Oleh: Murthadza Aznam
Pengenalan
Kenderaan penerbangan bermula dengan belon, lalu bertukar kepada kapal terbang dan roket. Nama Leornardo Da Vinci tidak asing lagi dengan kajian tentang penerbangan tapi tanpa bahan yang sepatutnya untuk membina kapal terbang rekaannya, ia hanya terungkap dalam bentuk lukisan. Kini, ada pelbagai jenis kenderaan penerbangan dan termasuk juga teknologi penerbangan untuk rekreasi.
Prinsip Bernoulli
Untuk terbang, perlunya ada daya untuk mengangkat badan kenderaan dan penumpangnya. Daya ini dipanggil daya angkat dan mesti sama dengan atau lebih daripada jumlah berat kenderaan dan penumpang.
Untuk belon, daya angkat wujud sebab wujudnya perbezaan ketumpatan udara sama macam kenapa minyak mesti berada di atas air walaupun kita cuba untuk menenggelamkan minyak itu.
Namun untuk kapal terbang, daya angkat wujud sebab wujudnya perbezaan tekanan dalam udara yang bergerak. Udara yang bertekanan tinggi akan sentiasa cuba untuk bergerak ke kawasan udara bertekanan rendah, maka dalam usaha untuk menyeimbangkan tekanan, terhasillah daya angkat untuk kapal terbang.
Sayap kapal terbang direka supaya mampu membelah angin agar wujudnya perbezaan tekanan yang sepatutnya (rekabentuk aerofoil).
Rekaan aerofoil ini mengambil kira prinsip Bernoulli untuk berfungsi. Prinsip ini mengatakan bahawa udara yang bergerak lebih laju akan berada dalam keadaan tekanan rendah. Apabila udara bergerak untuk jarak yang lebih jauh untuk waktu yang pendek, maka udara sedang bergerak dengan laju.
Inilah sebabnya rekabentuk aerofoil membenjol sedikit ke atas (sebab nak memanjangkan perjalanan udara supaya bergerak lebih laju daripada bahagian bawah). Maka, kapal terbang boleh terangkat.
Helikopter juga menggunakan prinsip yang sama dengan kapal terbang. Namun, apa yang membezakan kapal terbang dengan helikopter ialah sayap kapal terbang bergerak lurus dan “sayap” helikopter berpusing dengan laju (itulah bilahnya).
Maka, apa yang akan terjadi kalau dron (yang menggunakan bilah seperti helikopter) dimasukkan dalam bekas yang kekosongan udara [vacuum]? Tidak boleh lah terbang.
Sebab itu lah roket menggunakan rembesan bahan bakar untuk terbang berbanding perbezaan tekanan. Membezakan tekanan udara sangat tidak berkesan apabila cuba terbang dekat dengan luar angkasa yang tiada udara.
Kesimpulan
Bahagian Fizik yang mengkaji mengenai sifat-sifat pergerakan cecair dan gas dinamakan Mekanik Bendalir. Bendalir ialah apa-apa bahan yang boleh mengalir (“benda” + “mengalir” = bendalir) termasuklah cecair dan gas. Maka, apa sahaja sifat yang diterangkan dalam karangan ini boleh digunakan untuk menerangkan mengenai sifat cecair dan begitu juga sebaliknya.
Dipetik dari blog NotaSAINS dengan izin penulis.
