Prinsip Bernoulli (Fizik KSSM)

Berbeza dengan kapal terbang, kereta lumba Formula 1 (F1) menggunakan airfoil songsang (terbalik). Bentuk airfoil songsang ini menghasilkan tekanan rendah di bawah kereta dan tekanan tinggi di atasnya. Ini menghasilkan daya ke bawah yang menekan kereta ke trek (daya tujah ke bawah), meningkatkan cengkaman tayar terutamanya pada kelajuan tinggi supaya kereta kekal stabil dan tidak terbang.

Prinsip Bernoulli menyatakan bahawa apabila kelajuan bendalir (cecair atau gas) bertambah, tekanannya akan berkurang. Ini bermakna kelajuan tinggi membawa kepada tekanan rendah, dan kelajuan rendah membawa kepada tekanan tinggi. Perbezaan tekanan ini akan menghasilkan daya yang bertindak dari kawasan tekanan tinggi ke kawasan tekanan rendah.

Beberapa demonstrasi menunjukkan aplikasi prinsip ini: 1) Kertas melengkung ke bawah apabila ditiup di bawahnya, kerana kelajuan udara tinggi menyebabkan tekanan rendah di bawah kertas. 2) Dua belon yang digantung akan mendekati antara satu sama lain apabila ditiup di tengah-tengahnya. 3) Kertas yang dipegang akan naik ke atas apabila ditiup di atasnya. 4) Bola pingpong tidak jatuh dari corong turas apabila ditiup melaluinya atau dialirkan air. Ini berlaku kerana udara/air yang laju di sekitar bola menyebabkan tekanan rendah di atas bola, manakala tekanan atmosfera yang lebih tinggi di bawah bola menolak bola ke atas (daya angkat).

Penunu Bunsen menggunakan Prinsip Bernoulli. Apabila gas mengalir melalui muncung yang kecil, kelajuan gas bertambah menyebabkan tekanan rendah di dalam batang penunu. Tekanan atmosfera yang lebih tinggi kemudian menolak udara masuk melalui lubang udara, bercampur dengan gas untuk menghasilkan pembakaran yang lengkap.

Bola sepak yang berpusing semasa bergerak akan terpesong. Ini berlaku kerana putaran bola menyebabkan perbezaan kelajuan aliran udara di sekelilingnya. Apabila aliran udara bergerak dalam arah yang sama dengan putaran bola (kelajuan tinggi), tekanan akan menjadi rendah. Manakala di sisi yang berlawanan, kelajuan udara akan rendah menjadikannya tekanan tinggi. Perbezaan tekanan ini menghasilkan daya yang menolak bola dari kawasan tekanan tinggi ke kawasan tekanan rendah, menyebabkan bola melengkung (kesan sepakan pisang).

Sayap kapal terbang (airfoil) direka bentuk melengkung di bahagian atas dan rata di bawah. Apabila udara mengalir di atas airfoil yang melengkung, kelajuannya bertambah berbanding di bahagian bawah (rata). Ini menghasilkan tekanan rendah di atas sayap dan tekanan tinggi di bawah sayap, mewujudkan daya angkat yang mengangkat kapal terbang. Sudut serangan (angle of attack) juga mempengaruhi daya angkat; semakin besar sudut serangan, semakin besar perbezaan kelajuan aliran udara dan oleh itu, semakin besar daya angkat. Ini dapat dilihat pada cara helikopter bergerak naik atau turun dengan mengubah sudut bilah kipasnya.

Penyembur ini menggunakan prinsip yang sama. Apabila udara ditiup melalui muncung tiub yang satu (kelajuan tinggi), ia mewujudkan kawasan tekanan rendah. Tekanan atmosfera yang lebih tinggi di sekeliling menolak cecair (racun serangga) dari dalam bekas ke dalam muncung, di mana ia bercampur dengan aliran udara dan disembur keluar.

Tiub Venturi adalah alat yang digunakan untuk menunjukkan kesan Prinsip Bernoulli secara visual. Apabila bendalir (air atau udara) mengalir melalui tiub yang mengecil di tengah, kelajuan bendalir bertambah di kawasan sempit tersebut. Peningkatan kelajuan ini menyebabkan tekanan bendalir berkurang di kawasan sempit, seperti yang ditunjukkan oleh ketinggian turus air yang lebih rendah pada tiub yang bersambung di bahagian sempit.