Cara Kerja Gravitasi

Teori Gravitasi Newton

Pada tahun 1600-an, seorang fisikawan Inggris bernama Isaac Newton sedang duduk di bawah pohon apel, kemudian sebuah apel jatuh di kepalanya, dan ia pun mulai bertanya-tanya mengapa apel tersebut tertarik jatuh ke tanah. Newton kemudian mempublikasikan Teori Gravitasi Universal pada 1680-an. Pada dasarnya gagasan yang ditetapkankannya adalah bahwa gravitasi adalah sebuah gaya yang dapat diprediksi yang bekerja pada semua materi yang terdapat di alam semesta, dan merupakan fungsi dari massa dan jarak.

Teori ini menyatakan bahwa setiap partikel dari sebuah materi akan menarik setiap partikel lainnya (misalnya, partikel dari "Bumi" akan menarik partikel dari "Anda") dengan gaya yang berbanding lurus dengan jumlah massa mereka dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka. Jadi, semakin jauh partikel-partikel tersebut terpisah, dan/atau semakin kecil massa dari partikel-partikel tersebut, maka gaya gravitasi akan semakin kecil, begitu pula sebaliknya. Rumus standar untuk hukum gravitasi adalah:

Gaya gravitasi = (G x m1 x m2) / (d²)

Dimana G adalah konstanta gravitasi, m1 dan m2 adalah massa dari dua benda, dan d adalah jarak antara pusat gravitasi dari dua massa. G memiliki nilai 6,67 x 10E-8 dyne x cm²/gram². Jadi, jika anda menempatkan dua benda dengan massa 1 gram dengan jarak 1 centimeter, mereka akan menarik satu sama lain dengan kekuatan 6,67 x 10E-8 dyne. Dyne sendiri setara dengan sekitar berat 0,001 gram, yang berarti bahwa jika anda misalnya memiliki gaya sebesar 1 dyne, anda dapat mengangkat benda seberat 0,001 gram dalam medan gravitasi bumi. Jadi 6,67 x 10E-8 dyne adalah gaya yang sangat kecil.

Ketika anda berurusan dengan benda besar seperti Bumi, yang memiliki massa sebesar 6E+24 kilogram, maka gaya gravitasi yang dihasilkan sangat kuat. Itulah alasan mengapa anda tidak melayang-layang di ruang angkasa sekarang. Gaya gravitasi yang bekerja pada sebuah benda juga sama dengan berat objek tersebut. Bila anda menimbang berat badan anda di timbangan, maka timbangan tersebut akan membaca berapa banyak gravitasi yang bekerja pada tubuh anda. Rumus untuk menentukan berat suatu objek adalah:

Berat = m x g

Dimana m adalah massa benda, dan g adalah percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi di bumi, adalah 9,8 m/s² dan tidak pernah berubah. Itu sebabnya jika anda menjatuhkan kerikil, buku atau sebuah sofa dari atap rumah anda, mereka akan menyentuh tanah pada waktu yang bersamaan. Selama ratusan tahun, teori gravitasi Newton berdiri sendirian di komunitas ilmiah yang akhirnya berubah pada awal tahun 1900-an.

Teori Gravitasi Einstein

Albert Einstein , yang memenangkan Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1921, memberikan kontribusi teori gravitasi alternatif pada awal 1900-an. Teorinya ini adalah bagian dari Teori Relativitas Umumnya yang sangat terkenal itu, dan menawarkan penjelasan yang sangat berbeda dari Hukum Gravitasi Universal Newton. Einstein sama sekali tidak percaya bahwa gravitasi adalah sebuah gaya, ia mengatakan bahwa gravitasi adalah distorsi dalam bentuk ruang dan waktu, atau dikenal sebagai "dimensi keempat".

Hukum fisika dasar menyatakan bahwa jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja, sebuah objek akan selalu berjalan di garis lurus. Dengan demikian, tanpa gaya eksternal, dua benda yang berjalan secara paralel akan selalu tetap paralel dan tidak akan pernah bertemu. Tetapi faktanya adalah mereka akhirnya bertemu juga. Partikel-partikel yang memulai berjalan pada jalur yang paralel kadang-kadang akan berakhir dengan bertabrakan.

