kecepatan aliran udara diatas sayap pesawat 60 m/s dan bagian bawah 40 m/s jika massa jenis udara 1,29 kg/m-3 dan luas penampang sayap pesat 5 m2 hitunglah besa

Jawaban:

Kecepatan aliran udara diatas sayap pesawat 60 m/s dan bagian bawah 40 m/s jika massa jenis udara 1,29 kg/m³ dan luas penampang sayap pesat 5 m².

Maka besar gaya angkat pesawat adalah 6450 N

Pembahasan:

Pesawat dapat terbang karena memanfaatkan gaya angkat akibat perbedaan tekanan udara antara bagian atas dan bawah sayap pesawat.

Sayap pesawat dibuat datar di bagian bawah, dan cembung di bagian atas. Ini akan membuat udara mengalir lebih cepat di bagian atas pesawat, dan tekananannya menjadi lebih kecil, berdasarkan Prinsip Bernoulli.

Prinsip Bernoulli dapat dinyatakan dalam rumus:

P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²

Atau:

P₁ – P₂ = ½ρ (v₂² - v₁²)

Besar gaya angkat adalah perbedaan gaya akibat tekanan udara di atas dan bawah sayap pesawat.

Karena F = P x A maka besar gaya angkat adalah:

F₁ – F₂ =  ½ ρA(v₂² – v₁²)

Di mana:

P₁ = tekanan di bawah sayap pesawat (dalam satuan Pascal)

v₁ = kecepatan air di bawah sayap pesawat (dalam m/s)

P₂ = tekanan di atas sayap pesawat (dalam satuan Pascal)

v₂ = kecepatan air di atas sayap pesawat (dalam m/s)

ρ = massa jenis udara (dalam kg/m³)

A = luas penampang pesawat (dalam satuan m²)

Dalam soal diketahui:

v₁ = 40 m/s

v₂ = 60 m/s

ρ = 1,29 kg/m³

A = 5 m²

Sehingga besar gaya angkat adalah:

F₁ – F₂ = ½ ρ A(v₂² – v₁²)

            = ½ (1,29)(5)(60² - 40²)

            = (2,5)(1,29)(3600-1600)

           = 6450 N

Kelas: XI

Mata Pelajaran: Fisika  

Materi: Tekanan Udara

Kata Kunci: Hukum Bernoulli, Gaya Angkat Pesawat