Kalkulator Persamaan Bernoulli
Selesaikan persamaan Bernoulli dinamika fluida di sepanjang garis arus untuk menemukan suku yang tidak diketahui — tekanan, kecepatan aliran, atau elevasi pada salah satu titik. Masukkan nilai yang Anda ketahui untuk dua titik pada garis arus, pilih apa yang ingin dihitung, dan dapatkan jawabannya dengan perincian langkah demi langkah yang lengkap, diagram garis arus animasi, dan grafik tinggi energi (garis kelas energi) yang membuktikan kekekalan energi secara visual. Mendukung air, udara, air laut, minyak, dan fluida kustom, dengan tekanan dalam Pa, kPa, bar, psi, atau atm.
Ad blocker Anda mencegah kami menampilkan iklan
MiniWebtool gratis karena iklan. Jika alat ini membantu, dukung kami dengan Premium (bebas iklan + lebih cepat) atau whitelist MiniWebtool.com lalu muat ulang halaman.
- Atau upgrade ke Premium (bebas iklan)
- Izinkan iklan untuk MiniWebtool.com, lalu muat ulang
Tentang Kalkulator Persamaan Bernoulli
Kalkulator Persamaan Bernoulli menyelesaikan hubungan dinamika fluida yang terkenal antara tekanan, kecepatan aliran, dan ketinggian di sepanjang garis alir. Masukkan apa yang Anda ketahui di dua titik pada garis alir, pilih satu kuantitas yang ingin Anda cari, dan alat ini akan memberikan hasilnya — lengkap dengan diagram pipa beranimasi, grafik garis derajat energi yang secara visual membuktikan bahwa energi itu kekal, serta solusi langkah demi langkah yang lengkap. Ini adalah kalkulator pilihan bagi pelajar, insinyur, dan siapa saja yang bekerja dengan pipa, nosel, venturimeter, atau aerodinamika.
Apa Itu Persamaan Bernoulli?
Prinsip tahun 1738 dari Daniel Bernoulli merupakan sebuah pernyataan tentang hukum kekekalan energi untuk fluida yang bergerak. Untuk aliran yang konstan, tidak mampat (incompressible), dan tanpa gesekan di sepanjang garis alir tunggal, jumlah energi tekanan, energi kinetik, dan energi potensial per satuan volume akan tetap konstan dari satu titik ke titik berikutnya.
Di sini \(P\) adalah tekanan statis, \(\rho\) (rho) adalah densitas fluida, \(v\) adalah kecepatan aliran, \(g\) adalah percepatan gravitasi (9.81 m/s²), dan \(h\) adalah ketinggian. Ketiga suku tersebut mewakili, secara berurutan, energi tekanan, energi kinetik (kecepatan), dan energi potensial (ketinggian) per satuan volume.
Bentuk Head dan Garis Derajat Energi
Membagi setiap suku dengan \(\rho g\) menulis ulang persamaan dalam bentuk head — yang mana setiap suku menjadi nilai tinggi dalam meter fluida. Ini adalah bentuk yang divisualisasikan oleh kalkulator:
Tiga bentuk head tersebut adalah head tekanan \(P/\rho g\), head kecepatan \(v^2/2g\), dan head ketinggian \(h\). Jumlah ketiganya adalah head total \(H\), yang bernilai konstan di sepanjang garis alir untuk aliran ideal — tingkat konstan ini disebut garis derajat energi (EGL). Dua batang bertumpuk pada hasil perhitungan akan selalu memiliki tinggi total yang sama, yang memberikan gambaran paling jelas mengenai prinsip Bernoulli: energi hanya berpindah antara tekanan, kecepatan, dan ketinggian sementara totalnya tetap stabil.
Cara Kalkulator Ini Menyelesaikan Suku Apa Pun
Persamaan Bernoulli menghubungkan enam kuantitas di antara dua titik (\(P_1, v_1, h_1, P_2, v_2, h_2\)). Jika Anda mengetahui lima di antaranya, persamaan tersebut dapat diatur ulang untuk menemukan kuantitas yang keenam:
- Menghitung tekanan: \(P = E - \tfrac{1}{2}\rho v^{2} - \rho g h\), di mana \(E\) adalah energi total yang diambil dari titik yang diketahui sepenuhnya.