Teori Newton mengatakan hal ini dapat terjadi karena gravitasi, gaya gravitasi akan menarik benda-benda satu sama lain atau ke sebuah objek tunggal ketiga. Einstein juga mengatakan hal ini terjadi karena gravitasi, tapi dalam teorinya, gravitasi bukanlah sebuah gaya melainkan sebuah kurva dalam ruang-waktu. Menurut Einstein, benda-benda tersebut masih bergerak di sepanjang garis lurus, namun karena distorsi pada ruang dan waktu, garis lurus tersebut sekarang berubah menjadi garis yang melengkung. Jadi dua benda yang awalnya bergerak sepanjang bidang datar sekarang bergerak bersama dalam bidang yang melengkung. Dan dua jalur lurus tersebut akan berakhir di satu titik.

Temuan Terbaru

Beberapa teori terbaru baru-baru ini mengungkapkan fenomena gravitasi dalam hal partikel dan gelombang. Salah satu teori menyatakan bahwa partikel-partikel yang disebut graviton akan menyebabkan objek akan saling tarik menarik satu sama lain. Graviton tidak memiliki gelombang gravitasi, atau kadang-kadang disebut radiasi gravitasi, yang seharusnya dihasilkan ketika suatu objek dipercepat oleh gaya eksternal.

Ada atau tidaknya partikel graviton ini, yang pasti kita tahu bahwa kita akan tertarik ke bawah oleh gravitasi. Mungkin suatu saat akhirnya kita akan tahu bagaimana pastinya gravitasi ini dapat bekerja. Kabar baiknya, kita bisa merasa sedikit lega karena mengetahui bahwa planet Bumi tidak akan "terhisap" oleh matahari dekat-dekat ini. Karena gravitasi membuat Bumi tetap aman berada pada orbitnya.

http://www.berbagaihal.com/2011/10/cara-kerja-gravitasi.html

Kenapan Panjang Penggaris 30 cm

Jika anda pernah melihat atau memakai penggaris yang di sekolah dasar dan menengah, maka dapat dipastikan sebagian besar dari penggaris tersebut memiliki panjang 30 cm. 30 cm itu lebih kurang sama dengan 12 inci atau 1 kaki (foot). Dalam bidang komputer dan elektronika, panjang 30 cm memiliki arti khusus yang penting dan menjadi pedoman dalam merancang dan membangun rangkaian mikroelektronika dan rangkaian terpadu (integrated circuit, IC). 30 cm lebih kurang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang elektromagnetik dalam waktu satu per milyar detik. Periode satu per milyar detik berkorespondensi dengan frekuensi 1 milyar daur (cycle) per detik (giga hertz, GHz), jadi lebih kurang pada orde/skala yang sama dengan kecepatan komputer saat ini.

Faktor 30 cm menjadi penting dalam merancang sebuah rangkaian elektronika yang beroperasi pada frekuensi GHz. Dalam rangkaian elektronika skala GHz, daur arus listrik dalam rangkaian akan menghasilkan gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang pada sekitar skala centimeter. Jika rangkaian elektronika tersebut berukuran juga pada skala centimeter, maka insinyur yang merancang rangkaian tersebut harus mempertimbangkan faktor waktu yang diperlukan untuk perambatan gelombang elektromagnetik dalam rangkaian.

Problem serupa, yakni memperhitungkan faktor waktu yang diperlukan untuk perambatan gelombang elektromagnetik, muncul dalam banyak teknologi sehari-hari semisal radar, telekomunikasi seluler dan satelit, jaringan serat optik (optical fiber), global positioning system (GPS), perpetaan, geodesi, dan banyak lagi.

