Hukum Bernoulli

Pesawat dapat terbang tidak terlepas dari empat gaya yaitu, drag, thrust, lift dan gravitasi/weight. untuk gaya angkat atau force lift dikembangkan dari Bernoulli’s Principle (Asas Bernoulli) atau yang sering kita dengar dengan hukum Bernoulli.

Siapa itu Bernoulli?

Daniel Bernoulli (1700-1782) merupakan seorang ilmuan, lahir di Belanda, menempuh pendidikan di Italia dan akhirnya menetap di Swiss. mempunya ketertarikan dengan dunia matematika

Beliau mempunyai ayah yaitu Johann Bernoulli seorang kalkulus, dan Johann Bernoulli (pamannya) penemu teori Probabilitas. Pada Tahun 1725 ia merancang jam pasir yang membuatnya memenangkan hadiah Paris Academy.

Daniel diundang ke St. Petersburg untuk melanjutkan penelitiannya, disanalah dia menulis "Hydrodynamica", Bernoulli membangun karyanya dari Newton. Pada 1738, ia menerbitkan "Hydrodynamica", studinya tentang dinamika fluida, atau studi tentang bagaimana fluida berperilaku ketika sedang bergerak. Fluida yang dimaksud adalah udara dan air. Air yang merupakan cairan, udara adalah berbentuk gas/zat. Udara dianggap fluida karena mengalir dan dapat mengambil bentuk yang berbeda. Bernoulli menegaskan dalam “Hydrodynamica” bahwa ketika fluida bergerak lebih cepat, ia menghasilkan tekanan yang lebih sedikit, dan sebaliknya, fluida yang bergerak lebih lambat menghasilkan tekanan yang lebih besar.  

Keterangan Gambar diatas, 

V = Kecepatan aliran fluida (m/s)

P = Tekanan (N/m²)

A = Luas penampang (m²)

Sekarang kita sama-sama melihat penerapan asas Bernoulli atau hukum Bernoulli yang diterapkan pada wing pesawat yang menimbulkan gaya angkat (force lift)

Penjelasan :

karena sayap pesawat/wing berbentuk Airfoil, dimana bagian depan dari airfoil adalah leading edge dan bagian belakan dari airfoil adalah trailling edge, udara yang mengenai bagian leading edge akan bertemu kembali dibagian trailling edge, pada umumnya permukaan bagian atas sayap melengkung sedangkan bagian bawah mendatar.

ketika pesawat sedang take off / climb / terbang menanjak, aliran udara yang datang mengenai permukan sayap dapat digambarkan seperti gambar diatas, di ketahui V1 (kecepatan aliran udara di permukaan atas wing) dan P1  (tekana udara di atas permukaan wing), V2 (kecepatan aliran udara di permukaan bawah wing) dan P2  (tekana udara di bawah permukaan wing), aliran fluida (aliran udara) yang datang mengenai permukaan wing akan terbagi, ada yang mengalir di atas dan di bawah permukaan wing, arah aliran fluida (aliran udara) yang datang sebelum mengenai bagian permukaan depan wing adalah kecepatan aliran udara yang sama, tetapi ketika mengenai bagian permukaan depan wing terjadi perbedaan kecepatan aliran udara dan tekanan udara yang mengalir di bagian atas dan bawah permukaan wing.

• Kecapatan aliran udara di bagian atas wing (V1)  lebih besar dari Kecapatan aliran udara di bagian bawah wing (V2)  
• Tekana udara di atas permukaan wing (P1) lebih kecil dari tekana udara di bawah permukaan wing (P2)

Perbedaan kecepatan dan tekanan yang terjadi pada sayap pesawat baik itu di permukaan atas maupun bawah, dapat menimbulkan gaya angkat atau force lift. 

Tekanan udara di bawah permukaan wing lebih besar, sehingga mendorong wing/sayap menuju ke atas, Sedangakan kecepatan aliran udara di bawah permukaan wing lebih kecil. Ini terjadi karena bentuk dari pada wing adalah Airfoil.

UNTUK MEMBUKTIKAN ADANYA PERBEDAAN TEKANAN UDARA DAN KECEPATAN ALIRAN UDARA, TEMAN-TEMAN DAPAT MENSIMULASIKAN DENGAN MENIUP SELEMBAR KERTAI YANG DI TIUP PERMUKAAN ATAS KERTAS SAJA, APA YANG TERJADI BUKTIKANLAH.

Semakin cepat sebuah pesawat bergerak, semakin banyak daya angkatnya. Ketika gaya angkat lebih besar dari gaya gravitasi, maka pesawat mampu terbang, dan karena gaya dorong, pesawat dapat bergerak maju dalam penerbangan. 

Jadi apa yang di kemukakan oleh Daniel Bernoulli bahwa ketika fluida bergerak lebih cepat, ia menghasilkan tekanan yang lebih sedikit, dan sebaliknya, fluida yang bergerak lebih lambat menghasilkan tekanan yang lebih besar.  Hal ini yang terjadi pada sayap pesawat terbang, tekanan dibawah sayap lebih besar dan kecepatan aliran udara di bawah sayap lebih lambat., sehingga mendorong wing ke atas atau menimbulkan gaya angkat/force lift.

Demikian pembahasan tetang hukun bernoulli, semoga bermanfaat, apabila ada kesalahn mohon di koreksi, salam dari Papua. Terimaksih.