Prinsip Penerbangan: Prinsip tekanan BERNOULLI

Setengah abad setelah Sir Newton memaparkan hukumnya, Daniel Bernoulli, seorang ahli matematika dari Swiss, menerangkan bagaimana tekanan dari sebuah fluida yang bergerak (cairan ataupun gas) berubah-ubah sesuai dengan kecepatan dari gerakan. Secara khusus, dia menyatakan bahwa pertambahan kecepatan atau aliran akan menyebabkan pengurangan dari tekanan fluida tersebut. Hal inilah yang terjadi pada udara yang lewat di atas sayap pesawat yang melengkung.

Sebuah analogi yang tepat bisa dibuat dari air yang mengalir melewati selang air. Air yang mengalir melalui selang dengan garis tengah (diameter) yang tetap (konstan) akan mendesak dengan tekanan yang sama di seluruh selang, tapi kalau diameter sebagian dari selang ditambah atau dikurangi, maka hal tersebut akan mengubah tekanan dari air di titik tersebut. Jika misalnya selang tersebut ditekan dengan jari di satu tempat, maka akan membatasi daerah yang dialiri oleh air. Dengan asumsi volume yang sama dari air mengalir melalui bagian selang yang ditekan tersebut pada perioda waktu yang sama sebelum selang ditekan, maka kecepatan aliran air akan bertambah di titik tersebut.

Maka jika ada bagian dari selang yang mengkerut, maka hal tersebut tidak hanya menambah kecepatan aliran tapi juga mengurangi tekanan di titik tersebut. Hasil yang sama dapat dihasilkan jika sebuah benda padat dengan bentuk yang streamline (airfoil) dikenakan pada selang tersebut. Prinsip yang sama ini adalah dasar dari pengukuran kecepatan udara (aliran fluida) dan untuk analisa kemampuan airfoil untuk membuat daya angkat.

Sebuah aplikasi praktis dari teori Bernoulli adalah tabung venturi. Tabung venturi mempunyai saluran masuk yang menyempit di lehernya (titik yang mengkerut) dan sebuah saluran keluar yang diameternya membesar di belakangnya. Diameter saluran masuk sama dengan diameter saluran keluar. Di lehernya, aliran udara menjadi semakin cepat dan tekanan berkurang, di saluran keluar, aliran udara melambat dan tekanan bertambah.

Jika udara dianggap sebagai sebuah benda dan disetujui bahwa udara mengikuti hukum di atas maka kita dapat mulai melihat bagaimana dan kenapa sebuah sayap pesawat dapat menghasilkan daya angkat sewaktu sayap pesawat tersebut bergerak melalui udara.