pesawat air bus A380 memiliki dua buah sayap seluas 845 m². kelajuan aliran udara di atas sayap adalah 902 km/jam dan kelajuan udara di bawah sayap adalah 720 k

Pesawat air bus A380 memiliki dua buah sayap seluas 845 m². Kelajuan aliran udara di atas sayap adalah 902 km/jam dan kelajuan udara di bawah sayap adalah 720 km/jam. Jika kerapatan udara 1,2 kg/m³, gaya angkat pesawat sebesar ....

a. 11,250 MN

b. 11,550 MN

c. 12,500 MN

d. 12,750 MN

e. 13,000 MN

tolong pakai cara nya yaaa

Jawaban

Pendahuluan

Gaya angkat pesawat adalah gaya yang diberikan udara ke pesawat agar pesawat bisa terangkat ke atas dengan menggunakan prinsip Bernoulli yang bekerja pada kedua sayapnya.

PERSAMAAN BERNOULLI

Hukum kekekalan energi juga berlaku pada fluida. Jika fluida mendapat energi yang berupa :

"Kerja total sebesar W, energi kinetik fluida akan bertambah sebesar W tersebut"

Menurut Bernoulli suatu fluida yang bergerak mengubah energinya menjadi tekanan. Secara lengkap, Hukum Bernoulli mengatakan bahwa :

"Jumlah Tekanan, energi kinetik persatuan Volume dan energi potensial persatuan Volume memiliki nilai yang sama di setiap titik sepanjang aliran fluida ideal"

Dengan persamaan matematisnya adalah :

P + 1/2.ρ.v² + ρ.g.h = konstan

atau 

P₁ + 1/2.ρ.v₁² + ρ.g.h₁ = P₂ + 1/2.ρ.v₂² + ρ.g.h₂

dengan :

P = tekanan (N/m²)

ρ = massa jenis fluida (kg/m³)

v = kelajuan fluida (m/s)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = ketinggian terhadap acuan tertentu (m)

Saat pesawat bergerak ke depan dengan kecepatan tinggi maka pada kedua sayapnya akan mengalir udara dengan besar kelajuan aliran udara yang berbeda antara bagian atas dan bawah sayapnya. Perbedaan besar kelajuan aliran udara antara bagian atas dan bawah sayap akan menimbulkan perbedaan tekanan udara pada sayapnya sehingga pesawat akan mengalami gaya angkat ke atas sebesar :

F = ΔP. A

Pembahasan

Diketahui :

luas dua buah sayap, A = 845 m²

kelajuan aliran udara di atas sayap, v₁ = 902 km/jam

kelajuan aliran udara di bawah sayap, v₂ = 720 km/jam

kerapatan udara, ρ = 1,2 kg/m³

Tanya :

Gaya angkat pesawat, F = ___?

Jawab :

Step 1

Konversi satuan kelajuan dari km/jam ke m/s

v₁ = 902 km/jam = [902 x 1000 m] / [3600 s]

v₁ = 250,56 m/s

dan

v₂ = 720 km/jam = [720 x 1000 m] / [3600 s]

v₂ = 200 m/s

Step 2

Cari perbedaan tekanan di atas dan di bawah sayap, ΔP = P₂ - P₁ = __?

Gunakan persamaan Bernoulli dengan menganggap kedua sayap sejajar berada dalam ketinggian yang sama di atas permukaan air laut (h₁ = h₂). Sehingga persamaan Bernoulli berubah menajdi :

P₁ + 1/2.ρ.v₁² + ρ.g.h₁ = P₂ + 1/2.ρ.v₂² + ρ.g.h₂

karena h₁ = h₂ maka :

P₁ + 1/2.ρ.v₁² + 0 = P₂ + 1/2.ρ.v₂² + 0

P₂ - P₁ = 1/2.ρ.v₁² - 1/2.ρ.v₂²

P₂ - P₁ = 1/2.ρ.(v₁² - v₂²)

P₂ - P₁ = 1/2. 1,2. (250,56² - 200²)

P₂ - P₁ = 0,6. (62780,3136 - 40000)

P₂ - P₁ = 0,6. (22780,3136)

P₂ - P₁ = 13668,18816 N/m²

ΔP = 13668,18816 N/m²

Step 3

Cari gaya angkat pesawat, F = __?

Gunakan persamaan :

F = ΔP . A

F = 13668,18816 x 845

F = 11549618,9952 N

F = 11,549618 MN

atau dibulatkan menjadi :

F = 11,550 MN

Kesimpulan

Jadi besar gaya angkat pesawat adalah 11,550 MN

Pelajari lebih lanjut

1. Materi tentang menghitung jarak jatuh air pada tangki bocor dengan prinsip Bernoulli

https://brainly.co.id/tugas/84604

2. Materi tentang fluida dinamis - Persamaan Kontinuitas

https://brainly.co.id/tugas/5805502

3. Materi tentang Fluida dinamis Fungsi dan kerja Venturimeter

https://brainly.co.id/tugas/5478137

-----------------------------

Detil Jawaban

Kelas : 11 SMA

Mapel : Fisika

Bab : Fluida Dinamis

Kode : 11.6.4

Kata Kunci : Kelajuan aliran udara di atas dan dibawah sayap, Gaya angkat pesawat, massa jenis