PRINSIP BERNOULLITekanan dalam bendalir yang bergerakPrinsip Bernoullimenyatakan bahawa dalam suatu sistem pengaliran bendalir yang mantap, tekanan bendalir menjadi rendah apabila laju pengaliran bendalir bertambah dan sebaliknya. Udara adalah bendalir, seperti gas lain, udara berkelakuan seperti air dan cecair yang lain, serta mematuhi prinsip Bernoulli.Udara ditiup dipermukaan atas kertas, aliran udara yang laju menghasilkan satu kawasan bertekanan rendah dibahagian atas kertas. Udara udara di bawah permukaan kertas tidak bergerak mempunyai tekanan yang lebih tinggi. Ini menghasilkan satu daya angkat yang menolak kertas ke atas.Apabila air mengalir menerusi tiub Bernoulli pada kadar yang mantap, tekanan air adalah rendah apabila pengaliran air itu laju.ini kerana molekul-molekul iar mempunyai jumlah tenaga yang tertentu. Apabila air bergerak perlahan, air masih lagi mempunyai tenaga untuk menimbulkan tekanan yang tinggi. Akan tetapi apabila air bergerak pantas, gerakan itu menggunakan banyak tenaga dan oleh itu, hanya sedikit tenaga yang tinggal untuk menimbulkan tekanan, maka tekanan air pun berkurangan.Prinsip Bernoulli - fizik spm 2004 - Tripodhttp://fizik2004.tripod.com/prinsip5.htm

Hukum Bernoulli Dan PenerapannyaPenemu Hukum Bernoulli

Asas Bernoulli dikemukakan pertama kali oleh Daniel Bernoulli (17001782). DanielBernoulli lahir diGroningen, Belanda pada tangga l8 Februari 1700 dalam sebuah keluarga yang hebat dalambidang matematika. Dia dikatakan memiliki hubungan buruk dengan ayahnya yaitu Johann Bernoulli, setelah keduanya bersaing untuk juarapertama dalam kontes ilmiah di Universitas Paris. Johann, tidak mampu menanggung malu harus bersaing dengan anaknya sendiri. Johann Bernoulli juga menjiplak beberapa idekunci dari buku Daniel,Hydrodynamicadalam bukunya yangberjudulHydraulica yang diterbitkan lebih dahulu dari bukuHydrodynamica. Dalamkertas kerjanya yang berjudul Hydrodynamica, Bernoulli menunjukkan bahwabegitu kecepatanaliran fluida meningkat maka tekanannya justru menurun.Pada saat usia sekolah, ayahnya, Johann Bernoulli, mendorong dia untuk belajar bisnis. Namun, Daniel menolak, karena dia inginbelajar matematika. Ia kemudian menyerah pada keinginan ayahnya danbisnis dipelajarinya. Ayahnya kemudian memintanya untuk belajar dikedokteran, dan Daniel setuju dengan syarat bahwa ayahnya akan mengajarinya matematika secara pribadi.

Prinsip BernoulliPrinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip ini sebenarnya merupakan penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama. Prinsip ini diambil dari nama ilmuwan Belanda/Swiss yang bernama Daniel Bernoulli.Dalam bentuknya yang sudah disederhanakan, secara umum terdapat dua bentuk persamaan Bernoulli; yang pertama berlaku untuk aliran tak-termampatkan (incompressible flow), dan yang lain adalah untuk fluida termampatkan (compressible flow).

Aliran Tak-termampatkanAliran tak-termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida tak-termampatkan adalah: air, berbagai jenis minyak, emulsi, dll. Bentuk Persamaan Bernoulli untuk aliran tak-termampatkan adalah sebagai berikut:

di mana:v = kecepatan fluidag = percepatan gravitasi bumih = ketinggian relatif terhadapa suatu referensip = tekanan fluida = densitas fluidaPersamaan di atas berlaku untuk aliran tak-termampatkan dengan asumsi-asumsi sebagai berikut: Aliran bersifat tunak (steady state) Tidak terdapat gesekan

Aliran TermampatkanAliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida termampatkan adalah: udara, gas alam, dll. Persamaan Bernoulli untuk aliran termampatkan adalah sebagai berikut:

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah dari tekanan ( p ), energi kinetik per satuan volum (1/2 PV^2 ), dan energi potensial per satuan volume (gh) memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.Dalam bagian ini kita hanya akan mendiskusikan bagaimana cara berfikir Bernoulli sampai menemukan persamaannya, kemudian menuliskan persamaan ini. Akan tetapi kita tidak akan menurunkan persamaan Bernoulli secara matematis.Kita disini dapat melihat sebuah pipa yang pada kedua ujungnya berbeda dimanaujung pipa 1 lebih besar dari pada ujung pipa 2.