Dalam fisika partikel eksperimen, problem ini muncul ketika fisikawan harus mempertimbangkan waktu tempuh sinyal dalam serat optik dari detektor yang terletak 100 meter di bawah tanah ke komputer yang membaca dan menyimpan data di permukaan tanah. Sebagai contoh, akselerator LHC beroperasi dengan frekuensi 40 MHz atau periode 25 per milyar detik. Setiap 25 per milyar detik, terjadi beberapa tumbukan/interaksi di dalam detektor. Dengan menggunakan aturan 30 cm, kita tahu bahwa selama 25 per milyar detik, cahaya akan menempuh jarak 7.5 meter. Padahal jarak dari bawah tanah ke permukaan tanah adalah 100 meter lebih. Sebelum sinyal dari detektor mencapai permukaan tanah dan direkam dalam komputer, detektor sudah menerima data kembali.

Padahal detektor di bawah tanah pada umumnya memerlukan konfirmasi (handshake) dengan komputer yang terletak di permukaan, apakah sinyal/informasi yang dikirimkan sudah sampai atau belum. Dengan pertimbangan itu, maka detektor di bawah tanah dirancang untuk menyimpan sementara data-data tumbukan/interaksi partikel dalam sebuah tempat penyimpanan sementara (buffer memory). Sehingga bila karena suatu sebab kiriman informasi dari bawah tanah ke permukaan terganggu, detektor di bawah tanah akan menerima kabar dari komputer di permukaan bahwa informasi yang dikirim belum diterima, dan bisa dikirimkan kembali.

Penggunaan ukuran 30 cm untuk memberikan ilustrasi/gambaran tentang kecepatan cahaya dan jarak yang ditempuh, dipopulerkan oleh Laksamana Pertama (Commodore/Rear Admiral) Grace Hopper, seorang sesepuh dalam bidang komputer dan informatika.

http://www.berbagaihal.com/2011/04/alasan-panjang-penggaris-30-cm.html

Bagiamana cara Astronot menggunakan toilet

Bagi astronot, belajar menggunakan toilet di pesawat ruang angkasa mungkin lebih sulit ketimbang ketika ia harus menyelesaikan sebuah persamaan fisika untuk menghitung lintasan roket yang sedang meluncur. Untuk itu, NASA memiliki ruang pelatihan yang dirancang khusus di Johnson Space Center di Houston dimana astronot dapat mengasah "teknik" menggunakan toilet mereka sebelum berangkat pada perjalanan mereka sesungguhnya ke orbit di luar angkasa.

Di tempat tersebut ada dua ruang pelatihan toilet pesawat ruang rangkasa yaitu ruang pelatihan posisional (untuk praktek) dan pelatihan fungsional (untuk membilas). Pelatihan posisional bukanlah praktek untuk memakai toilet seperti toilet pada umumnya, namun lebih merupakan replika yang sesungguhnya dari toilet di pesawat luar angkasa. Lebar bukaan pada dudukan toilet hanya sekitar 10 cm (standar toilet di bumi memiliki bukaan berukuran 30 sampai 45 cm).

Dan tidak hanya itu, terdapat sebuah kamera kecil di dalamnya, tepat di bawah tepi bukaan, dan gambar dari kamera tersebut akan ditampilkan dalam monitor yang terletak di depan kursi toilet. Dengan semua ini, astronot dapat memastikan bahwa tubuh mereka berada pada posisi yang tepat sehingga kotoran mereka akan jatuh melalui lubang kecil yang terdapat pada toilet tersebut.

Ketika astronot telah menguasai teknik ini dengan baik, mereka dapat berpindah ke pelatihan fungsional. Ruang pelatihan ini berupa toilet biasa yang dilengkapi dengan ventilasi aliran udara yang sama dengan yang digunakan pada pesawat ruang angkasa. Di sini, astronot akan berlatih bagaimana untuk menghilangkan baik urin maupun sisa kotoran pada mereka.

Di pesawat ruang angkasa, urin ditangani dengan cara berbeda dengan cara menangani kotoran padat. Terdapat sebuah selang panjang dengan penghisap yang menempel di samping kursi toilet, dan astronot akan buang air kecil melalui selang ini. Saluran ini tentu memiliki bentuk yang berbeda untuk pria dan wanita.

