Daniel Bernoulli (1700 – 1782) membuktikan bahwa semakin besar kecepatan fliuda, semakin kecil tekanannya dan begitu juga sebaliknya, semakin kecil kecepatan fluida, semakin besar tekanannya. Kemudian pernyataa ini dikenal sebagai ASAS BERNOULLI.
Perhatikan gambar dibawah ini.
Keterangan :
P1 : Tekanan pada permukaan 1 (N/m2)
P2 : Tekanan pada permukaan 2 (N/m2)
V1 : Kecepatan aliran pada permukaan 1 (m/s)
V2 : Kecepatan aliran pada permukaan 2 (m/s)
h1 : Ketinggian permukaan 1 (m)
h2 : Ketinggian permukaan 2 (m)
ρ : Massa jenis fluida (kg/m3)
g : Kecepatan gravitasi (m/s2)
Dengan menerapkan Persaama Bernoulli, untuk fluida yang mengalir melalui sebuah lubang pada tangki seperti gambar berikut :
Maka kecepatan semburan air pada lubang dirumuskan :
V = √ 2 g h
Jarak horizontal yang dicapai semburan air, dirumuskan :
X = 2 √ h. h2
PENERAPAN HUKUM BERNOULLI
Ø Venturimeter
Venturi meter adalah alat yang dipasang di dalam suatu pipa aliran untuk mengukur laju aliran suatu zat cair.
Untuk venturi tanpa manometer, kelajuan alirab pada masing – masing titik adalah seperti gambar berikut :
Dan dirumuskan :
Untuk venturi meter yang dipasangi manometer, dimana terdapat fluidalain di dalam manometer tersebut, kelajuan aliran pada masing – masing titik adalah seperti gambar berikut :
Dirumuskan :
Dengan keterangan :
V1 : Kecepatan aliran pada permukaan 1 (m/s)
V2 : Kecepatan aliran pada permukaan 2 (m/s)
A1 : Luas penampang 1 (m2)
A2 : Luas penampang 2 (m2)
h : Beda ketinggian permukaan fluida pd manometer (m)
ρ : Massa jenis fluida pada venturimeter (kg/m3)
ρ’ : Massa jenis fluida pada manometer (kg/m3)
g : Kecepatan gravitasi (m/s2)
Tabung Pitot
Tabung pipot adalah alat yang digunakan untuk mengukur kelajuan aliran suatu gas. (Perhatikan gambar berikut)
Karena titik b kecepatan alirannya menjadi nol, maka dengan turunan dari persamaan Bernouli.kecepatan aliran udara di titik a (Va) dirumuskan :
Keterangan :
V1 : Kecepatan aliran pada permukaan 1 (m/s)
h : Beda ketinggian permukaan fluida pd manometer (m)
ρ : Massa jenis fluida pada venturimeter (kg/m3)
ρ’ : Massa jenis fluida pada manometer (kg/m3)
g : Kecepatan gravitasi (m/s2)
Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang
Pesawat terbang dapat terangkat karena kelajuan udara yang melalui sayap pewasat mengakibatkan perbedaab tekanan udara dibagian bawah dan atas sayap pesawat, sehingga menyebabkan gaya angkat sebesar (F1 – F2) pada pesawat, seperti ditunjukan pada gambar berikut.
Besar gaya (F1 – F2) berdasarkan turunan dari persamaan Bernoulli adalah :
Keterangan :
(F1 – F2) : Gaya angkat (N)
P1 : Tekanan pada permukaan 1 (N/m2)
P2 : Tekanan pada permukaan 2 (N/m2)
V1 : Kecepatan aliran pada permukaan 1 (m/s)
V2 : Kecepatan aliran pada permukaan 2 (m/s)
A : Luas penampang sayap (m2)
ρ : Massa jenis fluida udara (kg/m3)
Pesawat tebang terangkat keatas jika : F1 – F2 > Wpesawat
Untuk pesawat dengan ketinggian tetap : F1 – F2 = Wpesawat
