Ppt penerapan hukum bernoulli

Prinsip Bernoulli
Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di
dalammekanika fluidayang menyatakan bahwa
pada suatu aliranfluida, peningkatan pada
kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan
tekanan pada aliran tersebut. Prinsip ini
sebenarnya merupakan penyederhanaandari
Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa
jumlah energi pada suatu titik di dalamsuatu
aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah
energi di titik lain pada jalur aliran yangsama.
Prinsip ini diambil dari nama ilmuwan
Belanda/Swiss yang bernamaDaniel Bernoulli.
 Hukum Bernoulli
Dalam bentuknya yang sudah disederhanakan,
secara umum terdapat dua bentuk persamaan
Bernoulli; yang pertama berlaku untuk aliran taktermampatkan (incompressibleflow), dan yang
lain adalah untuk fluida termampatkan
(compressible flow).
 Aliran Tak-termampatkan
Aliran tak-termampatkan adalah aliran fluida
yang dicirikan dengan tidak
berubahnya besaran kerapatan massa
(densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut.
Contoh fluida tak-termampatkan adalah: air,
berbagai jenis minyak, emulsi, dll. Bentuk
Persamaan Bernoulliuntuk aliran taktermampatkan adalah sebagai berikut:
di mana:
v = kecepatan fluida
g =percepatan gravitasi bumi
h = ketinggian relatif terhadap suatu referensi
p =tekananfluida
ᵨ =densitasfluida
Persamaan di atas berlaku untuk aliran tak-termampatkan dengan
asumsi-asumsi sebagai berikut:
•Aliran bersifat tunak (steady state)
• Tidak terdapat gesekan (inviscid)
Dalam bentuk lain, Persamaan Bernoulli dapat dituliskan sebagai
berikut:
Aliran Termampatkan
Aliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya
besarankerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida
termampatkan adalah: udara, gas alam, dll. Persamaan Bernoulli untuk aliran
termampatkanadalah sebagai berikut:
Dimana:
= energi potensial gravitasi per satuan massa; jika gravitasi konstan
maka
= entalpi fluida per satuan massa
Catatan:
dimana
adalah energi termodinamika per satuanmassa,
juga disebut sebagai energi internal spesifik.
Penerapan asas bernoulli pada mesin uap
Mesin uap adalah mesin yang menggunakan energi panas
dalam uap air danmengubahnya menjadi energi mekanis.
Mesin uap digunakan dalam pompa,lokomotif dan kapal laut,
dan sangat penting dalamRevolusi Industri.
Penerapan asas bernoulli pada karburator
Karburator adalah sebuah alat yang mencampur udara dan bahan
bakar untuk sebuah mesin pembakaran dalam. Karburator masih
digunakan dalammesin kecil dan dalam mobil tua atau khusus seperti
yang dirancang untuk balap mobil stock. Kebanyakan mobil yang
diproduksi pada awal 1980-an telahmenggunakan injeksi bahan bakar
elektronik terkomputerisasi. Mayoritas motormasih menggunakan
karburator dikarenakan lebih ringan dan murah, namun pada 2005
sudah banyak model baru diperkenalkan dengan injeksi bahan bakar.
Karburator dapat dikelompokan menurut arah aliran udara, barel dan
tipe venturi. Tiap-tiapkarburator mengkombinasikan ketiganya dalam
desainnya
•Arah aliran udara
1.
Aliran turun (downdraft), udara masuk dari bagian atas karburator lalu
keluar melalui bagian bawah karburator.
2.
Aliran datar (sidedraft), udara masuk dari sisi samping dan mengalir
dengan arahmendatar lalu keluar lewat sisi sebelahnya.
3.
Aliran naik (updraft), kebalikan dari aliran turun, udara masuk dari
bawah lalu keluar melalui bagian atas.

Barel
Barel
adalah
saluran
udara
yang
didalamnyaterdapat venturi.
1. Single
barel,
hanya
memiliki
satu
barel.Umumnya digunakan pada sepeda
motor atau mobil dengan kapasitas mesin kecil.
