Halo cerdikawan pasti kamu banyak yang pusing bukan dengan pelajaran fisika? Salah satu pembahasan yang ada di dalam ilmu fisika adalah hukum Bernoulli. Apa sih yang dimaksud dengan hukum tersebut?

artikelnesia.com

Jika kamu belum masuk ke dalam pembahasan ini, pasti istilah hukum Bernoulli terasa asing saat didengar. Mungkin juga kamu merasa Bernoulli sama seperti nama orang. Karena memang benoulli diambil dari nama pencetusnya yakni Daniel Bernoulli.

Wah pasti kamu yang masih baru mendengar istilah ini makin bertanya Tanya bukan apa sih hukum Bernoulli itu. Bagi kamu yang sudah pernah mempelajarinya, yuk belajar kembali dengan membaca tulisan ini sampai selesai. Dijamin penjelasannya mudah dipahami.

Pengertian

Yang dimaksud dengan hukum Bernoulli adalah sebuah hukum yang menjelaskan mengenai besar atau kecilnya sebuah tekanan dari fluida yang bergerak, dan akan berkurang jika gerakannya lebih cepat.

Untuk penerapannya hukum ini hanya diterapkan kepada zat cair yang memiliki kecepatan mengalir berbeda-beda dalam satu pipa.

Penemu Hukum Bernoulli

hukum bernoulli
artikelnesia.com

Seperti disinggung di awal bahwa hukum ini diambil dari nama pencetusnya yakni Daniel Bernoulli. Ia adalah seorang ilmuwan dari swiss sekitar tahun 1700. Untuk merumuskan hukum ini Daniel menggunakan rumus matematika sebagai acuannya.

Bunyi Teori Bernoulli

Untuk bunyi hukum Bernoulli terdapat kata yang dijadikan sebagai dasar hukum. Perkataan tersebut yang sering dikatakan sebagai dasar hukum yakni:

  1. “Fluida tidak bisa dimampatkan atau istilah lainnya adalah (incompressible) dan nonviscous.”
  2. “Tidak ada kehilangan energi akibat gesekan antara fluida dan dinding pipa.”
  3. “Enggak ada energi panas yang ditransfer melintas batas-batas pipa untuk cairan baik sebagai keuntungan atau kerugian panas.”
  4. “Tidak ada pompa di bagian pipa.”
  5. “Aliran fluida laminar (bersifat tetap).”

Prinsip Bernoulli

Istilah ini digunakan dalam mekanika fluida. Penjelasan dari prinsip ini adalah suatu peningkatan pada fluida yang akan menimbulkan suatu penurunan pada tekanan yang ada di aliran fluida.

Mengenai prinsip Bernoulli yang digunakan sekarang ini adalah bentuk penyederhanaan dari persamaan Bernoulli. Pada persamaan tersebut dijelaskan secara jelas bahwa jumlah energi dalam satu titik pada sebuah jalur di aliran yang sama.

Prinsip ini juga sudah dikatakan oleh Daniel Bernoulli sebelumnya. Ia telah menyederhanakan prinsip ini menjadi persamaan yaitu berlaku untuk aliran fluida termampatkan dan aliran tak-termampatkan.

Rumus

Yah, dalam penjelasan panjang di atas terdapat rumus yang harus kamu ketahui diantaranya:

1. Aliran Tak Termampatkan

Aliran jenis ini memiliki ciri yaitu aliran fluida yang terjadi adanya besaran kerapatan massa (densitas) dari sebuah fluida di sepanjang aliran tersebut.

Sebagai contoh untuk aliran ini adalah air, emulsi berbagai minyak, dan lain sebagainya. Berikut ini rumus dari Bernoulli untuk bentuk persamaan aliran fluida tak termampatkan.

P +1/2 pv2 + pgh = konstan

Keterangan :

  • v = kecepatan fluida
  • g = kecepatan gravitasi bumi
  • h = ketinggian relatif terhadap suatu referensi
  • P = tekanan fluida
  • P = densitas fluida

Untuk ketentuan di atas hanya berlaku dalam aliran tak termampatkan di bawah ini.

  • Aliran bersifat tunak atau steady state
  • Tidak dapat gesekan

2. Aliran Termampatkan

Berbeda dengan sebelumnya dalam aliran termampatkan disini memiliki karakteristik seperti ada perubahan pada besaran kerapatan massa atau densitas dari fluida di sepanjang aliran.

