– Penerapan Hukum Bernoulli. Fluida ideal yang memenuhi Hukum Bernoulli adalah fluida ideal yang memenuhi karakteristik mengalir dengan garis-garis arus atau aliran tunak, tak kompresibel dan tak kental. Catatan buat pembacaPada setiap tulisan dalam semua tulisan yang berawalan “di” sengaja dipisahkan dengan kata dasarnya satu spasi, hal ini sebagai penciri dari website ini. Hukum Bernoulli merupakan turunan dari hukum-hukum dasar mekanika Newton, yaitu di turunkan berdasarkan konsep usaha-energi pada aliran flluida. Baca Juga Contoh soal Hukum Archimedes Konsep atau teorema usaha-energi menyatakan bahwa usaha yang di lakukan oleh resultan gaya yang beraksi pada sebuah sistem adalah sama dengan perubahan tenaga kinetik dari sistem tersebut. Perhatikan gambar di atas, berdasarkan hukum Bernoulli P1 + ½ ρv12 + ρgh1 = P2 + ½ ρv22 + ρgh2 Pada persamaan tersebut indeks bawah 1 dan 2 menunjukan dua keadaan/tempat yang sembarang sepanjang pipa tersebut yang memiliki ketinggian yang berbeda. Sehingga, dapat juga dituliskan P+ ½ ρv2 + ρgh= konstan Keterangan P = tekanan Paρ = massa jenis zat cair/fluida kg/ m3v = kecepatan aliran fluida m/sg = percepatan gravitasi m/s2.h = ketinggian m. Persamaan Bernoulli dapat di gunakan untuk menentukan laju fluida dengan cara mengukur tekanan. Prinsip yang umum di gunakan di dalam alat pengukur seperti itu adalah persamaan kontinuitas mengharuskan bahwa laju fluida di tempat penyempitan akan bertambah besar. Persamaan Bernoulli kemudian memperlihatkan bahwa tekanan harus turun di tempat tersebut. Berikut ini akan diuraikan beberapa penerapan Hukum Bernoulli dalam menjelaskan fenomena dalam fluida dinamis. Daftar Isi 1Penerapan Hukum Bernoulli Teori TorricelliPenerapan Hukum Bernoulli pada VenturimeterDari persamaan di atas, di perolehPenerapan Hukum Bernoulli pada Gaya Angkat Pesawat Terbang Penerapan Hukum Bernoulli Beberapa penerapan Hukum Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari diuraikan sebagai berikut Teori Torricelli Penerapan Hukum Bernoulli dapat digunakan untuk menentukan kecepatan zat cair yang keluar dari lubang pada dinding tabung. Hal ini dalam Fisika sebagai Teori Torricelli. Dengan menganggap diameter tabung lebih besar dibandingkan diameter lubang, maka permukaan zat cair pada tabung turun perlahan-lahan, sehingga kecepatan v1 dapat dianggap nol seperti ditunjukkan gambar di bawah ini Titik 1 permukaan dan titik 2 lubang terbuka terhadap udara sehingga tekanan pada kedua titik sama dengan tekanan atmosfer, P1 = P2 sehingga dengan Penerapan Hukum Bernoulli ½ ρv22 + ρgh2 = 0 + ρgh1 atau, ½ ρv22 = ρgh1 – h2 v = √2g h1 – h2 = √2gh Persamaan di atas adalah teori Torricelli, yang menyatakan bahwa kecepatan aliran zat cair pada lubang sama dengan kecepatan benda yang jatuh bebas dari ketinggian yang sama. Penerapan Hukum Bernoulli pada Venturimeter Venturimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur laju aliran zat cair dalam pipa yang prinsipnya merupakan Penerapan Hukum Bernoulli. Misalkan, zat