Wanita perlu menempatkan bagian atas dari saluran pembuangan urin ini secara langsung terhadap tubuh mereka, sehingga sisi saluran pembuangan urin perempuan harus perlu mendapat ventilasi agar udara dapat mengalir ketika penghisap dihidupkan. Dan wanita dapat memilih di antara tiga saluran dengan bagian atas yang berbentuk berbeda, ada dua saluran dengan bagian atas berbentuk oval dan satu dengan bagian atas berbentuk lingkaran.

Sedangkan saluran bagi laki-laki sangat sederhana. Dimana saluran hanya memiliki satu bentuk dengan bagian atas melingkar, dan tidak memiliki ventilasi. Dan yang terakhir, untuk bekas tisu toilet, selang hisap yang terpisah di sisi toilet dapat dipasang dengan "cup" yang lebih besar dan dilapisi dengan kantong plastik.

Tali pada tempat sandaran kaki dapat membantu untuk menahan astronot tetap berada di tempatnya, selain itu terdapat dua pembatas paha di sisi toilet yang dapat berayun dari atas kaki untuk membantu seseorang tetap di atas toilet. Tapi tidak semua orang menggunakannya. Sebelum menjalankan misi peluncuran ke ruang angkasa, astronot berkumpul di ruangan ini dan membandingkan teknik mereka untuk tetap berada dalam posisi ketika mereka berada dalam keadaan tanpa gravitasi.

Lalu kemana selanjutnya semua limbah tersebut? Jangan khawatir, mereka tidak akan datang meluncur ke atmosfer bumi dan mendarat di atas atap rumah anda. Kotoran padat akan dikeringkan untuk menghilangkan semua uap air yang ada, kemudian dikompres dan disimpan dalam wadah penyimpanan yang selanjutnya akan dibuang setelah pesawat ruang angkasa telah mendarat. Sementara urin akan dikirim ke ruang angkasa begitu saja.

Di Stasiun Luar Angkasa Internasional, urin didaur ulang melalui sebuah pengolahan air khusus dan kembali menjadi air minum. Sementara kotoran padat akan dimasukkan ke dalam kantong plastik. Setiap kali seseorang pergi ke kamar mandi, kantong plastik akan disegel dan dipadatkan seperti pemadat sampah. Kantong tersebut kemudian dikumpulkan dan ditempatkan dalam wahana khusus yang diluncurkan ke ruang angkasa.

Urusan buang hajat akan menjadi lebih menantang lagi ketika astronot sedang menjalankan misi "space-walk" di luar pesawat ruang angkasa mereka. Para astronot biasanya akan menggunakan popok dewasa "super-absorben". Popok ini dapat menyimpan hingga satu liter cairan. Selain itu, astronot juga menggunakan popok dewasa selama take-off dan pendaratan karena tentu sangat tidak memungkinkan bagi mereka untuk menggunakan toilet pada saat tersebut.

 

http://www.berbagaihal.com/2012/01/bagaimana-astronot-menggunakan-toilet.html

Bagaimana terbentuknya Embun

Uap air akan mengembun menjadi tetesan air bergantung pada suhu permukaan suatu objek. Suhu di mana tetesan embun dapat terbentuk disebut Titik Embun. Ketika suhu permukaan suatu objek turun dan mencapai titik embun, uap air di atmosfer akan mengembun membentuk tetesan kecil air di permukaan. Proses ini membedakan embun dari hidrometeor (peristiwa meteorologi yang berkaitan dengan air, seperti pada kabut atau awan) yang terbentuk langsung di udara ketika mendingin sampai pada titik embunnya.

Karena embun berkaitan dengan suhu permukaan suatu benda, maka pada daerah dengan iklim atau musim yang panas, embun akan terbentuk paling mudah pada permukaan yang tidak terhangatkan oleh panas dari dalam tanah seperti rumput, daun, pagar, atap mobil, dan jembatan. Namun embun juga harus dibedakan dari gutasi, yang merupakan proses dimana tanaman melepaskan kelebihan air dari ujung daun mereka.

Embun biasanya akan terbentuk dengan baik pada malam hari yang cerah dan tenang. Karena jika ada angin yang bertiup, maka tidak akan ada cukup waktu bagi uap air untuk bersentuhan dengan permukaan objek yang dingin sehingga uap air tidak akan dapat mengembun. Kemudian ketika matahari bersinar kembali dan memanaskan permukaan objek-objek, embun akan menguap kembali.

