Mengapa Pesawat Terbang Dapat Terbang: Generation of Lift
Pada suatu hari anda yang berada di Pekanbaru mendapat kabar dari Jakarta bahwa anda harus berangkat ke sana untuk sebuah urusan penting. Anda dijadwalkan untuk terbang dari Pekanbaru ke Jakarta keesokan harinya pada pukul 8 pagi. Apakah pernah terbesit dalam pikiran anda, mengapa pesawat terbang bisa terbang bebas di udara? Bukankah ini bertentangan dengan hukum gravitasi Newton? Bukankah segala sesuatu yang tidak tergantung dan tidak menempel ke tanah harus jatuh kembali ke tanah?
Weight
Setiap sesuatu yang memiliki ruang pastinya memiliki massa. Setiap massa yang terpengaruh oleh medan gravitasi akan memiliki berat. Hal ini pun berlaku untuk pesawat terbang. Setiap sesuatu yang menempati ruang, memiliki massa. Setiap massa yang terpengaruh oleh medan gravitasi, memiliki berat. Hal ini juga berlaku dengan pesawat terbang. Setiap komponen pesawat terbang, mulai dari rangka pesawat, penumpang, sampai dengan bagasi, menambah berat pesawat terbang tersebut.
Gaya berat ini yang menyebabkan setiap barang yang gak nempel ke tanah, atau yang tidak ditahan akan selalu jatuh ke tanah. Gaya berat selalu menarik segala sesuatu ke pusat gravitasi bumi.
Lift
Kalau begitu, pesawat harus ditahan supaya tidak jatuh, dong? Ya, pesawat terbang dapat mengudara karena ditahan oleh gaya angkat (lift) netto yang dihasilkan oleh seluruh badan pesawat. Tentunya, komponen terbesar yang menghasilkan gaya angkat adalah bagian sayap pesawat (wing). Bagaimana lift dihasilkan? Ada tiga nama yang harus disebutkan di sini, Mr. Newton, Mr. Coanda dan Mr. Bernoulli.
Hey, Mr. Newton!
Lift dihasilkan karena aliran udara dibelokkan ketika mengalir melewati sayap. Bahkan, tidak hanya ketika melewati sayap pesawat, lift juga dihasilkan ketika kita menaruh kertas di depan aliran udara pada suatu sudut tertentu. Kata kuncinya adalah: aliran dan pembelokan aliran tersebut. Coba dengan bermain pesawat kertas! Jika pesawat dilepas tanpa diberi dorongan ke depan, pesawat tersebut tetap akan jatuh ke tanah. Ini menunjukkan perlu ada aliran udara agar lift dapat dihasilkan.
Ketika aliran udara dibelokkan, terjadi aksi-reaksi antara aliran udara dan objek yang membelokkan udara tersebut (sayap, kertas). Ketika aliran udara yang awalnya lurus kemudian belok setelah melewati objek tersebut, kita kemudian bertanya, apa yang membengkokkan aliran tersebut. Ya, jawabannya adalah objek tersebut. Artinya, ada suatu gaya yang dikerjakan oleh objek tersebut terhadap aliran udara tersebut. Mr. Newton berkata, untuk setiap aksi akan ada reaksi yang sama besar pada arah yang berlawanan dari aksi tersebut. Objek tadi telah mengerjakan suatu aksi pada aliran udara tersebut, maka, aliran udara juga akan mengerjakan reaksi yang sama besar pada objek tersebut.
Mari kita liat apa yang terjadi pada pesawat kertas kita tadi.
The second guy, Mr. Coanda!
OK, sekarang kita telah mengerti bahwa lift dihasilkan karena arah aliran udara dibelokkan. Mengapa aliran udara tersebut bisa belok? Henri Coanda (1886-1972) menemukan suatu fenomena bahwa aliran fluida cenderung menempel ke permukaan di dekatnya. Artinya udara nggak bablas begitu saja, tetapi mengikuti bentuk permukaan di dekatnya. Artinya streamline aliran fluida tersebut akan berubah sesuai dengan bentuk permukaan di dekatnya. Hal ini menyebabkan aliran udara terbelokkan ketika mengenai kertas kita tadi (ataupun ketika melewati permukaan sayap).
Efek Bernoulli
Apa manifestasi nyata dari lift? Apabila berat pesawat dapat dilihat dari gravitasi bumi, lift dapat dilihat sebagai hasil dari perbedaan tekanan antara permukaan atas dan permukaan bawah sayap. Nett lift (gaya angkat netto) hanya bisa terjadi apabila tekanan di bawah sayap lebih besar daripada tekanan di atas sayap. Menurut Bernoulli, hal ini hanya bisa dihasilkan apabila kecepatan aliran di bagian bawah sayap pesawat lebih kecil daripada kecepatan aliran udara di bagian atas sayap pesawat.
And the rotating ball
Dapat juga diartikan sebaliknya bahwa lift dapat dihasilkan karena adanya perbedaan kecepatan di antara dua permukaan sehingga terjadi perbedaan tekanan. Hal ini dapat juga dilihat di olahraga tenis lapangan. Pemain tenis berusaha membuat bola mereka berputar (spin). Misalnya ketika melakukan topspin (bola diputar dengan pukulan raket dari bawah ke atas), ini membantu mencegah bola tenis jatuh di luar lapangan. Hal ini disebabkan ketika bola diberikan top spin, bola akan berputar seperti ditunjukkan di gambar di bawah ini. Dengan demikian, kecepatan aliran di atas bola lebih kecil daripada di bawah bola. Hal ini menyebabkan gaya ke bawah (Fm) pada bola tenis yang membantu mencegah bola tidak keluar lapangan.(sumber ilmuterbang.com)
Pada suatu hari anda yang berada di Pekanbaru mendapat kabar dari Jakarta bahwa anda harus berangkat ke sana untuk sebuah urusan penting. Anda dijadwalkan untuk terbang dari Pekanbaru ke Jakarta keesokan harinya pada pukul 8 pagi. Apakah pernah terbesit dalam pikiran anda, mengapa pesawat terbang bisa terbang bebas di udara? Bukankah ini bertentangan dengan hukum gravitasi Newton? Bukankah segala sesuatu yang tidak tergantung dan tidak menempel ke tanah harus jatuh kembali ke tanah?
