Soal dan Penyelesaian Fisika Sekolah Menengan Atas - Pesawat sanggup terbang alasannya ialah ada momentum dari dorongan horizontal mesin pesawat, kemudian dorongan mesin tersebut akan mengakibatkan perbedaan kecepatan fatwa udara di bawah dan di atas sayap pesawat .
Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bab belakang yang tajam dan sisi bab atas yang lebih melengkung dari sisi bab bawahnya. Bentuk ini menciptakan kecepatan fatwa udara melalui permukaan sayap bab atas lebih besar dari kecepatan fatwa udara melalui permukaan sayap bab bawah pada ketika pesawat tinggal landas.
Pesawat akan terangkat bila kecepatan fatwa udara di bab atas sayap (v1) lebih besar dari kecepatan fatwa udara di bab bawah sayap (v2) yang mengakibatkan tekanan udara pada bab bawah (P2) lebih besar daripada tekanan udara pada bab atas (P1). Perbedaan tekanan inilah yang yang memilih gaya angkat pesawat.
Besarnya gaya angkat pesawat terbang sanggup dirumuskan sebagai berikut:
Makin besar kecepatan pesawat, makin besar kecepatan udara, sehingga gaya angkat sayap pesawat makin besar. Supaya pesawat sanggup terangkat, gaya angkat harus lebih besar daripada berat pesawat:\[ \\F_2-F_1>W\]Jika pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot ingin mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara), maka kelajuan pesawat harus diatur sedemikian rupa sehingga gaya angkat sama dengan berat pesawat:\[ \\F_2-F_1=W\]Untuk turun (mendarat) diperlukan gaya angkat lebih kecil dari berat pesawat \[ \\F_2-F_1<W\]
Soal Jawab Gaya Angkat Sayap Pesawat
1. UN 2011: Sayap pesawat terbang dirancang semoga mempunyai gaya angkat ke atas maksimal, menyerupai gambar
kalau v ialah kecepatan fatwa udara dan P ialah tekanan udara maka sesuai
dengan azas bernoulli rancangan tersebut dibentuk agar…..
A. vA > vB sehingga PA > PB
B. vA > vB sehingga PA < PB
C. vA < vB sehingga PA < PB
D. vA < vB sehingga PA > PB
E. vA > vB sehingga PA = PB
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Menurut gambar semoga sayap pesawat terangkat maka perlu: $ V_{A}>V_{B}$ sehingga $ P_{B}>P_{A}$
2. Sebuah pesawat dilengkapi dengan dua buah sayap masing-masing seluas 40 m2. Jika kelajuan fatwa udara di atas sayap v1 adalah 250 m/s dan kelajuan udara di bawah sayap ialah 200 m/s tentukan gaya angkat pada pesawat tersebut, anggap kerapatan udara ialah 1,2 kg/m3!
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$ {\\F_2-F_1= \frac{1}{2}\rho . A(v_{2}^{2}-v_{1}^{2})\\F_2-F_1= \frac{1}{2}.1,2.80(250^{2}-200^2)\\F_2-F_1= 1080000N\\\Delta F=1080kN}$
3. Tentukan kecepatan fatwa udara di bab atas sayap, kalau kecepatan fatwa udara di bab bawah sayap pesawat ialah 60 m/s dan beda tekanan di atas dan di bawah sayap ialah 10 N/m2 (ρudara = 1,29 kg/m3)
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$ \\P_2-P_1= \frac{1}{2}\rho (v_{1}^{2}-v_{2}^{2})\\v_{1}^{2}=v_{1}^{2}+\frac{2(P_2-P_1)}{\rho }\\v_{1}^{2}=60^{2}+\frac{2(10)}{1,29}\\v_{1}^{2}=3625,5\\v_{1}=60,13ms^{-1}\\v_{1}\approx 60ms^{-1}$
Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bab belakang yang tajam dan sisi bab atas yang lebih melengkung dari sisi bab bawahnya. Bentuk ini menciptakan kecepatan fatwa udara melalui permukaan sayap bab atas lebih besar dari kecepatan fatwa udara melalui permukaan sayap bab bawah pada ketika pesawat tinggal landas.
