Hukum Bernoulli - Fisika Kelas XI

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa tekanan dari fluida yang bergerak seperti udara berkurang ketika fluida tersebut bergerak lebih cepat. Hukum Bernoulli ditemukan oleh Daniel Bernoulli, seorang matematikawanSwiss yang menemukannya pada 1700-an. Bernoulli menggunakan dasar matematika untuk merumuskanhukumnya.

Dari persamaan diatas, Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama di setiap titik sepanjang aliran fluida ideal.

Keterangan:

P = Tekananal (Pascal)
v = kecepatan (m/s)
p = massa jenis fluida (kg/m^3)
h = ketinggian (m)
g = percepatan gravitasi (9,8 m/s^2)

Suatu fluida dialirkan ke dalam pipa dengan penampang yang berbeda. Tekanan p₁ pada penampang A₁ disebabkan oleh gaya F₁ dan tekanan p₂disebabkan oleh gaya F₂.

Perbedaan tekanan antar kedua ujung pipa tersebut adalah:

Terdapat beberapa Asumsi Hukum Bernoulli diantaranya:

• Fluida tidak dapat dimampatkan (incompressible) dan nonviscous. 
• Tidak ada kehilangan energi akibat gesekan antara fluida dan dinding pipa. 
• Tidak ada energi panas yang ditransfer melintasi batas-batas pipa untuk cairan baik sebagaikeuntungan atau kerugian panas. 
• Tidak ada pompa di bagian pipa
• Aliran fluida laminar (bersifat tetap)

Penerapan hukum Bernoulli, antara lain:

 Asas Torricelli
Kebocoran pipa dengan tinggi dari bawah h1 dan tinggi dari permukaan air h2, air akan keluar dengan kecepatan v dan jatuh pada jarak x dari pipa.

Besar kecepatan keluarnya air dari lubang tersebut adalah:

Waktu yang diperlukan air untuk mencapai tanah adalah:

jarak jatuhnya air dari tangki adalah:

Gaya angkat pesawat

Jika kecepatan aliran udara di atas sayap pesawat v₁ dan tekanan p₁, sedang pada bagian bawah pesawat kecepatan alirannya v2 dan tekanan p2, maka beda tekanan pesawat adalah:

                                                   

Pipa Venturi

Tabung venturi adalah venturimeter, yaitu alat yang dipasang pada suatu pipa aliran untuk mengukur kelajuan zat  cair.

 

tekanan pada kedua ujung pipa adalah:

   

     beda ketinggian fluida adalah:

         

Aplikasi Hukum Bernoulli

Hukum Bernoulli bermanfaat bagi kehidupan manusia, beberapa aplikasi penerapan hukum bernoulli adalah sebagai berikut:

• Torriceli/Tangki Air
• Venturimeter
• Manometer
• Gaya Angkat Pesawat
• Tabung Pitot