cair dengan massa jenis ρ mengalir melalui pipa yang luas penampangnya A1. Sedangkan, pada pipa yang sempit dengan luas penampang A2. Berdasarkan gambar di atas dari persamaan kontinuitas pada titik 1 dan 2 dapat di nyatakan A1v1 = A2v2 v2 = A1v1/A2 Sehingga persamaan Bernoulli, menjadi P1 + ½ ρv12 + ρgh1 = P2 + ½ ρv22 + ρgh2 Karena h1 = h2, maka P1 + ½ ρv12 = P2 + ½ ρv22 Jika persamaan v2 di subtitusikan maka akan dihasilkan P1 + ½ ρv12 = P2 + ½ ρA1/A22 v12 sehingga, P1 – P2 = P2 + ½ ρv12[A12 – A22/A22 Berdasarkan persamaan tekanan hidrostatik, pada manometer berlaku PA = P1 + ρgh1 PB = P2 + ρgh1 – h + ρ’gh karena, titik A dan B berada pada satu bidang mendatar, maka berlaku Hukum Pokok Hidrostatika PA = PB P1 + ρgh1 = P2 + ρgh1 – h + ρ’gh atau, P1 – P2 = ρ’gh – ρgh sehingga, P1 – P2 = ρ’ – ρ gh Dari persamaan di atas, di peroleh ½ ρv12[A12 – A22/A22 = ρ’ – ρ gh Sehingga v1 = A2 √[2ρ’ – ρ gh]/ 2[A12 – A22/A22] Keterangan v1 = laju aliran fluida pada pipa besar m/s A1 = luas penampang pipa besar m2 A2 = luas penampang pipa kecil m2 ρ = massa jenis fluida kg/m3 ρ’ = massa jenis fluida dalam manometer kg/m3 h = selisih tinggi permukaan fluida pada manometer m g = percepatan gravitasi m/s2 Untuk venturimeter yang tidak di lengkapi manometer pada prinsipnya sama, tabung manometer di ganti dengan pipa pengukur beda tekanan seperti gambar di bawah ini Sehingga di dapatkan persamaan P1 – P2 = ½ ρv22 – v12 dengan memasukkan v2 = A1v1/A2 maka di peroleh persamaan sebagai berikut Berdasarkan persamaan tekanan hidrostatik, maka tekanan pada titik 1 dan 2 adalah P1 = Po + ρgh P2 = Po + ρgh Selisih tekanan pada kedua penampang adalah P1 – P2 = ρg h1 – h2 = ρgh Dengan menggabungkan kedua persamaan yang melibatkan perbedaan tekanan tersebut diperoleh kelajuan aliran fluida atau Keterangan v1 = laju aliran fluida pada pipa besar m/s A1 = luas penampang pipa besar m2 A2 = luas penampang pipa kecil m2 h = selisih tinggi permukaan fluida pada manometer m g = percepatan gravitasi m/s2 Penerapan Hukum Bernoulli pada Gaya Angkat Pesawat Terbang Pesawat terbang dapat terangkat ke udara karena kelajuan udara yang melalui sayap pesawat. Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dan sisi bagian atas yang lebih melengkung daripada sisi bagian bawahnya. Daya angkat dinamik adalah gaya yang beraksi pada sebuah benda, seperti sayap kapal terbang, rotor helikopter, hidrofil, karena geraknya melalui suatu fluida. Akibat sudut serangan angel of attack sayap menyebabkan udara menyimpang ke bawah. Sehingga, dari hukum Newton ketiga maka reaksi gaya sayap yang mengarah ke bawah ini pada udara adalah sebuah gaya F yang arahnya ke atas, yakni daya angkat tersebut yang di kerahkan oleh udara pada sayap. Pola garis-garis ars adalah konsisten. Pada atas sayap garis-garis arus adalah lebih dekat satu sama lain daripada di bawah sayap. Jadi v1 > v2 dan dari prinsip Bernoulli P1 < P2 yang harus benar supaya ada daya angkat. Demikian uraian beberapa penerapan Hukum Bernoulli ,semoga bermanfaat