Ketika suhu cukup rendah, embun akan berbentuk es, bentuk ini disebut embun beku. Embun beku biasanya merupakan pola dari kristal-kristal es yang terbentuk dari uap air di atas rumput, daun, dan benda-benda lainnya. Embun beku terbentuk terutama pada malam yang dingin dan tak berawan ketika suhu udara di bawah 0 derajat Celcius yang merupakan suhu titik pembekuan air.

Proses pembentukan embun tidak terbatas terjadi hanya saat malam hari dan di luar ruangan saja. Pengembunan juga terjadi ketika kacamata beruap di ruangan yang hangat dan lembab, gelas minuman yang dingin atau dalam proses industri. Namun, dalam kasus ini biasanya digunakan istilah kondensasi.

http://www.berbagaihal.com/2012/03/bagaimana-proses-pembentukan-embun.html

Apa yang terjadi jika tak ada gravitasi dialam semesta

Bayangkan, misalnya, bagaimana mengerikannya jika alam semesta hanya dibentuk oleh hanya tiga gaya dasar dan bukannya empat seperti yang kita ketahui. Misalkan jika gaya elektromagnetisme, yang secara sederhana kita ketahui sebagai interaksi kuat dan interaksi lemah, yang menahan sekelompok batu untuk membentuk bumi dan menjaga kaki anda dapat menapak dengan kuat di planet ini, tidak pernah ada. Dengan kata lain, bagaimana jika tidak ada gaya gravitasi di alam semesta ini?

Menurut James Overduin, seorang fisikawan di Towson University di Maryland yang mengkhususkan diri dalam gravitasi, sebuah alam semesta tanpa gravitasi akan benar-benar datar dan tanpa bentuk. Overduin menjelaskan gravitasi hanyalah istilah lain untuk menyebut kelengkungan ruang-waktu, atau bagaimana curam dan dangkalnya alam semesta pada tempat tertentu. Sama seperti sebuah bola bowling yang ditempatkan pada trampolin akan membuat permukaan trampolin melengkung membentuk kurva, dimana kehadiran materi dan energi akan menyebabkan ruang-waktu melengkung. Jadi, jika alam semesta tidak dapat membentuk kurva (karena gravitasi tidak ada), maka tidak ada materi atau energi di dalamnya.

Jika begitu yang terjadi maka tidak ada lagi yang dapat kita bahas. Sekarang mari kita pertimbangkan sebuah skenario alternatif. Bagaimana jika alam semesta terbentuk dengan gravitasi dan berkembang dengan normal sampai saat tertentu dalam ruang-waktu, lalu tiba-tiba gravitasi dihilangkan, apa yang akan terjadi? Menurut Overduin, Einstein telah membuktikan bahwa anda tidak dapat mengubah nilai konstanta gravitasi yang dikenal sebagai "G". Namun, ada dua cara alternatif untuk menghilangkan gravitasi, sementara tetap membiarkan semua hukum-hukum fisika lain dari alam semesta tetap bekerja.

Salah satu caranya yakni dengan menggeser konstanta dan memanipulasi model fisika yang jarang digunakan, yang menganggap G sebagai medan atau bidang yang menembus ruang-waktu, dan bukannya sebuah konstanta. Konsep fisika ini disebut "medan scalar", dan dapat sama baiknya dengan "G" dalam menggambarkan cara alam semesta bekerja, kecuali secara matematis. Dan tidak seperti konstanta, kelebihan dari model ini adalah dapat bervariasi dalam ruang dan waktu.

Menurunkan medan scalar ke nol di manapun pada dasarnya akan meratakan alam semesta. Objek tidak akan lagi saling tarik menarik satu sama lain, karena tidak akan ada permukaan yang miring bagi mereka untuk jatuh. Sebaliknya, mereka akan bergulir ke semua arah karena tidak adanya gravitasi yang menahan mereka. Jika kita kembalikan ke analogi trampolin dan bola bowling, menghilangkan gravitasi akan menyebabkan trampolin tiba-tiba menjadi rata, dan bola boling akan bergulir ke segala arah.