Penerapan Hukum Bernoulli:

a. Efek VenturiSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan pada kasus khusus lain yakni ketika fluida mengalir dalam bagian pipa yang ketinggiannya hampir sama (perbedaan ketinggian kecil). Untuk memahami penjelasan ini, amati gambar di bawah.Pada gambar di atas tampak bahwa ketinggian pipa, baik bagian pipa yang penampangnya besar maupun bagian pipa yang penampangnya kecil, hampir sama sehingga diangap ketinggian alias h sama. Jika diterapkan pada kasus ini, maka persamaan Bernoulli berubah menjadi :Ketika fluida melewati bagian pipa yang penampangnya kecil (A2), maka laju fluida bertambah (ingat persamaan kontinuitas). Menurut prinsip Bernoulli, jika kelajuan fluida bertambah, maka tekanan fluida tersebut menjadi kecil. Jadi tekanan fluida di bagian pipa yang sempit lebih kecil tetapi laju aliran fluida lebih besar.

Ini dikenal dengan julukan efek Venturi dan menujukkan secara kuantitatif bahwa jika laju aliran fluida tinggi, maka tekanan fluida menjadi kecil. Demikian pula sebaliknya, jika laju aliran fluida rendah maka tekanan fluida menjadi besar.

b. Tabung PitotTabung Pitot adalah alat ukur yang kita gunakan untuk mengukur kelajuan gas / udara. Perhatikan gambar di bawahLubang pada titik 1 sejajar dengan aliran udara. Posisi kedua lubang ini dibuat cukup jauh dari ujung tabung pitot, sehingga laju dan tekanan udara di luar lubang sama seperti laju dan tekanan udara yang mengalir bebas. Dalam hal ini, v1 = laju aliran udara yang mengalir bebas (ini yang akan kita ukur), dan tekanan pada kaki kiri manometer (pipa bagian kiri) = tekanan udara yang mengalir bebas (P1).

Lubang yang menuju ke kaki kanan manometer, tegak lurus dengan aliran udara. Karenanya, laju aliran udara yang lewat di lubang ini (bagian tengah) berkurang dan udara berhenti ketika tiba di titik 2. Dalam hal ini, v2 = 0. Tekanan pada kaki kanan manometer sama dengan tekanan udara di titik 2 (P2).Ketinggian titik 1 dan titik 2 hampir sama (perbedaannya tidak terlalu besar) sehingga bisa diabaikan. Ingat ya, tabung pitot juga dirancang menggunakan prinsip efek venturi. Mirip seperti si venturi meter, bedanya si tabung petot ini dipakai untuk mengukur laju gas alias udara. Karenanya, kita tetap menggunakan persamaan efek venturi. Sekarang kita oprek persamaannya :

Ini persamaan yang kita cari. Persamaan ini digunakan untuk menghitung laju aliran gas alias udara menggunakan si tabung pitot.

c. Penyemprot Racun SeranggaPenyemprot Racun Serangga hampir sama prinsip kerjanya dengan penyemprot parfum. Jika pada penyemprot parfum Anda menekan tombol, maka pada penyemprot racun serangga Anda menekan masuk batang penghisap.

Ketika bola karet diremas, udara yang ada di dalam bola karet meluncur keluar melalui pipa 1. Karenanya, udara dalam pipa 1 mempunyai laju yang lebih tinggi. Karena laju udara tinggi, maka tekanan udara pada pipa 1 menjadi rendah. Sebaliknya, udara dalam pipa 2 mempunyai laju yang lebih rendah. Tekanan udara dalam pipa 2 lebih tinggi. Akibatnya, cairan parfum didorong ke atas. Ketika si cairan parfum tiba di pipa 1, udara yang meluncur dari dalam bola karet mendorongnya keluarBiasanya lubang berukuran kecil, sehingga parfum meluncur dengan cepat ingat persamaan kontinuitas, kalau luas penampang kecil, maka fluida bergerak lebih cepat. Sebaliknya, kalau luas penampang pipa besar, maka fluida bergerak pelan.

d. Cerbong asapPertama, asap hasil pembakaran memiliki suhu tinggi alias panas. Karena suhu tinggi, maka massa jenis udara tersebut kecil. Udara yang massa jenisnya kecil mudah terapung alias bergerak ke atas. Alasannya bukan cuma ini Prinsip bernoulli juga terlibat dalam persoalan ini.

