Penerapan Hukum Bernoulli dalam Kehidupan Sehari-hari | Fisika Kelas 11

Artikel Fisika kelas XI ini membahas kegiatan sehari-hari yang merupakan penerapan dari Hukum Bernoulli. Apa saja ya, penerapan Hukum Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari? Yuk, simak penjelasan lengkapnya!

—

Tidak semua dari kita suka menyiram tanaman sore hari, tapi kita semua suka melakukan ini: jailin teman dan menyiramnya dengan selang air. Ketika teman kita lari, kita refleks menutup sebagian lubang di selang dengan jempol, dan membuat pancurannya semakin jauh sehingga mengenai teman dan dia menjerit, ‘Heh! Heh! Heh! Berhenti! Awas ya!’

Secara tidak sadar, kamu telah menerapkan prinsip Hukum Bernoulli. Apa itu Hukum Bernoulli?

Hukum Bernoulli adalah hukum yang berlaku untuk fluida dinamis. Ingat, ya, fluida bukan berarti air, tetapi zat yang bisa mengalir. Ini berarti, gas juga termasuk ke dalamnya.

Tunggu. Jangan stres dan takut dulu melihat rumus di atas. Meski terlihat mengintimidasi, sejatinya, rumus tersebut banyak kita terapkan di kehidupan sehari-hari, lho! Berikut adalah 5 contoh penerapan Hukum Bernoulli di kehidupan sehari-hari:

Baca juga: Cara Gampang Memahami Konsep Momen Inersia

1. Tangki Air Bocor

Di rumah kamu pasti ada tangki air seperti itu. Bayangin, deh, jika suatu hari, orangtua kamu memanggil kamu dan minta untuk menguras tangki itu. Apa yang kamu lakukan? Ya, betul. Nangis kejer. Oke. Bercanda. Kamu hanya tinggal membuka lubang kecil di bagian bawah tangki supaya airnya keluar kan.

Masalahnya, berapa lama kamu harus menunggu sampai si air habis?

Kita bisa mencari tahu hal tersebut menggunakan Hukum Bernoulli. Dengan persamaan Bernoulli, kamu bisa mencari tahu berapa kecepatan air yang keluar dari lubang kecil itu.

Syaratnya satu: buka tutup tangki air di bagian atas. Jika tangki tersebut tidak punya tutup dan ada bagian yang berlubang, artinya, kedua bagian itu akan langsung ‘bertemu’ dengan atmosfer di udara. Maka, tekanan yang ada di bagian itu, sama-sama berasal dari tekanan atmosfer. Sehingga, rumus Bernoulli-nya bisa kita ubah menjadi:

Nah, karena luas permukaan bagian atas tangki jauh lebih besar daripada luas permukaan lubang di bawah. Artinya, air yang berada di bagian atas tangki tidak banyak bergerak. Maka, kita bisa anggap kecepatannya (v) sama dengan nol. Jadi, kita bisa ganti lagi rumus Bernoullinya menjadi:

Kalau sudah begini, kita bisa hilangkan massa jenisnya menjadi:

Sekarang persamaannya jadi sederhana banget, kan? Hore!

Eits, nggak cuma sampai di situ. Kalau kamu mau iseng, kamu bisa tambahkan keran di lubang bagian bawah yang menghadap ke atas. Lalu liat yang terjadi. Tinggi air yang keluar dari keran akan sama dengan tinggi air di dalam tangki!

Baca juga: Apakah Hantu Itu Benar-Benar Ada?

2. Mengendarai Sepeda Motor

Siapa yang pernah liat orang naik motor, lalu bagian belakang bajunya terbang dan menggembung? Hal itu juga membuktikan hukum Bernoulli, lho. Ketika kita mengendarai sepeda motor dalam keadaan ngebut, maka kecepatan udara di bagian depan dan samping tubuh kamu besar. Sebaliknya, kecepatan udara di belakang tubuh kamu lebih kecil. Alhasil, tekanan udara di belakang tubuh kamu menjadi lebih besar daripada di depan. Nah, perbedaan tekanan udara inilah yang membuat udara mendorong baju kamu ke belakang, sehingga menjadi menggembung.

3. Menekan Selang Air

Nah, hal yang satu ini pasti sering banget kamu liat deh. Kalau lagi nyiram tanaman, pasti kita suka ‘menekan’ ujung selang air biar pancuran airnya semakin jauh. Nah, hal ini berkaitan dengan persamaan Bernoulli. Kamu pasti ingat dong bagaimana semakin kecil luas permukaan suatu benda, maka akan semakin besar tekanannya.

