Dinamik Bendalir lwn Mekanik Bendalir
Dinamik cecair dan mekanik bendalir ialah dua bidang pengajian yang sangat penting dalam fizik. Bidang-bidang ini sangat penting apabila ia melibatkan mata pelajaran seperti kejuruteraan aeronautik, kejuruteraan nautika, kejuruteraan awam dan ketenteraan, dan pelbagai bidang lain. Mekanik bendalir dan dinamik bendalir boleh dianggap sebagai bidang baharu mekanik klasik yang kebarangkalian dan termodinamik memainkan peranan yang sangat penting. Untuk memahami sepenuhnya aspek mekanik bendalir dan dinamik bendalir, seseorang mesti mempunyai pengetahuan yang baik dalam penjimatan tenaga, medan vektor, dan juga termodinamik statistik. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan tentang mekanik bendalir dan dinamik bendalir, prinsip pengasasnya, persamaan, aplikasi dan akhirnya perbezaannya.
Mekanik Bendalir
Bendalir ditakrifkan sebagai sama ada gas atau cecair. Mekanik bendalir ialah kajian tentang kelakuan cecair dan gas. Mekanik bendalir yang ditakrifkan dengan lebih tepat ialah kajian tentang bendalir dan daya padanya. Mekanik bendalir mempunyai tiga bidang utama. Ia adalah statik bendalir yang mengkaji bendalir dalam keadaan rehat, kinematik bendalir yang mengkaji pergerakan bendalir, dan dinamik bendalir yang mengkaji kesan daya pada gerakan bendalir. Tetapi seperti yang kita ketahui, cecair dan gas tidak mempunyai keadaan tetap. Sentiasa terdapat pergerakan rawak disebabkan oleh pengadukan haba gas dan cecair. Walau bagaimanapun, pergolakan haba gas adalah lebih tinggi daripada cecair. Salah seorang bapa pengasas mekanik bendalir ialah Archimedes. Prinsip keapungannya yang terkenal adalah salah satu prinsip pertama dalam mekanik bendalir. Kemudian, saintis terkemuka seperti Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli dan ahli matematik terkemuka seperti Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson dan Laplace telah memberikan sumbangan besar kepada kajian mekanik bendalir. Bidang kelikatan kemudiannya dibangunkan oleh Poiseuille, Hagen, Navier dan Stokes.
Dinamik Bendalir
Dinamik cecair ialah subbidang mekanik bendalir. Dinamik bendalir mengkaji kesan daya ke atas pergerakan bendalir. Persamaan yang paling ketara dalam dinamik bendalir ialah persamaan Bernoulli, yang dicadangkan oleh Daniel Bernoulli. Ia ditakrifkan untuk cecair tidak boleh mampat, tidak likat pada aliran yang stabil dan tidak bergelora. Untuk bendalir sedemikian, penjumlahan tekanan hidrostatik, tenaga kinetik per unit isipadu dan tenaga keupayaan per unit isipadu adalah pemalar. Ini boleh digunakan pada mana-mana garis aliran sewenang-wenang dalam bendalir. Walau bagaimanapun, cecair sebenarnya tidak mematuhi persamaan ini kerana ia boleh dimampatkan dan likat. Persamaan penting lain bagi dinamik bendalir ialah persamaan Navier-Stokes dan teorem pengangkutan Reynolds. Ini pada asasnya adalah pemuliharaan jisim, pemuliharaan tenaga dan pemuliharaan momentum dalam bentuk yang berbeza. Aspek penting dalam dinamik bendalir ialah aerodinamik. Kapal terbang menggunakan teorem Bernoulli untuk mencipta perbezaan tekanan antara bahagian atas dan bawah sayap. Ini menjadikan penerbangan mungkin. Hidrodinamik juga memainkan peranan penting dalam kehidupan seharian.
Apakah perbezaan antara Mekanik Bendalir dan Dinamik Bendalir?
• Mekanik bendalir mengkaji bendalir sama ada dalam keadaan statik atau dinamik.
• Dinamik bendalir ialah subbahagian mekanik bendalir. Ia hanya mengkaji kesan daya pada bendalir yang bergerak.