2. Multi
barel,
memimiliki
lebih
dari
satu
barel(umumnya dua atau empat barel),
untuk memenuhi kebutuhan akan aliran udara
yanglebih besar terutama untuk mesin dengan
kapasitas mesin yang besar.

Venturi
1. Venturi Tetap, pada tipe ini ukuran venturi selalu
tetap. Pedal gas mengatur katupudara yang
menentukan besarnya aliran udara yang melewati
venturi sehiggamenentukan besarnya tekanan untuk
menarik bahan bakar.
2. Venturi bergerak, pada tipe ini pedal gas
mengatur besarnya venturi denganmenggunakan
piston yang dapat naik-turun sehingga membentuk
celah venturi yangdapat berubah-ubah. Naikturunnya piston venturi ini disertai dengan naikturunnya needle jet yang mengatur besarnya bahan
bakar yang dapat tertarik serta dengan aliranudara.
Tipe ini disebut juga "tekanan tetap" karena tekanan
udara sebelum memasukiventuri selalu sama.

Prinsip Kerja
Pada
dasarnya
karburator
bekerja
menggunakanPrinsip Bernoulli: semakin cepatudara bergerak
maka semakin keciltekanan statis-nya namun makin
tinggitekanan dinamis- nya. Pedal gas pada mobil
sebenarnya tidak secara langsung mengendalikan besarnya
aliran bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar. Pedal
gas sebenarnya mengendalikan katupdalam karburator untuk
menentukan besarnya aliran udara yang dapat masuk
kedalam ruang bakar. Udara bergerak dalam karburator inilah
yang memiliki tekanan untuk menarik serta bahan bakar
masuk kedalam ruang bakar.
Kebanyakan mesin berkarburator hanya memiliki
satu buah karburator, namun ada pula yang menggunakan
satu karburator untuk tiap silinder yang dimiliki. Bahkan sempat
menjadi trend
modifikasi sepeda motor di Indonesia
penggunaan
multi-carbu(banyak
karburator)
namun
biasanya hal ini hanya digunakan sebagai hiasan saja tanpa
ada
fungsiteknisnya.
Mesin-mesin
generasi
awal
menggunakan karburator aliran keatas (updraft),dimana
udara masuk melalui bagian bawah karburator lalu keluar
melalui bagian atas.
Keuntungan desain ini adalah dapat menghindari
terjadinyamesin banjir , karena kelebihan bahan bakar
cair akan langsung tumpah keluar karburator dan tidak
sampai masuk kedalamintake mainfold; keuntungan
lainnya adalah bagian bawah karburator dapat
disambungkandengan saluranolisupaya ada sedikit oli
yang ikut kedalam aliran udara dan digunakan
untuk membasuh filter udara namun dengan
menggunakan filter udara berbahan kertas pembasuhan
menggunakan oli ini sudah tidak diperlukan lagi
sekarang ini.Mulai akhir 1930-an, karburator aliran
kebawah (downdraft) dan aliran kesamping(sidedraft)
mulai popouler digunakan untuk otomotif.
Penerapan asas bernoulli pada semprotan nyamuk
Contoh berlakunya Hukum Bernoulli
adalahsemprotan nyamuk. Pada saat
udaradipompakan maka udara di atas
selang cairanakan bergerak cepat.
Akhirnya tekanan udarakecil dan cairan
dapat tersedot ke atas.
Penerapan asas bernoulli pada kebocoran air
Contoh peristiwa yang berlaku Hukum
Bernoulli yang lain adalahseperti pada
kebocoran air di tangki. Sebuah bejana berisi
penuhair. Bejana bocor pada jarak h di bawah
permukaan air. Kecepatanaliran kebocoran air
dapat ditentukan dengan Hukum Bernoulli :
Tekanan di titik A maupun B sama dengan tekanan udara PA≈ PB= Pu,
di titik Akecepatannya dapat dianggap nol vA= 0 karena luas
penampangnya jauh lebihbesar disbanding kebocoran dan h = 0. Dari
nilai-nilai ini dapat diperoleh :
Hukum Bernoulli menyatakan bahwa “semakin besar kecepatan
fluida, maka semakin kecil tekanannya. Sebaliknya,semakin kecil
kecepatan fluida, maka semakin besar tekanannya”. Hukum Bernoulli
tentang aliran dan tekanan udara.
