Bank Soal Fisika SMA Penerapan Hukum Bernoulli

Diketahui:

Tekanan di bawah sayap $P_1$ = 100 kPa = 100.000 Pa

Kecepatan udara di atas sayap $v_2$ = 120 m/s

Kecepatan udara di bawah sayap $v_1$ = 100 m/s

Massa jenis udara $\rho$ = 1,2 kg/m³

Ditanya:

Tekanan di atas sayap $P_2$ = ?

Jawab:

Gaya angkat yang terjadi pada sayap pesawat disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan pada bagian atas dan bawah dari sayap pesawat. Apabila tekanan di bagian bawah lebih besar dari tekanan di bagian atas, maka akan terjadi gaya angkat naik. Sementara apabila tekanan di bagian bawah lebih kecil dari tekanan di bagian atas, maka akan terjadi gaya turun.

Besarnya beda tekanan di atas dan di bawah sayap bisa didapatkan melalui persamaan berikut.

$P_1-P_2=\frac{1}{2}\rho\left(v_2^2-v_1^2\right)$

$\rho$ merupakan massa jenis udara (kg/m³), serta $v_1$ dan $v_2$ masing-masing adalah kecepatan udara di bawah dan di atas sayap (m/s).

$P_1-P_2=\frac{1}{2}\rho\left(v_2^2-v_1^2\right)$

$P_2=-\left(\frac{1}{2}\rho\left(v_2^2-v_1^2\right)-P_1\right)$

$=-\left(\frac{1}{2}\left(1,2\right)\left(150^2-100^2\right)-100.000\right)$

$=-\left(\frac{1}{2}\left(1,2\right)\left(22.500-10.000\right)-100.000\right)$

$=-\left(7.500-100.000\right)$

$=92.500$ Pa

$=92,5$ kPa (ubah ke dalam satuan kPa)

Jadi, besar tekanan di atas sayap adalah 92,5 kPa.