Kuliah Prof Gimbal tentang Hukum Bernouli

Demonstrasi yang mudah dari lift yang dihasilkan oleh aliran udara membutuhkan selembar kertas notebook dan dua buku dengan ketebalan yang sama. Tempatkan buku empat sampai lima inci terpisah, dan tutupi celah dengan kertas. Ketika Anda meniup bagian yang dibuat oleh buku-buku dan kertas, apa yang Anda lihat? Mengapa?

Contoh; Bola tenis meja yang ditempatkan di jet udara vertikal menjadi tergantung di dalam jet, dan sangat stabil untuk gangguan kecil ke segala arah. Dorong bola ke bawah, dan bola itu kembali ke posisi setimbangnya; dorong ke samping, dan dengan cepat kembali ke posisi semula di pusat jet. 

Dalam arah vertikal, berat bola diimbangi oleh gaya karena perbedaan tekanan: tekanan di atas bagian belakang bola lebih rendah daripada di bagian depan karena kerugian yang terjadi saat bangun (pusaran besar terbentuk di bangun yang menghilangkan banyak energi aliran). 

Untuk memahami keseimbangan gaya dalam arah horizontal, Anda perlu tahu bahwa jet memiliki kecepatan maksimum di tengah, dan kecepatan jet berkurang ke arah tepinya. Posisi bola stabil karena jika bola bergerak ke samping, sisi luarnya bergerak ke daerah dengan kecepatan lebih rendah dan tekanan lebih tinggi, sedangkan sisi dalamnya bergerak lebih dekat ke pusat di mana kecepatan lebih tinggi dan tekanan lebih rendah. Perbedaan tekanan cenderung untuk memindahkan bola kembali ke tengah.

Contoh; Misalkan bola berputar searah jarum jam saat bergerak melalui udara dari kiri ke kanan. Gaya yang bekerja pada bola berputar akan sama jika ditempatkan dalam aliran udara yang bergerak dari kanan ke kiri, seperti yang ditunjukkan pada berikut ini.

dokpri

Lapisan udara yang tipis ( lapisan batas ) dipaksa berputar dengan bola karena gesekan yang kental. Pada A, gerakan karena putaran berlawanan dengan aliran udara, dan oleh karena itu di dekat A ada daerah dengan kecepatan rendah di mana tekanannya dekat dengan atmosfer. Di B, arah gerakan lapisan batas sama dengan aliran udara eksternal, dan karena kecepatan bertambah, tekanan di wilayah ini di bawah atmosfer. 

Bola mengalami gaya yang bekerja dari A ke B, menyebabkan lintasannya melengkung. Jika putarannya berlawanan arah jarum jam, jalur akan memiliki lengkungan yang berlawanan. Munculnya gaya samping pada bola berputar atau silinder disebut efek Magnus , dan itu diketahui oleh semua peserta dalam olahraga bola , terutama baseball, kriket dan tenis pemain.

Tekanan stagnasi dan tekanan dinamis 

Persamaan Bernoulli mengarah pada beberapa kesimpulan menarik tentang variasi tekanan di sepanjang garis streamline. Pertimbangkan aliran stabil yang menimpa pelat tegak lurus (gambar berikut ini).

dokpri

Ada satu garis aliran yang membagi aliran menjadi dua: di atas garis aliran ini semua aliran melewati pelat, dan di bawah garis aliran ini semua aliran mengalir di bawah pelat. Sepanjang garis pemisah yang membagi ini, fluida bergerak menuju pelat. Karena aliran tidak dapat melewati pelat, fluida harus berhenti pada titik di mana ia bertemu pelat. Dengan kata lain, itu "mandek". Cairan di sepanjang garis pemisah, atau "aliran stagnasi" melambat dan akhirnya berhenti tanpa defleksi pada titik stagnasi .

Persamaan Bernoulli di sepanjang garis stagnasi memberi;