawat?

• Tekanan udara di atas sayap lebih tinggi, sehingga menciptakan gaya angkat ke atas.

• Tekanan udara di bawah sayap lebih rendah, sehingga menciptakan gaya angkat ke atas.

• Tekanan udara di atas sayap lebih rendah, sehingga menciptakan gaya angkat ke atas.

• Tekanan udara di atas dan di bawah sayap sama, sehingga tidak ada gaya angkat.

Sebutkan aplikasi praktis dari Hukum Bernoulli!

• Desain sayap pesawat terbang dan alat pengukur aliran (venturi meter)

• Penggunaan pompa air dan sistem irigasi

• Pembuatan alat musik dan suara

• Desain jembatan dan gedung tinggi.