Pesawat terbang dapat terangkat ke udara karena kelajuan udara
yang melalui sayap pesawattersebut, berbeda dengan roket yang
terangkat ke atas karena aksi-reaksi antara gas yangdisemburkan roket
dengan roket itu sendiri. Roket menyemburkan gas ke belakang
(ke bawah), sebagai reaksinya gas mendorong roket ke atas. Jadi roket
tetap dapat terangkat keatas meskipun tidak ada udara, pesawat terbang
tidak dapat terangkat jika tidak ada udara.Penampang sayap pesawat
terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dari pada bagian
depan, dan sisi bagian atas yang lebih melengkung dari pada sisi bagian
bawahnya.
Gambar di bawah adalah bentuk penampang sayap yang disebut
dengan aerofoil.
Garis arus pada sisi bagaian atas lebih
rapat daripada sisi bagian bawahnya, yang
berarti lajualiran udara pada sisi bagian atas
pesawat (v2) lebih besar daripada sisi
bagian bawah sayap(v1).
Sesuai dengan asas Bernoulli, tekanan pada sisi bagian atas pesawat
(p2) lebih kecil daripada sisi bagian bawah pesawat(p1) karena laju
udara lebih besar. Beda tekanan p1 – p2 menghasilkan gaya angkat
sebesar: F1 - F2 = (p1 -p2)A , dengan A merupakan luas penampang total
sayap jika nilai p1 – p2 dari persamaan gaya angkat diperoleh dengan ρ
adalah massa jenis udara.
Dua Bersaudara Wilbur Wright dan Oliver Wright penemu
pesawat terbang.
Pesawat dapat terangkat
keatas jika gaya angkat
lebih besar daripada berat
pesawat, jadiapakah suatu
pesawat dapat atau tidak
tergantung pada berat
pesawat, kelajuan pesawat
danukuran sayapnya.
Makin besar kecepatan
pesawat, makin kecepatan udara dan ini
berarti bertambah besar sehingga gaya angkat Jika
pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot
ingin mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara),
maka kelajuan pesawatharus diatur sedemikian rupa
sehingga gaya angkat sama dengan berat
pesawatPenerapan Hukum Bernoulli untuk mendesain
pesawat terbangPesawat terbang dirancang sedemikian
rupa sehingga hambatan udaranya sekecil mungkin
Pesawat pada saat terbang akan menghadapi beberapa
hambatan, diantaranya hambatanudara, hambatan karena
berat badan pesawat itu sendiri, dan hambatan pada saat
menabrak awan. Setelah dilakukan perhitungan dan rancangan
yang akurat dan teliti, langkahselanjutnya adalah pemilihan
mesin penggerak pesawat yang mampu mengangkat
danmendorong badan pesawat.Pada dasarnya, ada empat
buah gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang yang
sedangmengangkasa.Berat pesawat yang disebabkan oleh
gaya gravitasi bumi.
Gaya angkat yang disebabkan oleh bentuk pesawat.Gaya
ke depan yang disebabkan oleh gesekan udara.Gaya
hambatan yang disebabkan oleh gesekan udaraJika pesawat
hendak bergerak mendatar dengan suatu percepatan, maka
gaya ke depan haruslebih besar daripada gaya hambatan dan
gaya angkat harus sama dengan berat pesawat. Jika pesawat
hendak menambah ketinggian yang tetap, maka resultan gaya
mendatar dan gayavertical harus sama dengan nol. Ini berarti
bahwa gaya ke depan sama dengan gaya hambatandan gaya
angkat sama dengan berat pesawat.
Jenis-jenis mesin pesawat terbangPesawat terbang digerakan
oleh sebuah sistem penggerak yang mampu mengangkat dan
mendorong pesawat ke udara. Pemilihan sistem penggerak
didasarkan pada besar kecilnya ukuran pesawat terbang.
