Tekanan Cecair – Soalan-soalan pengiraan

Contoh 1:

Rajah di atas menunjukkan 2 ekor ikan berada 2m di bawah permukaan laut. Diberi bahawa jumlah luas permukaan ikan A ialah 300 cm² dan jumlah luas permukaan ikan B is 2000cm². Cari
a. tekanan air yang dikenakan ke atas ikan A.
b. tekanan air yang dikenakan ke atas ikan  B.
c. daya yang dikenakan ke atas ikan A oleh air laut.
d. daya yang dikenakan ke atas ikan B oleh air laut.
(Ketumpatan air laut = 1025 kg/m³)

Jawapan:
Soalan ini membandingkan tekanan dan daya yang dikenkan ke atas 2 objek yang mempunyai luas permukaan yang berbeza tetapi berada dalam kedalam yang sama.

a.
Kedalaman, h = 2m
Ketumpatan, ρ = 1025 kg/m³
Kekuatan medan graviti, g = 10 N/kg

Tekanan yang dikenakan ke tas ikan A oleh air laut,

P=hρg P=(2)(1025)(10) P=20500Pa

b. Tekanan yang dikenakan ke tas ikan B oleh air laut,

P=hρg P=(2)(1025)(10) P=20500Pa

(Nota: Tekanan yang dikenakan ke atas kedua-dua ikan adalah sama. Tekanan yang disebabkan oleh cecair tidak bergantung kepada saiz dan bentuk objek.)

c. Jumlah luas permukaan ikan A, A1 = 300 cm² = 0.03 m²

Daya yang dikenakan oleh air laut,

F=PA F=(20500)(0.03) F=615N

d. Jumlah luas permukaan ikan B, A2 = 2000cm² = 0.2 m²

Daya yang dikenakan oleh air laut,

P= F A F=PA F=(20500)(0.2) F=4100N

Contoh 2:

Rajah di atas menunjukkan keratan rentas pinggiran satu laut. Cari beza tekanan di antara titik A dan B dalam laut itu. [Ketumpatan air laut = 1050kg/m³]

Jawapan:
Ketumpatan, ρ = 1050kg/m³
Kekuatan medan graviti, g = 10 N/kg

Di titik A:
Kedalaman, h = 0.8 m

P a = h a ρg+ P atm P a =(0.8)(1050)(10)+ P atm P a =8400+ P atm

Di titik B:
Kedalaman, h = 3 m

P b = h b ρg+ P atm P b =(3)(1050)(10)+ P atm P b =31500+ P atm

Beza tekanan

P b P a =(31500+ P atm )(8400+ P atm ) =23100Pa

Contoh 3:
Cari tekanan di kedalaman 20m di dalam air jika tekanan atomosfera ialah 100000 Pa. Ketumpatan air ialah 1000 kg/m³.

Jawapan:
(Tekanan di dalam cecair = Tekanan yang dihasilkan oleh cecair + Tekanan atmosfera)

Kedalaman, h = 20m
Ketumpatan,  = 1000 kg/m³
Kekuatan medan gravititi, g = 10 N/kg
Tekanan atmosfera, Patm = 100000 Pa

Tekanan di dalam air,

P=hρg+ P atm P=(20)(1000)(10)+(100000) P=300000Pa

Leave a Comment