Cara lainnya, anda bisa menyingkirkan medan Higgs, sebuah medan yang menyerap semua ruang yang dihasilkan oleh partikel Higgs. Semua partikel dasar mendapatkan massa mereka dari hasil interaksi mereka dengan medan ini, yang jika diumpamakan seperti kelereng yang jatuh bebas akan melambat dengan melewati cairan minyak kental. Jika medan Higgs turun menjadi nol, minyak tidak akan punya kekentalan dan begitu juga dengan semua partikel elementer, yang akan menjadi tak bermassa. Tidak memiliki massa, berarti mereka tidak akan mampu melengkungkan ruang-waktu, jadi tidak akan ada gravitasi. Di atas itu, mereka semua akan mulai bergerak pada kecepatan cahaya.

Jika gravitasi tiba-tiba menghilang di salah satu gambaran dramatis yang dijelaskan di atas, apa yang akan terjadi dengan Bumi? Kemungkinan apa yang terkandung di dalam Bumi, termasuk atmosfer, lautan, dan kita akan melayang atau bahkan terbang terpisah tak menentu ke segala arah, dengan asumsi bahwa bumi masih terus akan berputar. Kita akan sulit bahkan hanya untuk bernapas saja, tapi itu hanya merupakan masalah paling kecil yang akan kita hadapi. Setiap atom dalam tubuh kita juga akan berhamburan, dan bahkan partikel paling kecil akan berhamburan dengan cepat dari atom-atom tersebut, mungkin bahkan sebelum kita sempat menyesali perubahan yang telah terjadi tersebut.

http://www.berbagaihal.com/2012/01/apa-jadinya-jika-tidak-ada-gravitasi.html

Mengapa Pesawat Terbang Dapat terbang di udara?

Kita sering secara sekilas melihat pesawat yang sedang terbang di langit, namun tanpa pemahaman tentang prinsip-prinsip apa saja yang terlibat pada pesawat untuk dapat terbang. Mungkin terbersit rasa penasaran di benak kita aka bagaimana bisa mesin-mesin yang berat tersebut melayang di udara? Apa yang membuat pesawat tetap di udara dan tidak terjatuh? Dan pertanyaan-pertanyaan lain yang serupa yang intinya adalah mengapa pesawat dapat terbang di udara? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita harus sedikit memasuki dunia mekanika fluida.

Para ahli fisika mengklasifikasikan zat cair dan zat gas sebagai fluida atau cairan, didasarkan pada fakta bahwa keduanya sama-sama dapat mengalir. Meskipun udara, air dan oli mungkin tampak seperti zat yang sangat berbeda, ketiganya memiliki prinsip dan hubungan matematika yang sama. Bahkan, tes aerodinamis dasar kadang-kadang dilakukan di bawah air. Inti dari masalah adalah bahwa di angkasa yang tampak kosong, sebenarnya terdapat lapisan cairan yang sangat besar. Dan penggunaan aplikasi fisika yang tepat dapat memungkinkan bagi manusia untuk bisa melintasinya.

Agar bisa terbang, pesawat harus bisa memanfaatkan empat gaya aerodinamis dasar yaitu lift (gaya angkat), weight (berat), thrust (gaya tolak atau dorongan) dan drag (gaya gesek atau hambatan). Anda dapat membayangkan keempat gaya tersebut sebagai empat lengan yang menahan pesawat di udara, yang masing-masing menarik dari arah yang berlainan.

credit: howstuffworks.com

Dorongan dan Hambatan

Gaya tolak atau doronan baik yang disebabkan oleh baling-baling atau mesin jet, adalah kekuatan aerodinamis yang mendorong atau menarik pesawat maju melalui ruang. Kekuatan aerodinamis lawannya adalah gaya gesek atau hambatan yang menghambat gerakan suatu benda melalui fluida (atau tidak bergerak dalam fluida yang bergerak, seperti yang terjadi ketika anda menerbangkan layang-layang).

