pompa air 150 watt menghisap air dari kedalaman 12 meter. air disalurkan pompa melalui pipa dan di tampung dalam tandon air jika tandon air memiliki volume 1000

Kelas         : XI
Pelajaran   : Fisika
Kategori     : Fluida Dinamis
Kata Kunci : pompa air, daya, kedalaman, tandon, penampung, volum, waktu pengisian

Diketahui
Daya pompa air P = 150 watt
Kedalaman h = 12 meter
Volum tandon (penampung) air V = 1.000 liter atau 1 m³
Percepatan gravitasi g = 10 m/s²
Massa jenis air ρ = 1.000 kg/m³

Ditanya
Waktu pengisian tandon air hingga penuh

Penyelesaian

Step-1
Rumus daya dan energi potensial

[tex] Daya=\frac{Usaha}{Waktu} [/tex]
Di soal ini kita lihat bahwa usaha dalam bentuk energi potensial karena terdapat kedalaman.
[tex]P= \frac{EP}{t} [/tex]
[tex]P= \frac{mgh}{t} [/tex]

Step-2
Rumus massa jenis

[tex]\rho = \frac{massa}{volum} [/tex]
Atau,
m = ρ.V

Step-3
Gabungkan kedua langkah di atas

[tex]P= \frac{mgh}{t} [/tex]
[tex]P= \frac{\rho Vgh}{t} [/tex]

Sebenarnya kita telah mengetahui bahwa debit [tex]Q= \frac{V}{t} [/tex], namun kali ini debit tidak ditanyakan.

Final step
Hitung waktu pengisian tandon air hingga penuh

⇔ [tex]P= \frac{\rho Vgh}{t} [/tex]
Menjadi,
⇔ [tex]t= \frac{\rho Vgh}{P} [/tex]
⇔ [tex]t= \frac{(1.000)(1)(10)(12)}{150} [/tex]
⇔ [tex]t= \frac{(1.000)(1)(4)}{5} [/tex]
⇔ t = (200)(4)
⇔ t = 800

Jadi, waktu yang diperlukan hingga tandon air terisi penuh adalah 800 detik.

___________

Tambahan
Jika ditanyakan debit air, maka lanjutkan dengan perhitungan sebagai berikut:
⇔ [tex]Q= \frac{V}{t} [/tex]
⇔ [tex]Q= \frac{1m^{3}}{800sekon} [/tex]
Diperoleh debit sebesar Q = ¹/₈₀₀ m³/s
Atau,
⇔ [tex]Q= \frac{1.000liter}{800sekon} [/tex]
Diperoleh debit sebesar Q = 1,25 L/s