Sekarang coba kamu angkat selang air, lalu arahkan ke tanganmu. Setelahnya, letakkan jempol kamu hingga setengah lubangnya tertutupi. Sesuai dengan hukum Bernoulli, dengan membuat luas permukaannya mengecil (menaruh jempol setengah menutup lubang) maka kecepatan air yang keluar dari selang akan lebih kencang sehingga menyebabkan energi kinetiknya akan semakin besar. Makanya, jadi lebih sakit kalau kena tangan.

4. Gaya Angkat Pesawat

Pernah merhatiin bentuk sayap pesawat? Ketika mau terbang, pilot akan mengubah mode sayap sehingga membengkok ke bawah. Iya, hal ini bukan buat keren-kerenan aja kok. Karena pesawat benaran nggak bisa di ‘HAH! HAH!’-in kayak kita bikin pesawat kertas, maka desainnya harus diperhitungkan dengan seksama. Makanya, untuk bisa terbang, para pendesain pesawat memperhitungkan Hukum Bernoulli. Coba, deh, ingat kembali rumus Bernoulli. Pasti akan terlihat kalau kecepatan dan tekanan itu berbanding terbalik. Artinya, kalau kecepatannya tinggi, maka tekanannya akan rendah.

Berdasarkan hal itu, dibuatlah desain sayap pesawat yang bisa diubah-ubah modenya. Pada saat take off, pilot akan mengubahnya menjadi ‘bengkok’ ke arah bawah. Buat apa? Ya, supaya pada bagian atas, kecepatan udaranya tinggi. Alhasil, tekanan di bagian itu akan menjadi lebih rendah daripada di bawah pesawat. Saat tekanan udara di bagian bawah sayap lebih tinggi, maka si udara akan bisa ‘mengangkat’ pesawat dan dia bisa take off deh.

Baca juga: Elastisitas Zat Padat dan Hukum Hooke

5. Cerobong Asap

Seperti yang udah kita bahas di atas pada konsep motor dan pesawat, Hukum Bernoulli menyatakan hubungan kecepatan dan tekanan berbanding terbalik. Hal ini terdapat pada cerobong asap pusat industri.

Cerobong asap yang baik akan tersambung ke ruangan yang tertutup. Karena ruangan itu tertutup, maka tidak ada udara yang berhembus, yang menyebabkan tekanannya menjadi besar. Sehingga, secara tidak langsung asap akan ‘tertekan’ naik ke atas cerobong.

Begitu juga pada bagian atas cerobong. Karena bagian atas cerobong didesain terbuka, maka angin di luar bangunan akan meniup bagian atas cerobong, sehingga tekanan udara di sekitarnya menjadi kecil dan asap bisa terbuang keluar.

—

Bagaimana, teman-teman? Sekarang sudah tahu kan, apa saja penerapan Hukum Bernoulli pada kehidupan sehari-hari? Ternyata banyak kegiatan sehari-hari yang menggunakan hukum ini, ya! Kalau kamu tahu contoh lainnya, coba tulis di kolom komentar, dong! Kalau kamu suka materi seperti ini dan ingin menontonnya dalam bentuk video beranimasi, langsung aja meluncur ke ruangbelajar!

Sumber Gambar:

GIF ‘Tangki Air’ [Daring]. Tautan: https://www.youtube.com/c/crashcourse/videos (Diakses: 22 Oktober 2018)

GIF ‘Berkendara dengan Sepeda Motor’ [Daring]. Tautan: https://tenor.com/view/the-place-beyond-the-pines-gif-11471857 (Diakses: 22 Oktober 2018)

GIF ‘Pesawat Terbang’ [Daring]. Tautan: https://www.youtube.com/c/Lesics/videos (Diakses: 22 Oktober 2018)

GIF ‘Cerobong Asap Pabrik’ [Daring]. Tautan: https://img-s1.onedio.com/id-5b73f0f8a694e35c1a4ec2e6/rev-0/w-900/h-592/f-gif/s-c1e8428c6c0fcb6077b6a58801fa9c91c6f62e3a.gif (Diakses: 22 Oktober 2018)

Artikel ini telah diperbarui pada 21 September 2021.