Cara Mudah Mengingat Rumus Bernoulli | Fisika Kelas 11

RG Squad, kalian percaya kan kalau air, gas, dan udara dapat mengalir? Zat dapat mengalir dan bisa mengalami perubahan bentuk secara terus menerus karena adanya gaya dari luar. Zat itu disebut fluida. Nah kali ini secara khusus kita akan belajar tentang rumus Bernoulli. Eits, sebelumnya kita akan bahas sedikit tentang  fluida ya. 

Dalam ilmu fisika, materi fluida dibedakan menjadi dua jenis loh, yaitu fluida statis dan fluida dinamis. Fluida yang mengalir namanya fluida dinamis. Sedangkan, fluida statis adalah fluida yang tidak mengalir atau bergerak. Terus ngapain dong fluida statis? Fluida statis hanya menempati ruang atau wadah.

Dalam mekanika fluida, zat cair berada pada pipa mendatar. Tekanan fluida yang paling besar memiliki kelajuan aliran kecil. Sedangkan, fluida yang memiliki tekanan kecil memiliki kelajuan aliran besar. Hal tersebut sesuai dengan hukum Bernoulli. Bernoulli menyatakan bahwa zat yang tidak bisa dimampatkan, seperti air dan minyak, berlaku rumus ini:

P + ½.ρ.v² + ρ.g.h = konstan

Perumusan tersebut berlaku apabila tidak ada gaya luar yang bekerja pada fluida yang mengalir. Fluida yang mengalir hanya dipengaruhi gaya berat. Kedua, tidak terjadi kehilangan energi pada fluida yang mengalir, sehingga berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Apa tuh energi mekanik? Energi mekanik adalah jumlah dari energi kinetik dan energi potensial. Dengan demikian, ketika diturunkan dari:

F = P. A atau tekanan x luas permukaan ….(persamaan 1)

EM = Ek + Ep
= ½. m. v2 + m.g.h …. (persamaan 2)

Dihasilkanlah rumus Bernoulli. Dalam dua keadaan yang berbeda, rumus Bernouli dapat ditulis menjadi

Nah, untuk lebih mudah mengingat rumus Bernoulli, massa (m) di energi kinetik dan energi potensial diganti dengan ρ. Kemudian, tambahkan tekanan fluida pada ruas kiri dan ruas kanan.

Biar kalian lebih paham, berikut ada contoh soal dan pembahasannya.

“Jika kecepatan aliran air sebesar 10 m/s,  ketinggian pipa di posisi B 5 m dari atas tanah, berapa tekanan air saat fluida diberi tekanan di posisi A sebesar 10 Pascal dengan kecepatan air 20 m/s, tinggi pipa 1 m dari atas tanah?”

Pembahasan:

P1 + ½.ρ.v1² + ρ.g.h1 = P2 + ½.ρ.v2² + ρ.g.h2  

10 + ½. 1000. 202 + 1000. 10. 1= P2 + ½. 1000. 102+1000.10.5

10 + 200.000 + 10.000 – 50.000 – 50.000 = P2

Jadi, tekanan air pada penampang kedua di posisi B adalah 110.010 Pascal atau 110,01 kPa.

Nah, cukup mudah bukan mengingat rumus Bernoulli? Ruangguru masih punya berbagai rumus mudah lainnya, lho. Penasaran? Ayo segera gabung ke ruangguru digital bootcamp sekarang!