Contoh soal teorema Torricelli

5 Contoh Soal Teorema Torricelli

1. Sebuah bak yang besar berisi air dan terdapat sebuah kran seperti gambar. Jika g = 10 ms-2, maka kecepatan semburan air dari kran adalah…
Teorema Torricelli - Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA MA 2013 - 1

A. 3 ms-1
B. 8 ms-1
C. 9 ms-1
D. 30 ms-1
E. 900 ms-1

Pembahasan
Diketahui :
Ketinggian (h) = 85 cm – 40 cm = 45 cm = 0,45 meter
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Ditanya : Kecepatan semburan air dari kran (v)
Jawab :

Teorema Torricelli menyatakan bahwa kecepatan semburan air melalui lubang yang berjarak h dari permukaan air sama dengan kecepatan jatuh bebas air dari ketinggian h.
Kecepatan semburan air dihitung menggunakan rumus gerak jatuh bebas vt2 = 2 g h
vt2 = 2 g h = 2(10)(0,45) = 9
vt = √9 = 3 m/s
Jawaban yang benar adalah A.

2. Sebuah bak penampungan berisi air dan pada dinding terdapat lubang (lihat gambar). Kelajuan air saat keluar dari lubang tersebut adalah… (g = 10 ms-2)
Teorema Torricelli - Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA MA 2013 - 2

A. 12 ms-1
B. 10 ms-1
C. 6 ms-1
D. 5 ms-1
E. 2 ms-1

Pembahasan
Diketahui :
Ketinggian (h) = 1,5 m – 0,25 m = 1,25 meter
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Ditanya : Kelajuan air saat keluar dari lubang (v)
Jawab :
vt2 = 2 g h = 2(10)(1,25) = 25
vt = √25 = 5 m/s
Jawaban yang benar adalah D.

3. Sebuah bak penampungan berisi air setinggi 1 meter (g = 10 ms-2) dan pada dinding terdapat lubang kebocoran (lihat gambar). Kelajuan air yang keluar dari lubang tersebut adalah…
Teorema Torricelli - Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA MA 2013 - 3A. 1 ms-1
B. 2 ms-1
C. 4 ms-1
D. 8 ms-1
E. 10 ms-1
Pembahasan
Diketahui :
Ketinggian (h) = 1 m – 0,20 m = 0,8 meter
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Ditanya : Kelajuan air saat keluar dari lubang (v)
Jawab :
vt2 = 2 g h = 2(10)(0,8) = 16
vt = √16 = 4 m/s
Jawaban yang benar adalah D.

4. Penampung air mempunyai sebuah lubang kecil di sisi kanan. Laju aliran air yang keluar  dari lubang adalah…
A. Sebanding dengan h
B. Sebanding dengan h1
C. Sebanding dengan √h
D. Sebanding dengan h2
E. Sebanding dengan (h1 – h2)
Torricelli - 1Pembahasan :
Rumus laju aliran air yang keluar dari lubang :
v2 = 2 g h
Keterangan : v = laju air, g = percepatan gravitasi, h = jarak lubang dari permukaan air.
Berdasarkan rumus di atas, disimpulkan bahwa laju aliran air sebanding dengan akar h.
Jawaban yang benar adalah C.

5. Bejana berisi zat cair mempunyai dua lubang pada kedua sisinya seperti pada gambar di bawah. Lubang di sebelah kiri 3 kali lebih besar daripada lubang di sebelah kanan. Laju aliran air pada lubang di sebelah kiri = v1 dan laju aliran air pada lubang di sebelah kanan adalah v2. Jika jarak kedua lubang dari permukaan zat cair sama maka…
A. v1 = 1/2 v2
B. v1 = v2
C. v1 = 2 v2
D. v1 = 1/4 v2
E. v1 = 4 v2

Torricelli - 2Pembahasan :
Diketahui :
A1 = 3, A2 = 1, v1 = v1, v2 = v2
Ditanya :
v1 dan v2 ?
Jawab :
Rumus laju aliran air yang keluar dari lubang :
v2= 2 g h
Laju aliran air pada lubang hanya bergantung pada percepatan gravitasi dan ketinggian. Kedua lubang mempunyai ketinggian (h) yang sama maka v1 = v2.
Jawaban yang benar adalah B.

 

Alexsander San Lohat

Sarjana Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Guru Fisika di SMAN 2 Nubatukan Lewoleba, Kabupaten Lembata, Provinsi Nusa Tenggara Timur.

Tinggalkan Balasan