04
Mei

Mana yang lebih jauh?

Di antara ketiga gambar posisi lubang pada menara air berikut, manakah yang jarak pancaran airnya paling jauh?
(apakah A, B, atau C?)

air1.png

Nah, sekarang di antara kedua gambar posisi lubang pada menara air berikut, manakah yang jarak pancaran airnya paling jauh? (D atau E?)

air2.png

16 Komentar

  • Achie:

    Gak salah ngasih soal nih? Bukannya pasti yang A atau D? :-?

  • Fisikawan Muda:

    Justru gak salah, makanya kita kasih di sini…
    Pikir lagi, coba. He..he.. :d

  • Fajar Fauzi Hakim:

    A dan D…? Tapi koq ada yang mencurigakan ya? Kapan jawabannya dipublish?

  • Fisikawan Muda:

    Mencurigakan ya? He..he..

    insya Allah jawabannya dikasih pekan depan, 14 Mei 2008. Ayo jawab sampai betul, gak ada hadiahnya lho! =))

  • Amin Mutohar:

    Kasih bocoran ah, ga ada sanksi pidana kan…

    Nomor 1 jawabannya B (berdasarkan percobaan dan perhitungan matematik)
    Nomor 2 jawabannya D (pakai filling, kurang kuat tapi, kalau pakai logika jelas karena ketinggian air yang D jauh lebih tinggi dari yang E)

    Pis ah, jangan aduin gw ke polisi, kaya kasus UN….

  • Fisikawan Muda:

    #Amin,

    He..he.. jangan kepedean :)) Mungkin jawabannya ada yang benar, tapi kami jamin jawaban Anda ada yang SALAH! :d

    Ayo, coba tebak-tebakan lagi… Kasih alasannya juga ya…

  • Vani Sugiyono:

    Aku hitung dengan diferensial soal pertama jawabannya B.
    Soal kedua jawabannya E.
    Gimana? Bener ga?
    Syukron…

  • Hamzah Fauzi:

    Dicoba yuu…[jangan ngitung mulu maksudnya hehehe]

  • Amin Mutohar:

    Berpikir dengan logika, nomor 2 kan jawabannya cuman ada dua, kalau yang D salah berarti yang bener yang E, lalu diperkuat sama jeung/mas Vani…

    he… he…
    ketahuan loch…

    Berpikir ala KPK dan wartawan, Pis ah…

  • Fisikawan Muda:

    OK deh…
    Yupz Vani dan Amin berhasil menebaknya :)

    Jawabnya adalah B dan E.
    Ntar kita upload-kan video dan perhitungannya (14 Mei tea, sesuai janji di komentar sebelumnya)

  • Fisikawan Muda:

    Sesuai yang dijanjikan, berikut ini kami sampaikan solusi untuk pertanyaan yang telah diberikan.

    Kita akan gunakan cara yang sederhana seperti yang biasa diajarkan di sekolah-sekolah, yang mungkin saking sederhananya jadi tidak terperhatikan dengan baik (banyak yang tidak menyadari).

    Awalnya kita harus tahu dulu besar kecepatan air yang memancar dari lubang pada ketinggian tertentu. Di sini kita bisa gunakan hukum Bernoulli, yaitu untuk fluida yang alirannya tunak berlaku persamaan:

    menir1

    dengan y adalah ketinggian titik tertentu pada fluida diukur dari tanah, p adalah tekanan, ρ adalah massa jenis fluida, dan v adalah kecepatan fluida di titik tertentu.

    Misalkan salah satu titik di permukaan air diberi label 1 dan titik pada lubang diberi label 2, maka

    menir2

    menir

    Oleh karena titik 1 dan titik 2 berhubungan langsung dengan udara luar, maka tekanannya sama-sama tekanan udara luar:

    menir3

    sehingga

    menir4

    Massa jenis cairan 1 dan 2 ya masih sama-sama air, sehingga bisa dicoret. Selain itu kita asumsikan air di titik 1 bergerak sangat lambat ketika jumlahnya berkurang (v1). Dengan demikian

    menir5

    Sederhanakan, kita peroleh kecepatan air pada lubang

    menir6

    Perhatikan bahwa kecepatan air ditentukan oleh (H - h), yaitu kedalaman lubang diukur dari atas. Semakin besar nilainya, maka semakin besar pula kecepatannya. Akan tetapi, semakin deras laju air tidaklah menjamin pancarannya akan paling jauh! Kita masih butuh persamaan kinematika gerak parabola:

    menir7

    sehingga waktu tempuh satu partikel air dari lubang untuk mencapai tanah adalah

    menir8

    Substitusikan pada persamaan jarak (x):

    menir9

    akhirnya

    menir10

    Nilai yang terakhir ini akan maksimum jika h = (H - h), yaitu h = H/2.

    Oya, videonya rada lemot nih diuploadnya, ditunggu ya…

  • Hyaweh Hoshikawa:

    B’arti jawabannya yang pertama itu “B”, ama jawaban soal kedua itu belum tentu yah?

    btw, itu sumberny v air = akar(2gh) itu dari persamaan energi(potensial-kinetik) bisa ga sih? ato ini cuman suatu kebetulan aja?

  • Fisikawan Muda:

    #Hyaweh,

    Ya, jawaban yg pertama adalah B, sedangkan jawaban yg kedua adalah E.

    Di sini cuma tergantung pada “optimasi” nilai jarak hasil perhitungan akhir (liat penurunan rumus).

    Untuk sumber v air = akar(2gh) itu bisa dapet dari persamaan energi potensial-kinetik tetapi dengan beberapa “batasan”. Rumusan kecepatan air itu sendiri diperoleh dengan menggunakan persamaan Bernoulli, dan asumsi bahwa luas permukaan ember cukup besar dibandingkan luas lubang kebocoran.

  • Andi Likmar Umri:

    Mengapa bagian D dan E yang memiliki jarak pancaran paling jauh? Padahal yang seharusnya bagian A dan B.

  • Fisikawan Muda:

    #Andi,

    kami tidak mengerti maksud Anda.
    Di sini sudah jelas dinyatakan bahwa jarak pancaran paling jauh dapat dihasilkan oleh konfigurasi B (di antara A, B, C) dan konfigurasi E (di antara D dan E). Coba simak baik-baik pertanyaan yang kami ajukan di artikel ini :)

    Penjelasan dari jawabannya sendiri sudah diberikan di komentar sebelumnya.

  • Vani Sugiyono:

    Lho, saya tidak menebak, tapi menghitung, bukankah itu tidak terlalu sulit.
    Ayo semangat fisikawan indonesia!!! Aku percaya, kalian adalah yang terbaik di masa depan nanti.

Berikan Komentar

:) :( :d :"> :(( ;d/ :x 8-| /:) :o :-? :-" :-w ;) [-( :)>- emoticon lain »

Umpan RSS