Kedua, prinsip bernoulli mengatakan bahwa jika laju aliran udara tinggi maka tekanannya menjadi kecil, sebaliknya jika laju aliran udara rendah, maka tekanannya besar. Ingat bahwa bagian atas cerobong berada di luar ruangan. Ada angin yang niup di bagian atas cerobong, sehingga tekanan udara di sekitarnya lebih kecil. Di dalam ruangan tertutup tidak ada angin yang niup, sehingga tekanan udara lebih besar. Karenanya asap digiring ke luar lewat cerobong (udara bergerak dari tempat yang tekanan udaranya tinggi ke tempat yang tekanan udaranya rendah).

e. Gaya Angkat Sayap Pesawat TerbangGaya Angkat Sayap Pesawat Terbang juga merupakan salah satu contoh Hukum Bernoulli.Pada dasarnya, ada empat buah gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang yang sedang mengangkasa .1. Berat Pesawat yang disebabkan oleh gaya gravitasi Bumi2. Gaya angkat yang dihasilkan oleh kedua sayap pesawat3. Gaya ke depan yang disebabkan oleh mesin pesawat4. Gaya hambatan yang disebabkan oleh gerakan udara.

Bagian depan sayap dirancang melengkung ke atas. Udara yang ngalir dari bawah berdesak2an dengan temannya yang ada di sebelah atas. Mirip seperti air yang ngalir dari pipa yang penampangnya besar ke pipa yang penampangnya sempit. Akibatnya, laju udara di sebelah atas sayap meningkat. Karena laju udara meningkat, maka tekanan udara menjadi kecil. Sebaliknya, laju aliran udara di sebelah bawah sayap lebih rendah, karena udara tidak berdesak2an (tekanan udaranya lebih besar). Adanya perbedaan tekanan ini, membuat sayap pesawat didorong ke atas. Karena sayapnya nempel dengan badan si pesawat, maka si pesawat ikut2an terangkat.

f. Tikus juga tahu prinsip BernoulliPerhatikan gambar di bawah. ini gambar lubang tikus dalam tanah. Tikus juga tahu prinsip om bernoulli. Si tikus tidak mau mati karena sesak napas, karenanya tikus membuat 2 lubang pada ketinggian yang berbeda. Akibat perbedaan ketinggian permukaan tanah, maka udara berdesak2an dengan temannya (bagian kanan). Mirip seperti air yang mengalir dari pipa yang penampangnya besar menuju pipa yang penampangnya kecil. Karena berdesak2an maka laju udara meningkat (Tekanan udara menurun).

Karena ada perbedaan tekanan udara, maka udara dipaksa mengalir masuk melalui lubang tikus. Udara mengalir dari tempat yang tekanan udara-nya tinggi ke tempat yang tekanan udaranya rendah

Aplikasi-aplikasi Prinsip BernoulliKapal Terbang

(Click on the image to enlarge)

1. Bentuk serofoil sayap kapal terbang boleh menyebabkan pengaliran udara yang lebih cepat di bahagian atas daripada bahagian bawahnya.2. Oleh itu, tekanan udara yang bertindak di bahagian bawah aerofoil adalah lebih tinggi daripada tekanan yang bertindak di bahagian atasnya.3. Suatu daya angkat dihasilkan oleh perbezaan tekanan itu, maka kapal terbang boleh naik ke atas.4. Bagi suatu kapal terbang yang sedang terbang secara mengufuk, beratnya diseimbangkan oleh daya angkat. Jika tujah ke depan sama dengan seretan ke belakang, daya-daya yang dikenakan ke atas kapal terbang itu adalah seimbang, maka kapal terbang itu akan menerbang secara mengufuk dengan laju malar,

Sukan

(Click on the image to enlarge)

Dalam sukan tertentu seperti bola sepak, pemain-pemain boleh menghasilkan bola bergerak melengkung dengan memutarkan bola itu semasa menendang bola itu. Fenomena ini boleh diterangkan oleh Prinsip Bernoulli.Penyembur Racun Serangga

1. Rajah di atas menunjukkan suatu penyembur racun serangga.2. Apabila omboh ditolak ke dalam pam, udara dipancut keluar dengan kelajuan yang tinggi dari muncung sempitnya.3. Suatu kawasan yang tekanannya lebih rendah daripada tekanan atmosfera wujud di luar muncung, maka racun serangga naik ke atas melalui tiub logam.4. Racun serangga yang bercampur dengan udara boleh disembur pada kelajuan yang tinggi.