Adapun jenis-jenis mesin pesawat terbang adalah sebagai
berikut: Turbo Propeller Pada awalawal
dioperasikannya
pesawat
komersial
tahun
1950,
sistem
penggerak yangdigunakan adalah
turbo propeller atau yang biasa
disebut dengan turboprop, yakni
gabunganantara propeller (kipas)
untuk menghisap udara masuk ke
ruang
bakar
dengan
turbin
yangtertutup casing, sedangkan
penggunaan
mesin
turboprop
pesawat
militer
dimulai
awal
tahun1930.
Awal dioperasikannya pesawat
komersial
1950
Turbo
Jet.
Pengembangan
sistem
penggerak pesawat terbang
mengalami peningkatan yang
cukup
berarti
dengan
dikembangkannya mesin turbo
jet, di mana propeller yang
berfungsi untuk menghisap udara
digantikan dengan kompresor
bertekanan tinggi yang tertutup
casing mesinmenyatu dengan
ruang bakar dan turbin pesawat.
Dari gambar di bawah terlihat
bagian- bagian dari mesin turbo
jet, yang terdiri dari air inlet
(saluran udara), sirip compressor
dansirip stator, saluran bahan
bakar
(fuel
in),
ruang
pembakaran (combuster), daun
turbin
dansaluran
buang
(exhaust).
Pesawat berbadan lebar dengan sistim penggerak mesin
turboSistem kemudi pesawat terbangSistem kemudi pesawat terbang
dipergunakan untuk melakukan manuver. Pada saat pesawatakan
berbelok ke arah kanan maka daun kemudi digerakkan ke arah kiri,
begitu juga saat pesawat akan bermanuver ke kiri, maka daun kemudi
digerakkan ke arah kiri. Bagian belakang pesawat terdapat kemudi
yang dirancang secara horizontal dan vertical.
Ekor Pesawa terbang untuk Manuver Pesawat bisa terbang ke
segala arah, menanti gerak kemudi pilot. Kalau kemudi diputar kekiri,
pesawat akan banking ke kiri. Demikian pula sebaliknya. Gerakan ini
ditentukan bilahaileron di kedua ujung sayap utama. Lalu, jika pedal kiri
atau kanan diinjak, pesawat akan bergerak maju ke kiri atau ke kanan.
Dalam hal ini yang bergerak adalah bilahrudder.Posisinya di belakang
sayap tegak (di ekor).Berbeda jika gagang kemudi di tarik atau
didorong. Pesawat akan menanjak atau menukik.Penentu gerakan ini
adalah bilah kemudi elevator yang terletak di kedua bilah sayap
ekor horizontal.
Fungsi foil adalah untuk mempermudah pesawat saat melakukan
maneuver.
Menghitung Kelajuan Cairan dalam Pipa Memakai
Venturimeter tanpa Manometer
v1 : kecepatan fluida pada pipa yang besar satuannya m/s
h : beda tinggi cairan pada kedua tabung vertikal
satuannya m
A1 : luas penampang pipa yang besar satuannya m2
A2 : luas penampang pipa yang kecil (pipa manometer)
satuannya m2
Menghitung Kelajuan Cairan dalam Pipa memakai
Manometer
v : kecepatan fluida pada pipa yang besar satuannya m/s
h : beda tinggi cairan pada manometer satuannya m
A1 : luas penampang pipa yang besar satuannya m2
A2 : luas penampang pipa yang kecil (pipa manometer) satuannya
m2
ρ : massa jenis cairan (fluida) yang mengalir pada pipa besar
satuannya Kg/m3
ρ’ : massa jenis cairan (fluida) pada manometer satuannya Kg/m3
Cara Menghitung Kelajuan Gas dalam Pipa
v
h
: kelajuan gas, satuan m/s
A1
A2
: luas penampang pipa yang besar satuannya m2
: luas penampang pipa yang kecil (pipa manometer)
satuannya m2
ρ
:massa jenis gas, satuannya Kg/m3
ρ’
: massa jenis cairan pada manometer satuannya Kg/m3
: beda tinggi air raksa, satuan m
8 Group
Chindi Memi
Desy A
Fatara Rd
Norman Yudho A
Wisnu Prasetyo W
06
08
12
21
32
Thank for your attention!!!!!