Sebuah air bejana memiliki kondisi sebagai berikut.
Apabila terdapat lubang di titik A dan titik B pada bejana, maka pernyataan yang tepat adalah ....
A
kecepatan air dari lubang A lebih besar daripada kecepatan air dari lubang B
B
kecepatan air dari lubang B lebih besar daripada kecepatan air dari lubang A
C
kecepatan air dari lubang A sama besar dengan kecepatan air dari lubang B
D
jarak tempuh horizontal air dari lubang A sama besar dengan jarak tempuh horizontal air dari lubang B
E
jarak tempuh horizontal air dari lubang B lebih besar daripada jarak tempuh horizontal air dari lubang B
Pembahasan:
Hukum torricelli menyatakan bahwa kecepatan aliran fluida melalui lubang tajam di dasar tangki yang terisi hingga kedalaman h adalah sama dengan kecepatan yang diperoleh benda jatuh bebas dari ketinggian h. Secara matematis dinyatakan dengan v=2gh di mana g adalah percepatan gravitasi (10 m/s2) dan h adalah tinggi muka air di atas lubang (m).
Semakin tinggi air yang terdapat di atas lubang, maka semakin besar kecepatan air keluar dari lubang, menyebabkan semakin jauh jarak tempuh horizontal air setelah keluar dari lubang. Besarnya jarak tempuh horizontal ini bisa didapatkan melalui persamaan R=2hhl di mana h adalah tinggi air di atas lubang (m) dan hl adalah tinggi lubang (m).
Pada gambar tersebut, titik B lebih tinggi dibanding titik A menyebabkan tekanan yang dialami di titik A lebih tinggi dibanding di titik B. Sehingga kecepatan air saat keluar dari titik A lebih cepat dibanding dari titik B. Jarak tempuh horizontal dari titik A juga akan menjadi lebih panjang dibanding jarak tempuh horizontal dari titik B.
Jadi, pernyataan yang tepat adalah kecepatan air dari lubang A lebih besar daripada kecepatan air dari lubang B.