Jika anda mengeluarkan tangan anda keluar dari jendela mobil saat mobil bergerak, anda akan mengalami demonstrasi sederhana dari hambatan ini. Jumlah gaya yang dibuat tangan anda tergantung pada beberapa faktor, seperti ukuran tangan anda, kecepatan mobil dan kepadatan udara. Jika anda memperlambat kecepatan mobil, anda akan merasakan bahwa hambatan di tangan anda akan menurun.

Kita dapat melihat contoh lain dari pengurangan gaya gesek dengan udara ini saat kita menonton balap moto gp, atau balap motor lainnya. Setiap kali para pembalap mendapatkan kesempatan, mereka akan merapatkan badan mereka serapat mungkin dengan motornya. Dengan membuat diri mereka menjadi "lebih kecil", gaya gesek yang mereka ciptakan akan menurun, sehingga mereka dapat melaju dengan lebih cepat melintasi sirkuit balap.

Sebuah pesawat jet penumpang selalu menarik roda pendaratannya setelah lepas landas untuk alasan yang sama, yakni untuk mengurangi gesekan dengan udara. Sama seperti pembalap motor, para pilot ingin membuat pesawat mereka sekecil mungkin. Selain itu, jumlah gesekan yang dihasilkan oleh roda pendaratan dengan udara sangat besar, begitu besarnya sehingga pada kecepatan jelajah, roda tersebut dapat langsung patah dan terlepas dari pesawat.

Agar pesawat dapat terbang, gaya tolak harus sama atau lebih besar dari gaya gesek. Jika jumlah gaya gesek menjadi lebih besar dari jumlah gaya tolak, pesawat akan melambat. Jika gaya tolak meningkat hingga lebih besar dari gaya gesek, maka pesawat akan melaju lebih cepat.

Berat dan Gaya Angkat

Berat merupakan gaya yang menarik pesawat ke arah Bumi. Setiap benda di bumi memiliki berat, hasil dari gravitasi dan massa. Sebuah pesawat penumpang Boeing 747-8, misalnya, memiliki berat lepas landas maksimum 487,5 ton.

Lawan dari berat adalah gaya angkat. Gaya angkat ini dicapai melalui penggunaan sayap, yang juga dikenal sebagai airfoil. Seperti gaya gesek, gaya angkat hanya ada pada fluida bergerak. Tidak masalah jika benda tersebut diam dan cairan yang bergerak, atau jika cairan diam dan benda yang bergerak untuk melaluinya. Yang penting adalah perbedaan relatif kecepatan antara benda dan cairan.

Gaya angkat pada pesawat terjadi ketika udara melewati sayap. Sayap membagi aliran udara dalam dua arah, ke atas sayap dan turun di sepanjang bagian bawah sayap. Sayap dibentuk dan dimiringkan sedemikian rupa sehingga udara yang mengalir di atas sayap bergerak lebih cepat dari udara yang mengalir di bawahnya. (Klik next pada video di atas untuk melihat ilustrasinya).

Ketika udara mengalir di sebuah benda dan menemukan sebuah rintangan (seperti tonjolan atau peningkatan mendadak pada sudut sayap), jalur udara akan menyempit dan kecepatan aliran udara akan meningkat. Setelah melewati rintangan tersebut, jalurnya kembali melebar dan aliran akan melambat lagi. Jika anda pernah menyiram tanaman dengan menggunakan selang, anda dapat mengamati prinsip ini. Dengan sedikit menutupi selang, anda mempersempit jalur aliran cairan, dan mempercepat laju air. Ketika anda melepaskannya, aliran air kembali ke keadaan sebelumnya.

Ketika kecepatan udara meningkat, tekanannya akan menurun. Jadi, udara yang bergerak lebih cepat di atas sayap, tekanannya akan lebih rendah dibandingkan udara yang bergerak lebih lambat di bawah sayap. Hasilnya adalah gaya angkat ke atas dan pesawat pun dapat terbang melayang di udara. Dalam bidang dinamika fluida, hal ini dikenal sebagai prinsip Bernoulli.

http://www.berbagaihal.com/2012/09/mengapa-pesawat-dapat-terbang-di-udara.html