Semakin Sempit, Semprotannya Semakin Kencang

Jika sahabat pernah bermain dengan selang air, maka pasti paham betul dengan fenomena ini.

Saat lubang selang kita persempit, entah dengan cara menekan atau menutup sebagian dengan ibu jari kita, maka air yang keluar dari ujung selang menjadi lebih kencang dan jarak semburnya jadi lebih jauh.





Apa sih Rahasianya?

Rahasia pertama terletak pada hukum gerak jatuh bebas.



Bayangkan jika selang kita arahkan pada sudut "α" dengan kecepatan "Vo". Maka waktu yang dibutuhkan saat air keluar dari selang sampai jatuh ke tanah akan sama dengan "t" lebih sedikit. Dan jarak yang ditempuh air selang adalah "S" lebih sedikit.

Dengan rumus perbandingan di atas, waktu "t" dan jarak "S" akan berbanding lurus dengan kecepatan "Vo". Makin cepat "Vo", maka makin lama dan jauh air jatuh ketanah.

Rahasia kedua ada pada debit air vs luas penampang selang



Pada saat kita membuka  keran air, maka air keluar dengan debit tertentu "Q". Debit ini akan selalu sama selama kita tidak memutar keran.

Pada saat kita menjepit ujung selang atau menutup sebagian dengan ibu jari, maka sebenarnya kita sedang mempersempit luas penampang "A".

Karena debit "Q" selalu sama,  konsekuensinya sesuai dengan rumus di atas, kecepatan air keluar dari ujung selang akan berbanding terbalik dengan luas penampang "A". Makin sempit luas penampang, semakin kencang dia.

Jika kita gabungkan rahasia pertama dan kedua, dengan mudah kita bisa menjelaskan kenapa kecepatan dan jarak tempuh air menjadi semakin kencang dan jauh saat kita mempersempit luasan ujung selang.