7 Penerapan Hukum Bernoulli dan Gambarnya

7 Penerapan Hukum Bernoulli dan Gambarnya

Asas Bernoulli dikemukakan pertama kalinya oleh Daniel Bernoulli. Berhubung kita sekarang fokus membahas tentang penerapan hukum bernoulli, jadi kamu bisa membaca biodata bernoulli dari sumber lain.

Alat-alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum bernoulli ini tidak hanya 1 buah saja, melainkan terdapat berbagai macam, mulai dari pesawat terbang, penyemprot racun serangga, cerobong asap, dan lainnya.

Pengertian Hukum Bernoulli

Hukum Bernoulli (dalam dinamika fluida) merupakan hubungan antara tekanan, kecepatan, dan ketinggian dalam fluida bergerak (cair atau gas), kompresibilitas dan viskositas (gesekan internal) yang dapat diabaikan dan aliran yang stabil, atau laminar.
Secara umum terdapat 2 bentuk persamaan Bernoulli; yang pertama berlaku untuk aliran tak-termampatkan (incompressible flow), dan yang lain adalah untuk fluida termampatkan (compressible flow).

Aliran Tak-termampatkan

Aliran tak-termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut

Aliran Termampatkan

Aliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut.

Penerapan Hukum Bernoulli

1. Cerbong asap

Asap hasil pembakaran mempunyai suhu yang tinggi. Karenanya maka massa jenis udara tersebut kecil. Udara yang massa jenisnya kecil mudah terapung atau bergerak ke atas.

Prinsip bernoulli juga mengatakan bahwa laju aliran udara tinggi maka tekanannya menjadi kecil, sebaliknya jika laju aliran udara rendah, maka tekanannya besar.

Karena bagian atas cerobong asap berada di luar ruangan, sehingga angin meniup di bagian atas cerobong, alhasil tekanan udara disekitar nya lebih kecil.

Dikarenakan di dalam ruangan tertutup tidak ada angin yang meniup, sehingga tekanan udara lebih besar. Karena itu asap dibuang keluar lewat cerobong. Bisa dibayangkan kan?

2. Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang

Penerapan hukum bernoulli juga dipakai dalam gaya angkat sayap pesawat terbang. Pada dasarnya, ada 4 buah gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang yang sedang berada di udara, yaitu:
  • Berat Pesawat yang disebabkan oleh gaya gravitasi Bumi
  • Gaya angkat yang dihasilkan oleh kedua sayap pesawat
  • Gaya ke depan yang disebabkan oleh mesin pesawat
  • Gaya hambatan yang disebabkan oleh gerakan udara.

Bagian depan sayap pesawat dirancang melengkung ke atas. Udara yang mengalir mirip seperti air yang mengalir dari pipa penampang nya besar ke pipa yang penampang nya kecil.

Sehingga laju udara disebelah atas sayap pesawat meningkat. Alhasil tekanan udara pun menjadi kecil. Adanya perbedaan tekanan ini yang membuat pesawat didorong ke atas. Karenanya pesawat bisa ikut terangkat.

3. Penyemprot Racun Serangga

Alat penyemprot juga menerapkan hukum bernoulli. Penyemprot parfum dan racun serangga mempunyai prinsip kerja yang hampir sama.

Saat bola karet di remas maka udara yang ada didalam bola karet berpindah keluar melalui pipa 1. Karena itu udara didalam pipa 1 memiliki kecepatan yang lebih tinggi.
Karena laju udara tinggi, maka tekanan udara pada pipa 1 menjadi rendah. Sebaliknya, udara didalam pipa 2 mempunyai kecepatan yang lebih rendah. Tekanan udara dalam pipa 2 lebih tinggi.

Alhasil cairan parfum didorong ke atas. Saat tiba di pipa 1, cairan parfum keluar didorong oleh udara yang meluncur dari dalam bola karet.

4. Penerapan Asas Bernoulli Pada Karburator

Karburator merupakan alat yang berfungsi untuk menghasilkan campuran bahan bakar dengan udara, campuran ini memasuki silinder mesin dengan tujuan pembakaran.
Penampang dibagian atas jet menyempit, sehingga udara yang mengalir pada bagian ini bergerak dengan kecepatan yang tinggi.

Sesuai dengan hukum bernoulli, tekanan pada bagian ini rendah. Tekanan dalam tangki bensin sama dengan tekanan atmosfer.

Tekanan atmosfer memaksa bahan bakar (bensin atau solar) terhempas keluar melalui jet sehingga bahan bakar bercampur dengan udara sebelum memasuki silinder mesin.

5. Tikus juga tahu prinsip Bernoulli

MasyaAllah, kuasa Allah. Tikus tidak mau sesak nafas sehingga mati, karena itu tikus membuat 2 lubang pada ketinggian yang berbeda.
Karena perbedaan ketinggian permukaan tanah ini, maka udara berdesakan dengan temannya (bagian kanan). Karena berdesakan inilah kecepatan udara meningkat dan tekanan udara menurun.

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

6. Efek Venturi

Persamaan Bernoulli juga diterapkan pada kasus khusus lain yaitu ketika fluida mengalir dalam pipa yang mempunyai ketinggian yang hampir sama.
Gambar:


Disitu terlihat bahwa ketinggian pipa, baik pipa dengan penampang besar maupun yang kecil hampir sama sehingga dianggap ketinggiannya juga sama.

Jika diterapkan pada kasus ini, maka persamaan Bernoulli berubah menjadi :
tan yang disebabkan oleh gerakan Ketika fluida melewati bagian pipa yang mempunyai penampang kecil, mala kecepatan fluida bertambah. Sehingga tekanan fluida menjadi kecil. Jadi tekanan fluida di pipa yang sempit lebih kecil tetapi laju aliran fluida lebih besar.

7. Tabung Pitot

Tabung pitot merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur kecepatan gas/udara.

Lubang di titik 1 sejajar dengan aliran udara. Letak kedua lubang ini dibuat cukup jauh dari ujung tabung pitot, sehingga kecepatan dan tekanan udara di luar lubang mirip seperti kecepatan dan tekanan udara yang mengalir bebas.

Dalam hal ini, v1 = kecepatan aliran udara yang mengalir bebas 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. Sehingga kecepatan aliran udara yang melalui di lubang ini berkurang dan udara berhenti ketika sampai di titik 2. Dalam hal ini, v2 = 0. Tekanan di kaki kanan manometer sama dengan tekanan udara pada titik 2 (P2).

Tabung pitot prinsipnya menggunakan prinsip efek venturi. Persamaannya:

Persamaan diatas digunakan untuk menghitung kecepatan aliran gas alias udara menggunakan tabung pitot.

Itulah penerapan hukum bernoulli dan gambarnya beserta penjelasannya sehingga kamu akan lebih memahami dan bisa mengerjakan tugas yang diberikan oleh guru.

Referensi:
http://rodhanzulkifli.blogspot.co.id/2012/12/hukum-bernoulli-dan-penerapannya.html
http://fungsi.web.id/2015/07/hukum-bernoulli.html
http://fisikazone.com/penerapan-asas-bernoulli/

Share this:

Add your comment Hide comment

Disqus Comments