Aplikasi fisika dalam pesawat terbang

Pesawat bisa terbang karena ada momentum dari dorongan horizontal mesin pesawat (engine), kemudian dorongan engine tersebut akan menimbulkan perbedaan kecepatan aliran udara dibawah dan diatas sayap pesawat. Kecepatan udara diatas sayap akan lebih besar dari dibawah sayap di karenakan jarak tempuh lapisan udara yang mengalir di atas sayap lebih besar dari pada jarak tempuh di bawah sayap, waktu tempuh lapisan udara yang melalui atas sayap dan di bawah sayap adalah sama . Menurut hukum Bernoully , kecepatan udara besar menimbulkan tekanan udara yang kecil . sehingga tekanan udara di bawah sayap menjadi lebih besar dari sayap pesawat bagian atas. Sehingga akan timbul gaya angkat (lift) yang menjadikan pesawat itu bisa terbang.

Pesawat terbang dapat terangkat ke udara karena kelajuan udara yang melalui sayap pesawat tersebut, berbeda dengan roket yang terangkat ke atas karena aksi-reaksi antara gas yang disemburkan roket dengan roket itu sendiri. Roket menyemburkan gas ke belakang (ke bawah), sebagai reaksinya gas mendorong roket ke atas. Jadi roket tetap dapat terangkat ke atas meskipun tidak ada udara, pesawat terbang tidak dapat terangkat jika tidak ada udara. Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dari pada bagian depan, dan sisi bagian atas yang lebih melengkung dari pada sisi bagian bawahnya. Gambar di bawah adalah bentuk penampang sayap yang disebut dengan aerofoil.

Garis arus pada sisi bagaian atas lebih rapat daripada sisi bagian bawahnya, yang berarti laju aliran udara pada sisi bagian atas pesawat (v2) lebih besar daripada sisi bagian bawah sayap (v1). Sesuai dengan asas Bernoulli.

Tekanan pada sisi bagian atas pesawat (p2) lebih kecil daripada sisi bagian bawah pesawat (p1) karena laju udara lebih besar. Beda tekanan p1 – p2 menghasilkan gaya angkat sebesar: F1-F2 = (p1-p2)A , dengan A merupakan luas penampang total sayap.

Pesawat dapat terangkat keatas jika gaya angkat lebih besar daripada berat pesawat, jadi apakah suatu pesawat dapat atau tidak tergantung pada berat pesawat, kelajuan pesawat dan ukuran sayapnya. Makin besar kecepatan pesawat, makin besar kecepatan udara dan ini berarti bertambah besar sehingga gaya angkat (F1-F2 > mg), Jika pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot ingin mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara), maka kelajuan pesawat harus diatur sedemikian rupa sehingga gaya angkat sama dengan berat pesawat (F1-F2 = mg). 

Hubungan Pelangi dengan fisika....

Pelangi sebuah fenomena alam yang indah, fenomena yang dijelaskan secara fisika.

                Cahaya matahari adalah cahaya polikromatik (terdiri dari banyak warna). Warna putih cahaya matahari sebenarnya adalah gabungan dari berbagai cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Mata manusia sanggup mencerap paling tidak tujuh warna yang dikandung cahaya matahari, yang akan terlihat pada pelangi: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

Panjang gelombang cahaya ini membentuk pita garis-garis paralel, tiap warna bernuansa dengan warna di sebelahnya. Pita ini disebut spektrum warna. Di dalam spektrum warna, garis merah selalu berada pada salah satu sisi dan biru serta ungu di sisi lain, dan ini ditentukan oleh perbedaan panjang gelombang.

bagaimana terjadi pelangi ? ?

                Pelangi tidak lain adalah busur spektrum warna besar berbentuk lingkaran yang terjadi karena pembiasan cahaya matahari oleh butir-butir air. Ketika cahaya matahari melewati butiran air, ia membias seperti ketika menembus prisma kaca dan keluar menjadi spektrum warna pelangi. Jadi di dalam tetesan air, kita sudah mendapatkan warna yang berbeda-beda berderet dari satu sisi ke sisi tetesan air lainnya. Beberapa dari cahaya berwarna ini kemudian dipantulkan dari sisi yang jauh pada tetesan air, kembali dan keluar lagi dari tetesan air. Cahaya keluar kembali dari tetesan air ke arah yang berbeda, tergantung pada warnanya. Warna-warna pada pelangi ini tersusun dengan merah di paling atas dan ungu di paling bawah pelangi.

                Pelangi terlihat sebagai busur dari permukaan bumi karena terbatasnya sudut pandang mata, jika titik pandang di tempat yang tinggi misalnya dari pesawat terbang dapat terlihat sebagai spektrum warna yang lengkap yaitu berbentuk lingkaran. Pelangi hanya dapat dilihat saat hujan bersamaan dengan matahari bersinar, tapi dari sisi yang berlawanan dengan si pengamat. Posisi si pengamat harus berada di antara matahari dan tetesan air dengan matahari di belakang orang tersebut. Matahari, mata si pengamat, dan pusat busur pelangi harus berada dalam satu garis lurus.

Mengapa pada tengah - tengah es batu berwarna lebih keruh?

Kamu pasti pernah melihat atau membuat es batu. Bila diperhatikan, warna es batu tidaklah bening. Ada sedikit warna putih keruh di bagian tengahnya. Mengapa bisa demikian? Padahal air yang digunakan untuk membuat es batu kan bening?

            Warna keruh ini disebabkan oleh gelembung udara. Ya, sebenarnya air pun mengikat udara dalam molekul-molekulnya. Saat membeku, molekul air yang semula bebas bergerak pun mulai semakin kaku. Akhirnya, molekul air tersebut memutuskan untuk melepas udara yang mereka ikat karena sudah tidak punya cukup ruang lagi.

            Pada saat membuat es batu, air yang membeku terlebih dahulu adalah bagian tepi. Sehingga, molekul udara yang dilepaskan air tadi terperangkap di dalam es batu. Semakin lama, air semakin beku dan semakin banyak pula udara yang dilepaskan. Molekul udara yang dilepaskan tadi saling berdekatan dengan molekul udara di dekatnya dan membentuk gelembung. Gelembung inilah yang kita lihat sebagai bagian keruh dari es batu.

            Lantas, bisakah kita membuat es batu yang bening? Ternyata bisa! Caranya adalah kita rebus air yang akan digunakan untuk membuat es batu terlebih dahulu. Perebusan air ini akan melepaskan molekul udara yang diikat oleh air. Sehingga saat proses pembekuan, molekul udara yang terperangkap di dalam es tidak terlalu banyak. Fenomena ini juga bisa kamu gunakan untuk membedakan es batu yang dibuat dari air mentah dan air matang.