Fluid Dynamics vs Fluid Mechanics
Dinamika cecair dan mekanik bendalir adalah dua bidang pengajian yang sangat penting dalam bidang fizik. Bidang ini sangat penting dalam bidang seperti kejuruteraan aeronautik, kejuruteraan nautika, kejuruteraan awam dan ketenteraan, dan pelbagai bidang lain. Mekanik bendalir dan dinamika bendalir dapat diambil sebagai bidang baru mekanik klasik di mana kebarangkalian dan termodinamik memainkan peranan yang sangat penting. Untuk memahami sepenuhnya aspek mekanik bendalir dan dinamika bendalir, seseorang mesti mempunyai pengetahuan yang baik dalam penjimatan tenaga, medan vektor, dan bahkan termodinamik statistik. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan apa itu mekanik bendalir dan dinamika bendalir, prinsip asas, persamaan, aplikasi, dan akhirnya perbezaannya.
Mekanik Bendalir
Cecair didefinisikan sebagai gas atau cecair. Mekanik bendalir adalah kajian mengenai tingkah laku cecair dan gas. Mekanik bendalir yang lebih tepat ditentukan adalah kajian mengenai bendalir dan daya ke atasnya. Mekanik bendalir mempunyai tiga bidang utama. Mereka adalah statik bendalir yang mengkaji bendalir pada waktu rehat, kinematik bendalir yang mengkaji pergerakan bendalir, dan dinamika bendalir yang mengkaji kesan daya pada pergerakan bendalir. Tetapi seperti yang kita ketahui, cecair dan gas tidak mempunyai keadaan yang stabil. Selalu ada gerakan secara rawak kerana pengadukan terma gas dan cecair. Walau bagaimanapun, pengadukan terma gas lebih tinggi daripada cecair. Salah satu bapa pengasas mekanik bendalir adalah Archimedes. Prinsip daya tarikannya 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 memberikan sumbangan yang signifikan terhadap kajian mekanik bendalir. Bidang kelikatan kemudian dikembangkan oleh Poiseuille, Hagen, Navier dan Stokes.
Dinamika Bendalir
Dinamika bendalir adalah sub bidang mekanik bendalir. Dinamika cecair mengkaji pengaruh daya pada pergerakan bendalir. Persamaan yang paling ketara dalam dinamika bendalir adalah persamaan Bernoulli, yang dicadangkan oleh Daniel Bernoulli. Ia ditakrifkan untuk cecair yang tidak dapat dikompresi pada aliran yang stabil dan tidak bergelora. Untuk cecair seperti itu, penjumlahan tekanan hidrostatik, tenaga kinetik per unit isipadu dan tenaga berpotensi per unit isipadu adalah pemalar. Ini boleh digunakan untuk sebarang aliran aliran sewenang-wenang dalam bendalir. Walau bagaimanapun, cecair sebenarnya tidak mematuhi persamaan ini kerana ia boleh dimampatkan dan likat. Persamaan penting dinamika bendalir ialah persamaan Navier-Stokes dan teorema pengangkutan Reynolds. Ini pada dasarnya adalah pemuliharaan massa, penjimatan tenaga dan pemuliharaan momentum dalam bentuk yang berbeza. Aspek penting dinamika bendalir adalah aerodinamik. Pesawat terbang menggunakan teorema Bernoulli untuk mewujudkan perbezaan tekanan antara sayap terbalik dan bawah. Ini memungkinkan untuk terbang. Hidrodinamik juga memainkan peranan penting dalam kehidupan seharian.
Apakah perbezaan antara Fluid Mechanics dan Fluid Dynamics?
• Mekanik bendalir mengkaji cecair dalam keadaan statik atau dinamik.
• Dinamika bendalir adalah bahagian dari mekanik bendalir. Ia hanya mengkaji kesan daya pada cecair yang bergerak.