Penunu Bunsen

1. Dalam suatu penunu Bunsen seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas, gas dikeluarkan melatui jet dengan kelajuan yang tinggi, maka suatu kawasan yang bertekanan rendah wujud di dalam tiub.2. Udara dari luar disedut masuk ke dalam tiub yang tekanannya lebih rendah daripada tekanan atmosfera.3. Udara masuk bercampur dengan gas dan menghasilkan suatu nyalaan yang lebih panas dan kurang berkilau.

Karburetor Kereta

1. Karburetor digunakan untuk menghasilkan campuran petrol dan udara bagi pembakaran dalam silinder enjin kereta.2. Udara yang mengalir melalui kawasan sempit dengan halaju lebih tinggi menyebabkan tekanan lebih rendah di kawasan jet.3. Petrol dari tangki petrol ditindakkan oleh tekanan atmosfera mengalir keluar dari jet menjadi semburan wap petrol bercampur dengan udara.

Aplikasi-aplikasi Prinsip Bernoulli - Fizik - Online Tuitionhttp://spmfizik.onlinetuition.com.my/2014/05/aplikasi-aplikasi-prinsip-bernoulli.html

Aplikasi prinsip Bernoulli dlm penerbangan pesawat

Mengapa pesawat terbang yang massanya berton-ton dapat melayang di udara?Prinsip Bernoullidapat memberikan jawaban terhadap pertanyaan ini.Prinsip Bernoulli adalahprinsip fisika yang berhubungan dengan fluida, khususnya fluida yang bergerak. Prinsip Bernoulli banyak sekali digunakan dalam berbagai aplikasi teknologi, seperti prinsip pesawat terbang. Secara matematis,Prinsip Bernoulli dinyatakan dengan persamaan:

Prinsip Bernoulli Pesawat terbang

p + v2+g y = konstan (tetap)

dengan p = tekanan fluida,massa jenis fluidav = laju fluida, y = ketinggian naiknya fluida, dan g = percepatan gravitasi bumi.

Apabila aliran fluida itu tidak dinaikkan maka nilai y = 0 disetiap tempat, sehingga persamaan di atas menjadi lebih sederhana, yaitu:

p + v2= konstan (tetap)

Persamaan ini menyatakan bahwa apabila laju aliran fluida bertambah besar, maka tekanan fluida di tempat itu menjadi lebih kecil, dan sebaliknya. Oleh karena itulah, pesawat terbang yang bersayap dapat naik ke angkasa, karena tekanan udara di bagian atas sayap lebih kecil daripada tekanan udara di bagian bawah sayap. Mengapa hal ini terjadi?

Bentuk sayap pesawat terbang

Bagian atas sayap pesawat dibuat lebih lengkung daripada bagian bawah sayap pesawat. Hal ini menyebabkan pada saat pesawat digerakkan ke arah depan, laju aliran udara di bagian atas sayap pesawat akan lebih cepat daripada laju aliran udara di bagian bawah pesawat, karena waktu tempuh (t) aliran udara di kedua bagian sama sedangkan panjang lintasan (s) yang dilalui udara di bagian atas lebih panjang dari pada panjang lintasan di bagian bahwa pesawat (ingat v = s / t). Akibat dari laju udara di bagian atas sayap lebih cepat daripada laju udara di bagian bawah sayap, maka tekanan udara di bagian atas menjadi lebih kecil daripada tekanan udara di bagian bawah sayap. Akibat dari perbedaan tekanan inilah maka sayap pesawat akan terangkat oleh gaya ke atas (ingat, ini bukan gaya apung).

Sudah terjawab kan pertanyaan kita di awal? Semoga anda paham. Sekian uraian Materi tentangPrinsip Bernoulli pada Pesawat Terbang,semoga bermanfaat.

Prinsip Bernoulli pada Pesawat Terbang | Zakapedia ...http://www.zakapedia.com/2013/03/prinsip-bernoulli-pada-pesawat-terbang.html

Prinsip penerbangan hokum bernoullihttp://www.ilmuterbang.com/artikel-mainmenu-29/teori-penerbangan-mainmenu-68/86-aerodinamika-hukum-bernoulli#top