Minggu, 28 April 2013

Hukum Bernoulli - Fisika Kelas XI

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa tekanan dari fluida yang bergerak seperti udara berkurang ketika fluida tersebut bergerak lebih cepatHukum Bernoulli ditemukan oleh Daniel Bernoulliseorang matematikawanSwiss yang menemukannya pada 1700-an. Bernoulli menggunakan dasar matematika untuk merumuskanhukumnya.
rumus hukum bernoulli

gambar hukum bernoulli
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:

hukum bernoulli

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.
torricelli-tank
Besar kecepatan keluarnya air dari lubang tersebut adalah:

image
Waktu yang diperlukan air untuk mencapai tanah adalah:
image
jarak jatuhnya air dari tangki adalah:
image

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:
                                                   bernoulli-pesawat
Pipa Venturi
Tabung venturi adalah venturimeter, yaitu alat yang dipasang pada suatu pipa aliran untuk mengukur kelajuan zat  cair.
 venturi

tekanan pada kedua ujung pipa adalah:
   image
     beda ketinggian fluida adalah:
          image

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

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Can you faster than me? Try this

Typing Test

Kunjungi Tes Mengetik kemudian coba!

Sprinkle