Jika Anda memasukkan sebuah paku besi atau paku baja ke dalam gelas
pasti paku tersebut langsung mendarat di dasar gelas alias tenggelam.
Hal yang sama juga terjadi apabila Anda melemparkan batu ke dalam
sungai, pasti akan langsung jatuh tenggelam. Namun kenapa beberapa benda
justru bisa mengapung seperti botol, atau manusia yang sedang berenang
di dalam kolam dan laut? Padahal air merupakan benda cair yang
partikelnya lebih renggang dibandingkan dengan benda padat. Pertanyaan
yang sama juga berlaku untuk mengapa kapal baja bisa mengapung di laut
padahal berat satu buah kapal bisa ribuan ton?
1. Hukum Archimedes
Hukum Archimedes merupakan salah satu hukum dasar
dalam ilmu Fisika yang salah satu penerapannya digunakan untuk membuat
kapal laut agar bisa mengapung. Bunyi Hukum Archimedes adalah “apabila
sebuah benda dimasukkan ke dalam benda cair, maka benda tersebut akan
mengalami gaya ke atas yang sama besarnya dengan jumlah benda cair yang
berpindah”.
Berat benda yang dimasukkan ke dalam air akan terasa
lebih ringan daripada jika ia diangkat di atas permukaan darat. Hal ini
dikarenakan ketika benda tersebut dimasukkan maka benda tersebut
memiliki gaya apung (gaya berat) yang ditopang oleh gaya ke atas dari
dalam air menimbulkan resultan gaya. Apbila gaya apung sama besarnya
dengan gaya ke atas maka benda tersebut akan mengapung.
2. Dibuat massa jenis benda lebih kecil
Anda mungkin masih ingat dengan percobaan saat di
sekolah dulu di mana sebutir telur yang dimasukkan ke dalam air garam
akan mengapung. Sedangkan apabila telur dimasukkan ke dalam air biasa ia
akan tenggelam. Hal ini bisa terjadi karena massa jenis sebutir telur
lebih kecil dibandingkan massa jenis air garam. Air yang ditambahkan
garam jadi punya partikel yang lebih padat ketimbang telur sehingga gaya
ke atasnya lebih besar dibanding gaya berat telur.
Prinsip yang sama diterapkan pada pembuatan kapal
laut. Pada logikanya, baja dan besi memiliki massa jenis lebih besar
dibandingkan dengan air. Untuk membuat kapal laut bisa mengapung maka
kapal dibuat sedemikian rupa agar memiliki massa jenis lebih kecil
dibandingkan massa jenis air laut. Badan kapal baja dibuat berongga yang
diisi oleh udara. Udara memiliki massa jenis lebih kecil dibandingkan
air. Rongga udara pada badan kapal ini memungkinkan kapal untuk
mengapung di atas permukaan laut karena massa jenis kapal yang menjadi
lebih kecil juga berpengaruh kepada mengecilnya gaya berat kapal
dibandingkan gaya ke atas dari dalam air.
3. Agar kapal tidak patah
Tragedy kapal Titanic yang terjadi pada tahun 1912
merupakan bukti bahwa penerapan Hukum Archimedes tidak selamanya bisa
menyelamatkan kapal tenggelam, atau dalam kasus Titanic kapal yang
patah. Pada ilmuwan menjelaskan apa yang terjadi pada kapal Titanic
adalah karena beban kapal yang menjadi tidak seimbang setelah kapal
menabrak gunung es di laut. Tabrakan membuat lubang pada bagian haluan
kapal yang membuat air laut masuk ke dalam rongga kapal. Dengan demikian
berat beban di bagian haluan menjadi lebih berat dibanding sebelumnya.
Sementara itu di bagian buritan juga terdapat
beban-beban seperti poros, kemudi, baling-baling, beberapa mesin kapal
dan juga barang muatan kapal atau kargo, tetapi rongga udara masih bebas
air sehingga pada bagian buritan gaya berat masih sama dengan gaya ke
atas. Karena besar gaya yang tidak seimbang antara haluan dan buritan,
bagian tengah kapal yang menjadi tumpuan tidak seimbang dan membuat
kapal menjadi patah. Selanjutnya bagian buritan yang mulai kemasukan
air, gaya beratnya semakin besar dan ikut tenggelam pula.
Agar kapal tidak patah, saat meloading barang kargo
keluar dan masuk kapal, maka loadmaster harus bisa memperhitungkan berat
masing-masing kargo dan membagi rata sehingga tidak ada bagian kapal
yang berat sebelah. Pada kapal juga umumnya diberi pemberat berupa
ballast tank yang bisa dikosongkan atau diisi air laut jika terjadi
ketidakseimbangan beban.
Sumber : http://www.onhits.net
0 komentar:
Posting Komentar