Pesawat akan terangkat bila kecepatan fatwa udara di bab atas sayap (v1) lebih besar dari kecepatan fatwa udara di bab bawah sayap (v2) yang mengakibatkan tekanan udara pada bab bawah (P2) lebih besar daripada tekanan udara pada bab atas (P1). Perbedaan tekanan inilah yang yang memilih gaya angkat pesawat.
Besarnya gaya angkat pesawat terbang sanggup dirumuskan sebagai berikut:
- \[ \\F_2-F_1= \frac{1}{2}\rho . A(v_{1}^{2}-v_{2}^{2})\\P_2-P_1= \frac{1}{2}\rho (v_{1}^{2}-v_{2}^{2})\]
- F1 = gaya dorong ke bawah (N)
- F2 = gaya angkat ke atas (N)
- P1 = tekanan pada sayap bab atas (N/m2)
- P2 = tekanan pada sayap bab bawah (N/m2)
- A = luas penampang sayap (m2)
- v1 = kecepatan udara sayap bab atas (m/s)
- v2 = kecepatan udara sayap bab bawah (m/s)
- ρ = massa jenis (kg/m)
Makin besar kecepatan pesawat, makin besar kecepatan udara, sehingga gaya angkat sayap pesawat makin besar. Supaya pesawat sanggup terangkat, gaya angkat harus lebih besar daripada berat pesawat:\[ \\F_2-F_1>W\]Jika pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot ingin mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara), maka kelajuan pesawat harus diatur sedemikian rupa sehingga gaya angkat sama dengan berat pesawat:\[ \\F_2-F_1=W\]Untuk turun (mendarat) diperlukan gaya angkat lebih kecil dari berat pesawat \[ \\F_2-F_1<W\]
Soal Jawab Gaya Angkat Sayap Pesawat
1. UN 2011: Sayap pesawat terbang dirancang semoga mempunyai gaya angkat ke atas maksimal, menyerupai gambar
kalau v ialah kecepatan fatwa udara dan P ialah tekanan udara maka sesuaidengan azas bernoulli rancangan tersebut dibentuk agar…..
A. vA > vB sehingga PA > PB
B. vA > vB sehingga PA < PB
C. vA < vB sehingga PA < PB
D. vA < vB sehingga PA > PB
E. vA > vB sehingga PA = PB
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Menurut gambar semoga sayap pesawat terangkat maka perlu: $ V_{A}>V_{B}$ sehingga $ P_{B}>P_{A}$
2. Sebuah pesawat dilengkapi dengan dua buah sayap masing-masing seluas 40 m2. Jika kelajuan fatwa udara di atas sayap v1 adalah 250 m/s dan kelajuan udara di bawah sayap ialah 200 m/s tentukan gaya angkat pada pesawat tersebut, anggap kerapatan udara ialah 1,2 kg/m3!
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$ {\\F_2-F_1= \frac{1}{2}\rho . A(v_{2}^{2}-v_{1}^{2})\\F_2-F_1= \frac{1}{2}.1,2.80(250^{2}-200^2)\\F_2-F_1= 1080000N\\\Delta F=1080kN}$
3. Tentukan kecepatan fatwa udara di bab atas sayap, kalau kecepatan fatwa udara di bab bawah sayap pesawat ialah 60 m/s dan beda tekanan di atas dan di bawah sayap ialah 10 N/m2 (ρudara = 1,29 kg/m3)
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$ \\P_2-P_1= \frac{1}{2}\rho (v_{1}^{2}-v_{2}^{2})\\v_{1}^{2}=v_{1}^{2}+\frac{2(P_2-P_1)}{\rho }\\v_{1}^{2}=60^{2}+\frac{2(10)}{1,29}\\v_{1}^{2}=3625,5\\v_{1}=60,13ms^{-1}\\v_{1}\approx 60ms^{-1}$
Post a Comment (0)