- Menghitung kecepatan: \(v = \sqrt{\dfrac{2\,(E - P - \rho g h)}{\rho}}\). Jika nilai yang diketahui menghasilkan angka negatif di bawah akar kuadrat, maka tidak ada aliran nyata yang dapat memenuhinya dan sistem akan melaporkan error tersebut.
- Menghitung ketinggian: \(h = \dfrac{E - P - \tfrac{1}{2}\rho v^{2}}{\rho g}\).
Contoh Soal: Aliran Melalui Pipa yang Menyempit
Air (\(\rho = 998\) kg/m³) mengalir dalam pipa horizontal. Di Titik 1 tekanan bernilai 200 kPa dan kecepatannya 2 m/s. Di hilir pipa menyempit dan tekanan turun menjadi 180 kPa. Berapa kecepatan yang baru?
- Energi total di Titik 1: \(E = 200{,}000 + \tfrac{1}{2}(998)(2)^2 = 201{,}996\) Pa.
- Hitung nilai \(v_2\): \(v_2 = \sqrt{2(201{,}996 - 180{,}000)/998} \approx 6.64\) m/s.
Fluida mempercepat geraknya dari 2 menjadi sekitar 6.6 m/s seiring pipa yang menyempit, dan tekanannya turun — persis seperti yang diprediksi oleh Bernoulli dan apa yang diukur oleh sebuah venturimeter.
Penerapan Prinsip Bernoulli di Dunia Nyata
Udara bergerak lebih cepat di atas permukaan lengkung atas sayap, menurunkan tekanan di sana dan menciptakan gaya angkat ke atas.
Penyempitan mempercepat aliran dan menurunkan tekanan; mengukur penurunan tersebut dapat memberikan nilai laju aliran.
Hukum Torricelli — kecepatan keluar cairan dari tangki, \(v=\sqrt{2gh}\) — merupakan kasus khusus dari persamaan Bernoulli.
Udara yang bergerak cepat pada leher yang sempit menciptakan tekanan rendah yang menarik bahan bakar atau cairan untuk mengatomisasinya.
Membandingkan tekanan statis dan tekanan stagnasi memungkinkan pesawat dan pipa mengukur kecepatan aliran secara langsung.
Putaran membuat udara bergerak lebih cepat di satu sisi bola, perbedaan tekanan tersebut melengkungkan jalur lintasannya.
Asumsi dan Batasan
Persamaan Bernoulli hanya akurat pada kondisi ideal. Harap perhatikan batasan-batasan ini:
- Aliran konstan (steady) — kondisi di setiap titik tidak berubah seiring waktu.
- Fluida tidak mampat (incompressible) — densitas konstan, sebuah asumsi yang baik untuk cairan dan untuk udara di bawah kecepatan Mach 0.3.
- Gesekan dapat diabaikan — tidak ada kehilangan energi akibat viskositas atau turbulensi. Pipa nyata kehilangan head karena gesekan, sehingga head total di hilir akan sedikit lebih rendah daripada nilai ideal.
- Sepanjang satu garis alir — kedua titik harus terletak pada garis alir yang sama.
- Tidak ada pompa atau turbin di antara titik-titik tersebut, yang dapat menambah atau menghilangkan energi.
Cara Menggunakan Kalkulator Ini
- Pilih apa yang ingin dicari: pilih variabel yang tidak diketahui — tekanan, kecepatan, atau ketinggian di Titik 1 atau Titik 2 — dari menu Selesaikan untuk. Kolom tersebut akan menjadi abu-abu sebagai penanda jawaban.
- Pilih fluida dan satuan: pilih air, udara, air laut, minyak, atau densitas kustom, serta satuan tekanan (Pa, kPa, bar, psi, atau atm).
- Masukkan nilai yang diketahui di kedua titik untuk lima suku yang tersisa.
- Klik Hitung untuk mendapatkan nilai yang tidak diketahui, diagram garis alir beranimasi, grafik garis derajat energi, tabel rincian head, dan solusi langkah demi langkah.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa itu persamaan Bernoulli?
Persamaan Bernoulli menyatakan bahwa untuk aliran yang konstan, tidak mampat (incompressible), dan tanpa gesekan di sepanjang garis alir, jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume adalah konstan: P + ½ρv² + ρgh = konstan. Persamaan ini menyatakan hukum kekekalan energi untuk fluida yang mengalir.
