Dr. Getbogi Hikmawan, S.Si., M.Si.

Video ini membahas contoh soal yang menggunakan persamaan Bernoulli untuk menghitung perbedaan tekanan antara pipa inlet dan output pada sebuah sistem perpipaan. Dengan data seperti luas penampang pipa, kecepatan fluida, dan perbedaan ketinggian, kita dapat menghitung perubahan tekanan dengan rumus yang tepat. Dalam contoh ini, perbedaan tekanan diperoleh sekitar 1,7 MPascal karena perbedaan kecepatan fluida yang kecil antara inlet dan output. Hasil perhitungan ini penting untuk menentukan kekuatan pipa dalam menahan perbedaan tekanan serta optimalisasi tinggi sistem perpipaan.

Mari kita melihat contoh permasalahan yang bisa kita selesaikan dengan persamaan kontinuitas dan juga persamaan BHWI.

Jadi disini misalkan ada sebuah generator ya disini yang istilahnya bertujuan untuk mengurangi debit air,

mengurangi volume air pada sebuah reservoir dimana cara menguranginya adalah dengan menggunakan selang,

disini selangnya gambarnya nggak terlalu bagus tapi yang jelas selang yang ditaruh di ketinggian D dari lereng tempat berdirinya generator itu

dimana selang itu akan menjadi input dari air untuk bisa kemudian disalurkan melalui sebuah pipa ke sebuah output sehingga fluidanya pada reservoir itu bisa dikurangi

untuk istilahnya kalau kita bisa bayangkan pemurangan air pada reservoir bertujuan untuk menjaga kestabilan aliran air ya

karena kalau meluap bisa jadi reservoir tersebut akan istilahnya merugikan bagi daerah sekitar reservoir.

Disini kita tahu bahwa luas penampang untuk pipa pada inlet itu adalah 0,74 meter kuadrat dan mengalir fluidanya mengalir masuk ke dalam pipa 1 di inlet di atas itu

dengan kecepatan atau kelajuan 0,4 meter per second dimana beda ketinggian antara pipa inlet dengan output itu adalah 180 meter

dan kecepatan atau kelajuan air ketika keluar dari pipa output itu diketahui juga 9,5 meter per second.

Jika raw air atau disilas air kita ketahui adalah 1000 kilogram per meter kubik dan kita meninjau kecepatan gravitasi adalah 10 meter per second kuadrat

yang ditanyakan berapa beda tekanan antara input dengan output.

Beda tegangan ini tentu saja bisa kita manfaatkan nanti datanya untuk bisa melihat semestinya pipa ini akan kuat menahan beda tegangan tersebut

karena air akan berubah tekanannya dari atas ke bawah dan itu juga bisa digunakan untuk mengecek apakah tinggi 180 meter itu adalah tinggi yang optimal

terkait dengan bagaimana sistem perpipaan ini dibuat.

Kalau kita meninjau persamaan Bernoulli dari permasalahan ini kita akan punya bahwa P in ditambah dengan setengah

kali Rho kali V in kuadrat ditambah dengan Rho kali G kali H in atau Y in tadi ya.

Itu akan sama dengan P out ditambah dengan setengah Rho kali V out kuadrat ditambah dengan Rho G Y out jadi sama ya.

Yang kita mau cari adalah perubah beda tekanan antara in dengan out artinya kita bisa bayangkan P out dikurangi dengan P in sebagai beda tekanan

itu akan sama dengan Rho G dikali dengan Y in karena outnya yang pindah semua ke sana Y in dikurangi dengan Y out ditambah dengan setengah

kali Rho kali V in kuadrat, V out kuadrat karena outnya dipindah kesana semua ya.

Nah oke definisinya kita akan lihat berarti ini delta P in and out akan sama dengan Rho kali G

dimana kalau kita ambil Y out itu adalah titik acuan maka Y in akan ada di D makanya akan sama dengan Rho G dikali dengan D

dikali dengan setengah Rho kali V in kuadrat dengan V out kuadrat.

Dengan data yang sudah ada kita bisa menghitungnya langsung Rho G dikali dengan D berapa misalnya berarti kalau kita cari 1000 dikali 10 dikali dengan 180 meter berarti sekitar 1.800.000

atau 1,8 dikali 10 ke angkat 6 satu aja sudah cocok ya SI jadi kita langsung paskal ditambah ya ini mungkin agak tricky kita akan dapat hasilnya berapa

disini kita lihat dari data V out itu lebih besar dibanding V in makanya saya kurung karena kita tahu hasilnya akan negatif berapa hasilnya?

ya 0,045 paskal ya kalau kita hitung kita tulis dalam 0,6 berarti kita harus punya 1,2,3,4,5,6 0,045 ya kira-kira

0,045 x 10 ke angkat 6 paskal jadi karena kecepatannya dia berkurang sangat kecil jadi kalau kita hitung kira-kira perubahan tekanannya

itu akan sama seperti 1,7 ya karena 1,79 ya berkurang sedikit tapi kita bisa dekati dengan 1,7 x 10 ke angkat 6 paskal atau 1,7 MP

hanya beda ketinggian 180 meter dia akan memberikan 1,7 MP artinya kalau kita turunkan d nya kita akan punya nilai lebih kecil

sehingga nanti kita punya beda tekanannya lebih kecil tapi tentu saja kalau dia terus menurun ya lama-kelamaan istilahnya beda tekanannya negatif

artinya reservoirnya tidak akan bisa disedot jadi airnya tidak akan bisa datang dari out ke in

ya berikut salah satu contoh untuk permasalahan terkait persamaan Bernoulli