Fluida Bergerak: Persamaan Kontinuitas

(Pustaka Fisika). Pada saat Anda akan menyemprotkan air menggunakan selang, Anda akan melihat sebuah fenomena fisik yang aneh tapi nyata. Cobalah untuk menekan lubang selang, air yang keluar akan dipancarkan cukup jauh. Sebaliknya ketika selang dikembalikan ke normal maka pancaran air akan berkurang. Fenomena fisik itu dapat dijelaskan dengan mempelajari pembahasan berikut tentang persamaan kontinuitas. 

Gambar: Aliran fluida dalam tabung

Persamaan kontinuitas adalah persamaan yang menghubungkan kecepatan fluida dalam dari satu tempat ke tempat lain. Sebelum menurunkan hubungan, Anda harus memahami beberapa istilah dalam aliran fluida. Garis aliran (stream line) diartikan sebagai jalur aliran fluida ideal (aliran lunak). Garis singgung di suatu titik pada garis memberikan kita arah kecepatan aliran fluida. Garis alir tidak berpotongan satu sama lain. Tabung air adalah kumpulan dari garis-garis aliran. 

Dalam aliran tabung, fluida masuk dan keluar melalui mulut tabung. Untuk itu, semua fluida tidak boleh dimasukkan dari sisi tabung karena dapat menyebabkan persimpangan/perpotongan garis-garis aliran. Hal ini akan menyebabkan aliran tidak tunak lagi.

Persamaan di atas adalah persamaan kontinuitas. Karena sifat fluida yang inkonpresibel atau massa jenisnya tetap, maka persamaa itu menjadi:

A₁.v₁ = A₂.v₂ 

Menurut persamaan kontinuitas, perkalian antara luas penampang dan kecepatan fluida pada setiap titik sepanjang tabung aliran adalah konstan. Persamaan di atas menunjukkan bahwa kecepatan fluida berkurang ketika melalui pipa lebar dan bertambah ketika melewati pipa sempit. Karena itulah ketika kita sedang berperahu disebuah aliran sungai, perahu akan melaju semakin cepat ketika celah hujan semakin menyempit.