, sehingga :
√
√ Tipler, 1991: 404-405
Lintasan air yang keluar dari lubang kebocoran berbentuk parabola. Kecepatan
√
, sedangkan kecepatan dan
. Pada arah vertikal menggunakan persamaan GLBB, maka :
, maka √
Pada arah horizontal menggunakan persamaan GLB, maka : √ √
√ √
Dengan : = kecepatan air yang keluar dari lubang kebocoran ms
= jarak mendatar diukur dari tangki m = ketinggian lubang kebocoran dari permukaan atas tangki m
= ketinggian lubang kebocoran dari dasar tangki m Sunardi Zaenab, 2014:205-206
2.6.4.3 Venturimeter
Venturimeter merupakan alat ukur untuk mengukur kelajuan alir zat cair. Pada dasarnya alat ini menggunakan sebuah tabung venturi, yaitu berupa pipa
yang mempunyai bagian yang menyempit. Terdapat dua jenis venturimeter, yaitu venturimeter tanpa manometer dan venturimeter dengan manometer.
1. Venturimeter Tanpa Manometer
Venturimeter ini dilengkapi dengan pipa pengukur beda tekanan.
Gambar 2.5 Venturimeter Tanpa Manometer Kecepatan aliran fluida yang mengalir pada pipa 1 Gambar 2.5 dapat
diturunkan dari persamaan kontinuitas dan persamaan Bernoulli. Persamaan kontinuitas :
sehingga .
Pada pipa horizontal, sehingga persamaan Bernoulli menjadi :
pers. 1 Berdasarkan persamaan tekanan hidrostatik, maka tekanan pada titik 1 dan 2
adalah : dan
. Selisih tekanan udara pada kedua penampang adalah :
pers. 2 Dengan menyamakan pers. 1 dan pers. 2, maka diperoleh :
√
Dengan : = laju fluida yang melalui pipa dengan luas penampang
ms = luas penampang pipa bagian 1 m
2
= luas penampang pipa bagian 2 m
2
= perbedaan ketinggian permukaan air m = percepatan gravitasi bumi ms
2
2. Venturimeter dengan Manometer
Venturimeter dengan manometer berisi zat cair dengan massa jenis .
Gambar 2.6 Venturimeter dengan Manometer Kecepatan aliran fluida yang mengalir pada pipa 1 Gambar 2.6 dapat
diturunkan dari persamaan konstinuitas dan persamaan Bernoulli. Persamaan kontinuitas :
sehingga .
Pada pipa horizontal, sehingga persamaan Bernoulli menjadi :
pers. 1
Berdasarkan persamaan tekanan hidrostatik pada manometer berlaku : dan
. Titik A dan B berada pada satu bidang mendatar, berlaku Hukum Pokok Hidrostatika.
pers. 2 Dengan menyamakan pers. 1 dan pers. 2, diperoleh :
√
Dengan : = laju fluida yang melalui pipa dengan luas penampang
ms = luas penampang pipa bagian 1 m
2
= luas penampang pipa bagian 2 m
2
= perbedaan ketinggian permukaan air pada manometer m = percepatan gravitasi bumi ms
2
= massa jenis fluida kgm
3
Sunardi Zaenab, 2014:207-208
2.6.4.4 Tabung Pitot
Tabung Pitot adalah alat ukur untuk mengukur kelajuan aliran gas. Perhatikan Gambar 2.7. Udara mengalir di dekat lubang a. Lubang ini sejajar
dengan arah aliran udara dan dipasang cukup jauh dari ujung tabung, sehingga
kecepatan dan tekanan udara pada lubang tersebut mempunyai nilai seperti aliran udara bebas.Tekanan pada kaki kiri manometer sama dengan tekanan dalam aliran
gas, yaitu . Lubang dari kaki kanan manometer tegak lurus terhadap aliran,
sehingga kecepatan di titik b . Pada titik tersebut gas dalam keadaan diam,
dengan tekanan dan menerapkan Hukum Bernoulli di titik a dan b, maka:
Gambar 2.7 Tabung Pitot , karena
dan menganggap maka :
pers. 1 Pada manometer yang berisi zat cair dengan massa jenis
, maka titik c dan d berada pada satu bidang mendatar, sehingga:
Karena maka:
pers. 2 Dari persamaan 1 dan 2 diperoleh :
√
Dengan : = kelajuan aliran udara atau gas ms
= percepatan gravitasi bumi ms
2
= selisih tinggi permukaan kolom zat cair di dalam manometer m = massa jenis zat cair dalam manometer kgm
3
= massa jenis zat gas kgm
3
Sunardi Zaenab, 2014:210
2.7 Kerangka Berpikir