Untuk contoh material yang termasuk dalam jenis ini adalah udara, gas alam dan masih banyak lagi. Berikut rumus Bernoulli di atas:

  • p = besarnya suatu tekanan
  • ½ PV^2 = Energi kinetic per satuan volume
  • Pgh = energy potensial per satuan volume

Semua nilai tersebut memiliki jumlah yang sama besar di setiap titik sepanjang satu garis arus. Persamaan dalam hukum ini nantinya akan digunakan untu media menentukan laju fluida dengan cara mengukur tekanan. Prinsip umum dalam hukum ini merupakan prinsip umum yang digunakan manusia.

Kegunaan dari prinsip ini juga sebagai alat untuk mengukur suatu persamaan kontinuitas laju fluida. Dimana ketika berada di tempat yang sempit maka akan menjadi besar.

Penerapan Dalam Kehidupan Sehari-Hari

  1. Teorema Torriceli
    Dalam persamaan Bernoulli di bawah ini, penggunaannya dilakukan oleh Daniel sebagai penghitung kecepatan zat cair yang keluar dari dasar sebuah penampungan air.
  2. Efek Venturi
    Yang akan menunjukkan secara kuantitatif akan laju aliran fluida tinggi, maka tekanan fluida akan menjadi kecil. Hukum ini berlaku kebalikan yakni jika laju aliran fluida rendah maka tekanan fluida akan menjadi besar.
  3. Karburator
    Yaitu sebuah alat yang digunakan sebagai penghasil campuran bahan bakar dengan udara. Campuran ini setelahnya dimasukkan dalam silinder mesin dengan tujuan pembakaran.
  4. Venturimeter
    Alat ini digunakan untuk mengukur laju aliran fluida, contoh penggunaannya untuk menghitung kecepatan laju aliran air atau minyak yang mengalir ke pipa.

Kegiatan sederhana yang ada di rumah biasanya menggunakan hukum bernouli tanpa kamu sengaja adalah pembenaran tangki yang bocor. Disana kamu bisa menghitung berapa besar aliran air yang keluar dari tangki melalui lubang kecil tempat air tersebut keluar.

Hukum Bernoulli Pesawat

Kerja dari prinsip Bernoulli tidak lepas dalam pesawat, yakni dalam peran menghadirkan sayap pesawat. Dalam hal ini hukum Bernoulli menjelaskan tentang suatu aliran fluida peningkatan kecepatan aliran fluida akan menurunkan tekanan pada aliran tersebut.

Kembali pada pesawat terbang ternyata pembuatan sayapnya yang sedemikian rupa supaya peswat bisa terbang dengan baik loh. Penampang sayap yang memiliki bagian belakang lebih tajam dan sisi bagian atas melengkung daripada sisi bawahnya.

Bentuk penampang tersebut akan mengakibatkan kecepatan aliran udara di bagian atas lebih besar daripada bawah. Hal inilah yang akhirnya menyebabkan timbulnya kekuatan terbang bagi pesawat. Wah, pasti meskipun para cerdikawan sudah banyak yang sering naik pesawat namun belum mengetahui akan hukum yang satu ini.

Contoh Soal Hukum Bernoulli

  1. Dalam sebuah air mancur dipasang pipa yang ditanam di bawah tanah lalu aliran air dialirkan ke atas secara vertical dengan pipa yang memiliki diameter lebih kecil. Hitung berapa tekanan dari P1 yang dbutuhkan supaya air bisa bekerja dengan semestinya.

    Jawab:
    Diketahui:
    P = 103 kg/m3, h1 =0m: h2=8 m + 1,75 m = 9,75 m: v2 = 32 m/2 r1 = 15 cm r2=5 cm P2=P atm

    Ditanya :
    V1?
    P1?

Nah, cerdikawan bagaimana apakah kamu bisa menyelesaikan soal di atas. Jika memang bisa kamu harus membagi ilmu yang kamu berikan dengan teman yang lain ya. Jangan lupa juga untuk terus belajar dan tidak sombong akan kecerdasan yang dimiliki.

Jadi sekarang diantara kalian tidak ada yang bingung lagi bukan mengenai hukum Bernoulli dan sepuar penjelasannya? Untuk menguji seberapa besar pamahaman kalian jangan lupa untuk mengerjakan soal yang ada di atas. Ingat ya jangan mencontek teman saat mengerjakan!

Baca juga :
1. Penjelasan Hukum Hooke, Rumus, dan Contoh Soal
2. Penjelasan Hukum Newton I dan Penerapan di Kehidupan Sehari-Hari