Manusia selalu iri dengan burung karena kemampuannya terbang. Pada abad ke-18 dan ke-19, manusia terbang dengan kapal yang lebih ringan dari udara seperti balon udara, tetapi baru pada tahun 1903 orang membangun pesawat yang lebih berat dari udara—pesawat terbang.

Kata pesawat terbang, yang sering disingkat menjadi pesawat, biasanya merujuk pada jenis pesawat bertenaga yang memiliki sayap tetap dan lebih berat dari udara. Pesawat terbang bergerak melalui udara dengan bantuan mesin dan sayapnya. Sayap-sayap tersebut dibentuk dengan cara tertentu sehingga udara mengalir di atasnya dan memberikan angkat. Sebaliknya, balon udara dan kapal udara diangkat oleh gas yang lebih ringan dari udara. Helikopter diangkat oleh baling-baling yang berputar.

 

Jenis-jenis Pesawat

Pesawat terbang dapat dikelompokkan ke dalam banyak kategori yang berbeda. Salah satu cara mengelompokkannya adalah berdasarkan jumlah sayap yang dimilikinya. Banyak pesawat terbang awal adalah pesawat dwipayang, yang berarti mereka memiliki dua pasang sayap, satu di atas yang lain. Triplane juga dibangun pada awal era penerbangan. Saat ini, sebagian besar pesawat terbang adalah monoplan, dengan satu pasang sayap.

Sebagian besar pesawat terbang lepas landas dan mendarat dari tanah kering, tetapi ada beberapa yang beroperasi di atas air. Pesawat terbang amfibi memiliki roda pendaratan khusus yang menopang mereka di air.

Pesawat terbang juga dapat dikelompokkan berdasarkan tujuannya. Pesawat terbang yang digunakan untuk keperluan militer oleh angkatan bersenjata termasuk pesawat tempur, pengebom, pesawat mata-mata, pesawat pengangkut pasukan, dan pesawat pengisian bahan bakar yang mengisi bahan bakar pesawat militer lainnya selama terbang. Pesawat penumpang yang membawa jumlah penumpang besar dari kota ke kota disebut pesawat sipil, atau komersial. Jenis pesawat sipil lainnya mengangkut kargo. Ada juga yang dimiliki oleh pemiliknya sebagai hobi.

 

Gaya Angkat Pesawat

Untuk memahami bagaimana pesawat bisa terbang, penting untuk memahami konsep gaya angkat. Gaya angkat adalah gaya yang membuat pesawat dapat mengatasi gaya gravitasi dan melayang di udara.

Pada dasarnya, gaya angkat terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitar sayap pesawat. Sayap pesawat memiliki bentuk khusus yang menciptakan perbedaan tekanan udara di atas dan di bawah sayap.

Bagian atas sayap pesawat memiliki bentuk yang melengkung, sementara bagian bawahnya datar. Ketika pesawat bergerak maju, udara yang mengalir di atas sayap harus menempuh jarak yang lebih panjang daripada udara yang mengalir di bawah sayap. Akibatnya, tekanan udara di atas sayap menjadi lebih rendah daripada di bawahnya.

Perbedaan tekanan ini menciptakan gaya angkat. Tekanan udara yang lebih tinggi di bawah sayap mendorong sayap ke atas, menciptakan gaya angkat yang mengangkat pesawat ke udara.

Dalam prinsip Bernoulli, 

F = (P₁ – P₂)A = ¹/₂ρA(v²₂ – v²₁)

F = gaya angkat pesawat

= massa jenis udara

A = luas penampang sayap

v₁= kecepatan relative udara bagian bawah terhadap sayap 

v₂= kecepatan relative udara bagian atas terhadap sayap 

 

Contoh soal 1

Dari mana pesawat mendapat gaya angkat?

Jawaban:

Dari udara yang mengalir pada sayap pesawat. Sayang pesawat memiliki bentuk melengkung dan bagian ujung yang lancip agar arus udara di atas sayap lebih besar sesuai dengan Hukum Bernoulli.

 

Contoh Soal 2

Sebuah pesawat terbang dengan luas penampang 40 m² menghasilkan kecepatan pada sayap atas dan bawah sebesar 240 m/s dan 200 m/s. Masa jenis udara adalah 1,3 kg/m³. Hitunglah gaya angkat pada sayap pesawat tersebut!

Jawaban:

A = 10 m²

v? = 200 m/s

v? = 240 m/s

ρ = 1,3 kg/m³

F=¹/₂ρA(v²₂ – v²₁)

F=¹/₂ x 1,3 x 40 (240²-200²)

F=¹/₂ x 52 x 17600

F= 457 600 N

~Luqman