Bernoulli's Equation in Fluid Mechanics

Bernoulli's Equation

• Relates the pressure and velocity of a fluid in motion
• States that the pressure of a fluid decreases as its velocity increases
• Mathematical representation: P + 1/2ρv^2 + ρgy = constant
  • P: pressure of the fluid
  • ρ: density of the fluid
  • v: velocity of the fluid
  • g: acceleration due to gravity
  • y: height of the fluid above a reference point
• Applications:
  • Aerodynamics: explains the lift of an airfoil
  • Hydraulic systems: helps design efficient pipelines and pumps

Laminar Flow

• Type of fluid flow where the fluid moves in parallel layers or laminae
• Characteristics:
  • Smooth, continuous flow
  • No turbulence or eddies
  • Layers of fluid slide past each other with minimal mixing
• Occurs at:
  • Low velocities
  • High viscosities (thick fluids)
  • Small pipe diameters
• Importance:
  • Help in designing efficient pipelines and heat exchangers
  • Reduces energy losses due to friction

Fluid Pressure

• Force exerted per unit area on a surface by a fluid
• Types:
  • Hydrostatic pressure: pressure due to the weight of a fluid
  • Hydrodynamic pressure: pressure due to the motion of a fluid
• Characteristics:
  • Increases with depth in a fluid
  • Acts perpendicular to the surface
  • Transmitted equally in all directions
• Applications:
  • Design of dams and hydraulic systems
  • Measurement of pressure using manometers and pressure sensors

Persamaan Bernoulli

• Menghubungkan tekanan dan kecepatan fluida dalam gerak
• Tekanan fluida berkurang jika kecepatannya meningkat
• Representasi matematika: P + 1/2ρv^2 + ρgy = konstan
  • P: tekanan fluida
  • ρ: kerapatan fluida
  • v: kecepatan fluida
  • g: percepatan gravitasi
  • y: tinggi fluida di atas titik acuan
• Aplikasi:
  • Aerodinamika: menjelaskan lift pada sayap
  • Sistem hidrolik: membantu desain pipa dan pompa yang efisien

Aliran Laminar

• Jenis aliran fluida di mana fluida bergerak dalam lapisan paralel atau lamina
• Karakteristik:
  • Aliran smooth dan kontinu
  • Tidak ada turbulensi atau pusaran
  • Lapisan fluida saling gesekan dengan sedikit campuran
• Terjadi pada:
  • Kecepatan rendah
  • Viskositas tinggi (fluida kental)
  • Diameter pipa kecil
• Pentingnya:
  • Membantu desain pipa dan penukar panas yang efisien
  • Mengurangi kehilangan energi karena gesekan

Tekanan Fluida

• Gaya yang dikerahkan per unit luas pada permukaan oleh fluida
• Jenis:
  • Tekanan hidrostatik: tekanan karena berat fluida
  • Tekanan hidrodinamik: tekanan karena gerakan fluida
• Karakteristik:
  • Meningkat dengan kedalaman dalam fluida
  • Beraksi tegak lurus pada permukaan
  • Ditransmisikan secara sama dalam semua arah
• Aplikasi:
  • Desain bendungan dan sistem hidrolik
  • Pengukuran tekanan menggunakan manometer dan sensor tekanan

Quiz about Bernoulli's Equation, relating pressure and velocity of a fluid in motion. Applications in aerodynamics and hydraulic systems.