Weight
Setiap sesuatu yang memiliki ruang pastinya memiliki massa. Setiap massa yang terpengaruh oleh medan gravitasi akan memiliki berat. Hal ini pun berlaku untuk pesawat terbang. Setiap sesuatu yang menempati ruang, memiliki massa. Setiap massa yang terpengaruh oleh medan gravitasi, memiliki berat. Hal ini juga berlaku dengan pesawat terbang. Setiap komponen pesawat terbang, mulai dari rangka pesawat, penumpang, sampai dengan bagasi, menambah berat pesawat terbang tersebut.
Gaya berat ini yang menyebabkan setiap barang yang gak nempel ke tanah, atau yang tidak ditahan akan selalu jatuh ke tanah. Gaya berat selalu menarik segala sesuatu ke pusat gravitasi bumi.
Lift
Kalau begitu, pesawat harus ditahan supaya tidak jatuh, dong? Ya, pesawat terbang dapat mengudara karena ditahan oleh gaya angkat (lift) netto yang dihasilkan oleh seluruh badan pesawat. Tentunya, komponen terbesar yang menghasilkan gaya angkat adalah bagian sayap pesawat (wing). Bagaimana lift dihasilkan? Ada tiga nama yang harus disebutkan di sini, Mr. Newton, Mr. Coanda dan Mr. Bernoulli.
[Paper Airplane]
Hey, Mr. Newton!
Lift dihasilkan karena aliran udara dibelokkan ketika mengalir melewati sayap. Bahkan, tidak hanya ketika melewati sayap pesawat, lift juga dihasilkan ketika kita menaruh kertas di depan aliran udara pada suatu sudut tertentu. Kata kuncinya adalah: aliran dan pembelokan aliran tersebut. Coba dengan bermain pesawat kertas! Jika pesawat dilepas tanpa diberi dorongan ke depan, pesawat tersebut tetap akan jatuh ke tanah. Ini menunjukkan perlu ada aliran udara agar lift dapat dihasilkan.
Ketika aliran udara dibelokkan, terjadi aksi-reaksi antara aliran udara dan objek yang membelokkan udara tersebut (sayap, kertas). Ketika aliran udara yang awalnya lurus kemudian belok setelah melewati objek tersebut, kita kemudian bertanya, apa yang membengkokkan aliran tersebut. Ya, jawabannya adalah objek tersebut. Artinya, ada suatu gaya yang dikerjakan oleh objek tersebut terhadap aliran udara tersebut. Mr. Newton berkata, untuk setiap aksi akan ada reaksi yang sama besar pada arah yang berlawanan dari aksi tersebut. Objek tadi telah mengerjakan suatu aksi pada aliran udara tersebut, maka, aliran udara juga akan mengerjakan reaksi yang sama besar pada objek tersebut.
Mari kita liat apa yang terjadi pada pesawat kertas kita tadi.
The second guy, Mr. Coanda!
OK, sekarang kita telah mengerti bahwa lift dihasilkan karena arah aliran udara dibelokkan. Mengapa aliran udara tersebut bisa belok? Henri Coanda (1886-1972) menemukan suatu fenomena bahwa aliran fluida cenderung menempel ke permukaan di dekatnya. Artinya udara nggak bablas begitu saja, tetapi mengikuti bentuk permukaan di dekatnya. Artinya streamline aliran fluida tersebut akan berubah sesuai dengan bentuk permukaan di dekatnya. Hal ini menyebabkan aliran udara terbelokkan ketika mengenai kertas kita tadi (ataupun ketika melewati permukaan sayap).
Efek Bernoulli
Apa manifestasi nyata dari lift? Apabila berat pesawat dapat dilihat dari gravitasi bumi, lift dapat dilihat sebagai hasil dari perbedaan tekanan antara permukaan atas dan permukaan bawah sayap. Nett lift (gaya angkat netto) hanya bisa terjadi apabila tekanan di bawah sayap lebih besar daripada tekanan di atas sayap. Menurut Bernoulli, hal ini hanya bisa dihasilkan apabila kecepatan aliran di bagian bawah sayap pesawat lebih kecil daripada kecepatan aliran udara di bagian atas sayap pesawat.
And the rotating ball
Dapat juga diartikan sebaliknya bahwa lift dapat dihasilkan karena adanya perbedaan kecepatan di antara dua permukaan sehingga terjadi perbedaan tekanan. Hal ini dapat juga dilihat di olahraga tenis lapangan. Pemain tenis berusaha membuat bola mereka berputar (spin). Misalnya ketika melakukan topspin (bola diputar dengan pukulan raket dari bawah ke atas), ini membantu mencegah bola tenis jatuh di luar lapangan. Hal ini disebabkan ketika bola diberikan top spin, bola akan berputar seperti ditunjukkan di gambar di bawah ini. Dengan demikian, kecepatan aliran di atas bola lebih kecil daripada di bawah bola. Hal ini menyebabkan gaya ke bawah (Fm) pada bola tenis yang membantu mencegah bola tidak keluar lapangan.(sumber ilmuterbang.com)
0 komentar:
Posting Komentar