Prinsip Bernoulli: Bunyi, sejarah, contoh, penerapan, rumus

Asas Bernoulli, persamaan Bernoulli atau Bernoulli Trinomial seperti juga dikenal dapat dianggap sebagai pernyataan tentang prinsip kekekalan energi untuk cairan dalam aliran. Perilaku kualitatif yang biasanya dilabeli dengan istilah “efek Bernoulli” adalah penurunan tekanan fluida di daerah di mana kecepatan aliran meningkat.

Penurunan tekanan ini terdiri dari penyempitan jalur aliran yang mungkin tampak kontradiktif, tetapi tidak begitu banyak ketika mempertimbangkan tekanan sebagai kepadatan energi.

Apa itu prinsip Bernoulli?

Prinsip Bernoulli adalah persamaan yang menggambarkan perilaku fluida yang bergerak di sepanjang garis saat ini dan yang memberi tahu kita bahwa dalam fluida ideal, energi tetap konstan di sepanjang jalurnya.

Prinsip Bernoulli adalah penerapan langsung dari prinsip yang memberi tahu kita tentang kekekalan energi yang memberi tahu kita bahwa jika fluida tidak bertukar energi dengan luar, maka ia harus tetap konstan.

Mempertimbangkan hanya tiga jenis energi yang dimiliki cairan dan yang dapat berubah dari satu titik ke titik lainnya pada saat berjalan. Jenis-jenis ini adalah energi kinetik, energi potensial gravitasi, dan energi hidrostatik.

Siapa yang mengusulkannya

Prinsip Bernoulli diusulkan oleh Daniel Bernoulli pada 1726 dalam karyanya yang disebut Hydrodynamics.

Sejarah

Kisah awal Bernoulli berawal pada tahun 1598 ketika Benedetto Castelli menyangkal cara Giovanni Fontana mengukur aliran di sungai, karena menurut kecepatan apa yang harus diperhitungkan. Pada tahub 1625, Castelli menetapkan persamaan yang menyandang namanya (Q = AV). Galileo Galilei mengusulkan agar benda mengalami percepatan yang seragam ketika jatuh ke ruang hampa. Isaac Newton mengatakan bahwa air memiliki penurunan yang efektif di dalam tangki dan akhirnya Daniel Bernoulli bertugas menjelaskan dan mengklarifikasi teka-teki kolom ganda, sehingga memunculkan prinsipnya.

Bunyi Pernyataan

Prinsip Bernoulli menetapkan hal-hal berikut: “dalam aliran horizontal fluida, titik-titik dengan kecepatan tertinggi fluida akan memiliki tekanan lebih sedikit daripada titik yang memiliki kecepatan paling rendah”.

Karakteristik prinsip Bernoulli

Karakteristik utama dari prinsip Bernoulli adalah sebagai berikut:

  • Setiap istilah dalam persamaan prinsip tersebut memiliki satuan panjang dan mewakili berbagai bentuk energi.
  • Itu bisa dilihat sebagai bentuk hukum kekekalan energi.
  • Hal ini memungkinkan untuk menjelaskan fenomena yang berkaitan dengan percepatan fluida.
  • Persamaan tersebut diterapkan dalam dinamika fluida.
  • Salah satu konsekuensi langsungnya dikenal sebagai efek Bernoulli.

Rumus

Rumus untuk prinsip Bernoulli adalah sebagai berikut:

P1​+(1/2)​ρv12​+ρgh1​=P2​+(1/2)​ρv22​+ρgh2

Di mana variabel P1, v1, h1, merujuk pada tekanan, kecepatan dan tinggi fluida masing-masing. Variabel P2, v2 dan h2 mengacu pada tekanan, kecepatan dan tinggi titik w. Untuk menerapkan persamaan, asumsi berikut harus dibuat:

  • Viskositas (gesekan internal) = 0 Artinya, aliran saat ini diterapkan dianggap berada di tempat cairan yang tidak kental.
  • Aliran konstan
  • Cairan tak terkompresi – ρ konstan

Penjelasan

Prinsip Bernoulli memberi tahu kita bahwa untuk cairan ideal di sepanjang saluran tertutup energi tetap konstan. Penjelasan kemudian, perilaku yang dapat memiliki cairan yang diam dan bergerak di sepanjang aliran air. Prinsip ini menjelaskan bahwa dalam rezim sirkulasi fluida dalam saluran tertutup, energi yang dimiliki fluida ini tetap konstan sepanjang jalurnya.

Penerapan prinsip Bernoulli

Beberapa aplikasi dari prinsip ini adalah sebagai berikut:

  • Cerobong dibangun tinggi untuk mengambil keuntungan dari fakta bahwa kecepatan angin lebih konstan dan lebih tinggi di ketinggian yang lebih tinggi. Semakin tinggi kecepatan angin di atas mulut cerobong, semakin rendah tekanan akan dan perbedaan tekanan akan lebih besar antara dasar dan mulut cerobong, sehingga gas pembakaran akan lebih baik diekstraksi.
  • Ketika kita mengurangi luas penampang pipa untuk meningkatkan kecepatan fluida yang melewatinya, tekanan akan berkurang.
  • Ketika tangan perenang memotong air menghasilkan lebih sedikit tekanan dan lebih banyak tenaga.
  • Dalam karburator mobil, tekanan udara di seluruh badan karburator berkurang ketika melewati choke.
  • Ketika tekanan turun maka bensin mengalir, menguap, dan bercampur dengan aliran udara.
  • Dalam terapi oksigen, sebagian besar sistem pengiriman menggunakan perangkat Venturi, yang didasarkan pada prinsip Bernoulli.

Eksperimen

Ada beberapa percobaan yang dapat dilakukan untuk menguji prinsip Bernoulli, beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:

  • Ketika arus udara melewati permukaan melengkung, arus ini mencoba mengikuti kurva pada objek yang bersentuhan dengannya.
  • Udara ketika melewati antara dua kaleng soda, dua lembar kertas atau dua balon, menghasilkan daya tarik pada objek. Apa yang mungkin diharapkan adalah benda-benda ini akan menjauh atau menolak.
  • Eksperimen lain dapat dilakukan dengan mengebor lubang pada ketinggian yang berbeda dalam botol plastik, sementara menutupinya dengan pita listrik, dan mengisi botol dengan air dan tidak menutupi botol. Ketika pita dilepas, air terlihat mengalir tegak lurus ke permukaan botol.

Contoh

Beberapa contoh di mana kita dapat mengamati prinsipnya adalah:

  • Cerobong dan Pipa
  • Karburator mobil
  • Dalam berenang
  • Perangkat venturi dan penerbangan

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, kita dapat membuat deskripsi fluida yang bergerak sepanjang garis saat ini dan juga, bahwa dalam saluran tertutup, energi yang dimiliki cairan tertentu akan selalu tetap konstan saat bergerak.

Related Posts