Momentum dalam pipa
Pada pembesaran mendadak, tekanannya naik sementara energinya hilang. Keduanya benar sekaligus, karena yang dilepas lebih besar daripada yang didapat.
verifikasi
7 dari 7 pemeriksaan lolosNilai acuan berasal dari luar aplikasi ini. Kolom hitungan dievaluasi saat halaman digambar, jadi tabel ini ikut berubah bila modelnya berubah.
| Yang diperiksa | Jenis | Acuan | Nilai acuan | Hitungan | Selisih |
|---|---|---|---|---|---|
| Membalik arah sepenuhnya menuntut akar dua kali gaya belokan siku | Sifat matematis | Selisih vektor laju aliran momentum pada penampang yang sama | 1,414214 | 1,414214 | nol |
| Gaya tekanan dan laju aliran momentum berjumlah resultannya | Pulang pergi | Kekekalan momentum pada volume kendalinya | 32.359,975N | 32.359,975N | nol |
| Kehilangan pembesaran mendadak memakai kuadrat selisih kecepatannya | Nilai terbitan | Borda (1766) dan Carnot (1783), hL = (V1 − V2)²/2g | 0,631898m | 0,631898m | nol |
| Kehilangan penyempitan mendadak mengikuti koefisien tepi tajam | Nilai terbitan | Idelchik (1996), diagram 3-7, K = 0,5 (1 − A2/A1) | 0,000000m | 0,000000m | nol |
| Pembesaran penampang menaikkan tekanan meskipun energinya hilang | Perilaku | Perilaku yang harus berlaku: kecepatan yang lepas melebihi tekanan yang didapat | 1 | 1 | nol |
| Belokan lurus tidak membelokkan apa pun, jadi gayanya sejajar pipanya | Sifat matematis | Sifat yang harus berlaku pada sudut nol | 0,000000N | 0,000000N | nol |
| Suku tekanan menguasai suku momentum pada pipa air bertekanan | Perilaku | Perbandingan besar kedua suku pada pipa rancangan yang lazim | 1 | 1 | nol |
Seluruh pemeriksaan ini juga tersedia sebagai berkas uji yang dapat dijalankan sendiri dengan perintah npm test.
dasar perhitungan
Dua pernyataan pada lembar ini terdengar bertentangan padahal keduanya benar sekaligus, dan yang membuatnya terdengar bertentangan hanyalah kebiasaan menyamakan tekanan dengan energi. Pada pembesaran mendadak tekanan NAIK, karena air melambat dan sebagian tinggi kecepatannya berubah menjadi tinggi tekan. Pada saat yang sama energi HILANG, karena perlambatannya terjadi dengan olakan yang tidak pernah kembali menjadi apa pun. Yang naik dan yang hilang bukan besaran yang sama: tinggi kecepatan yang dilepas lebih besar daripada tinggi tekan yang didapat, dan selisih keduanya itulah yang hilang. Rumus kehilangannya, kuadrat SELISIH kecepatan dan bukan selisih kuadratnya, adalah tempat kesalahan hitung paling sering terjadi, dan keduanya tidak pernah berbeda jauh sehingga kesalahannya jarang mencolok, tetapi arah kesimpulannya bisa terbalik. Perhatikan pula batasnya: pada pembesaran ke penampang yang jauh lebih besar, seluruh tinggi kecepatan hilang dan tidak ada yang dipulihkan sama sekali. Itulah sebabnya pipa yang bermuara ke waduk kehilangan satu tinggi kecepatan penuh, tidak peduli sebesar apa waduknya.
rujukan
- 01Borda, J.-C. (1766). Mémoire sur l'écoulement des fluides par les orifices des vases.
- 02Carnot, L. (1783). Essai sur les machines en général.
- 03Streeter, V.L. & Wylie, E.B. (1985). Fluid Mechanics, edisi ke-8, bab 3 dan 5.
- 04Idelchik, I.E. (1996). Handbook of Hydraulic Resistance, edisi ke-3, diagram 4-1.