Page 20 - E-MODUL LITERASI SAINS FLUIDA DINAMIS
P. 20
Asas Bernoulli
Fenomena di atas merupakan salah satu contoh dari fenomena fisika yang
sering ditemukan. Fenomena fisika apa yang sesuai dengan fenomena tersebut?
Mari kita simak penjelasan berikut!
Fenomena tersebut dapat dijelaskan dengan menggunakan Asas Bernoulli.
Asas Bernoulli menggambarkan hubungan antara tekanan, kecepatan, dan
ketinggian dalam suatu garis. Fenomena di atas menjelaskan air yang mengalir
dari sumbernya menuju rumah-rumah melalui pipa dengan diameter yang
berbeda-beda. Bagaimana tekanan dan kecepatan alirnya jika fluida mengalir
dalam pipa yang ketinggiannya dan luas penampang alirannya sembarang?
Suatu fluida yang bermassa
jenis mengalir dalam pipa yang
berpenampang sembarang.
Tekanan pada penampang 1
1
disebabkan oleh gaya 1 dan
tekanan 2 pada penampang 2
disebabkan oleh gaya .
2
Sementara itu, gaya melakukan usaha sebesar = . ∆ dan gaya 2
1
1
1
1
melakukan usaha sebesar = − . ∆ , tanda negative menyatakan bahwa
2
2
2
gaya bekerja ke arah kiri, sedangkan perpindahan arahnya ke sebelah kanan.
Secara matematis dapat ditulis dengan:
= + 2
1
= . ∆ + (− . ∆ )
2
2
1
1
= . . ∆ − . . ∆ 2
1
2
1
2
1
= . − . 2
2
1
1
= ( − )
2
1
= ( − ) ……………………………………(1)
2
1
Besar usaha ini sama dengan perubahan energi mekanik yang terjadi pada
saat fluida mengalir dari bagian penampang menuju ke penampang . Maka
1
2
persamaan menjadi:
Energi Mekanik ( = + )
= = +
1 1
2
= − 1 + ℎ − ℎ 1
2
2
1
2 2
1
1
2
= − 1 + ℎ − ℎ 1
2
2
2
1 2 1
= 2 − 1 + ℎ − ℎ 1 ………………(2)
2
2
E-Modul Fluida Dinamis Materi