Apa saja yang bisa diselesaikan oleh kalkulator Bernoulli ini?
Kalkulator ini dapat menyelesaikan salah satu dari enam suku: tekanan, kecepatan, atau ketinggian di salah satu dari dua titik pada garis alir yang sama. Pilih variabel yang tidak diketahui dari menu Selesaikan untuk, masukkan lima nilai lainnya, dan kalkulator akan memberikan hasil dari nilai yang hilang tersebut.
Apa itu bentuk head dari persamaan Bernoulli?
Membagi setiap suku dengan ρg mengubah persamaan menjadi bentuk head yang diukur dalam meter fluida: head tekanan P/(ρg), head kecepatan v²/(2g), dan head ketinggian h. Jumlah ketiganya adalah head total, yang nilainya tetap konstan di sepanjang garis alir untuk aliran ideal. Inilah yang ditunjukkan oleh grafik garis derajat energi.
Asumsi apa saja yang digunakan dalam persamaan Bernoulli?
Persamaan ini mengasumsikan aliran yang konstan, fluida tidak mampat dengan densitas konstan, gesekan atau hilangnya viskositas yang dapat diabaikan, aliran di sepanjang garis alir tunggal, dan tidak ada energi yang ditambah atau dihilangkan oleh pompa atau turbin. Sistem nyata dengan gesekan akan mengalami kehilangan head, sehingga head total di hilir akan sedikit lebih rendah daripada nilai ideal.
Mengapa tekanan turun saat kecepatan fluida meningkat?
Karena energi total itu kekal. Ketika fluida berakselerasi — misalnya melalui pipa yang menyempit — head kecepatannya meningkat, sehingga head tekanannya harus menurun agar head total tetap konstan. Hubungan terbalik antara kecepatan dan tekanan ini merupakan inti dari prinsip Bernoulli dan menjelaskan gaya angkat pada sayap serta aliran melalui venturi.
Satuan apa yang harus saya gunakan?
Kecepatan dimasukkan dalam meter per detik dan ketinggian dalam meter. Tekanan dapat dimasukkan dalam pascal, kilopascal, bar, psi, atau atmosfer, dan hasilnya akan ditampilkan dalam satuan yang sama. Densitas dalam kilogram per meter kubik, dengan opsi bawaan untuk fluida umum.
Sumber Daya Tambahan
Kutip konten, halaman, atau alat ini sebagai:
"Kalkulator Persamaan Bernoulli" di https://MiniWebtool.com/id/kalkulator-persamaan-bernoulli/ dari MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/
oleh tim miniwebtool. Diperbarui: 14 Juni 2026
Alat terkait lainnya:
Kalkulator fisika:
- Kalkulator Listrik
- Kalkulator Kinematika
- Kalkulator Kecepatan Baru
- Kalkulator Energi Kinetik Baru
- Kalkulator Gaya Baru
- Kalkulator Akselerasi Baru
- Kalkulator Gerak Proyektil Baru
- Kalkulator Momentum Baru
- Kalkulator Energi Potensial Baru
- Kalkulator Usaha dan Daya Baru
- Kalkulator Kepadatan Baru
- Kalkulator Tekanan Baru
- Kalkulator Hukum Gas Ideal Baru
- Kalkulator Torsi Baru
- Kalkulator Tenaga Kuda Baru
- Kalkulator Jatuh Bebas Baru
- Kalkulator Titik Didih Baru
- Kalkulator Efek Doppler Baru
- Kalkulator Konstanta Pegas Baru
- Kalkulator Periode Pendulum Baru
- Kalkulator Gaya Sentripetal Baru
- Kalkulator Kecepatan Sudut Baru
- Kalkulator Momen Inersia Baru
- Kalkulator Hukum Snell Baru
- Kalkulator Hukum Coulomb Baru
- Kalkulator Medan Listrik Baru
- Kalkulator Persamaan Lensa Baru
- Kalkulator Medan Magnet Kawat Baru
- Kalkulator Jarak Pengereman Baru
- Kalkulator Rasio Kompresi Mesin Baru
- Kalkulator Jarak Sorot Lampu Depan Baru
- Kalkulator Bilangan Reynolds Baru
- Kalkulator Persamaan Bernoulli Baru