 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, Ada beberapa bagian utama pesawat yang membuat pesawat itu bisa terbang dengan sempurna, diantaranya sbb; (2).Sayap (Wing), terdapat Aileron berfungsi untuk “Rolling” pesawat miring kiri – kanan dan Flap untuk menambah luas area sayap ( Coefficient Lift ) yang berguna untuk menambah gaya angkat pesawat. (3).Ekor sayap (Horizontal Stabilazer), terdapat Elevator berfungsi untuk “Pitching” nose UP – DOWN.(4).Sirip tegak (Vertical Stabilizer), terdapat Rudder berfungsi untuk “Yawing” belok kiri – kanan.(5).Mesin (Engine), berpungsi sebagai Thrust atau gaya dorong yang menghasilkan kecepatan pesawat. (6).Roda Pesawat ( Landing Gear ),berfungsi untuk mendarat/ landing atau tinggal landas / Take-off.Pada dasarnya apabila pesawat sedang terbang selalu menggabungkan fungsi-fungsi control diatas, spt contoh ; bila pesawat belok kanan atau kiri , maka yang digerakkan Aileron dan Rudder, jadi sambil belok pesawat dimiringkan agar lintasan belok lebih pendek, yang dapat menghemat waktu dan menghemat pemakaian bahan bakar. Hukum Bernoulli tentang aliran dan tekanan udara ( sumber : http://www.e-dukasi.net ) 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 jika nilai p1 – p2 dari persamaan gaya angkat diperoleh ; Penerapan Hukum Bernoulli untuk mendesain pesawat terbang Pesawat terbang dirancang sedemikian rupa sehingga hambatan udaranya sekecil mungkin. Pesawat pada saat terbang akan menghadapi beberapa hambatan, diantaranya hambatan udara, hambatan karena berat badan pesawat itu sendiri, dan hambatan pada saat menabrak awan. Setelah dilakukan perhitungan dan rancangan yang akurat dan teliti, langkah selanjutnya adalah pemilihan mesin penggerak pesawat yang mampu mengangkat dan mendorong badan pesawat.Pada dasarnya, ada empat buah gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang yang sedang mengangkasa.(1).Berat pesawat yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi.(2).Gaya angkat yang disebabkan oleh bentuk pesawat.(3).Gaya ke depan yang disebabkan oleh dorongan mesin / engine(3).Gaya hambatan yang disebabkan oleh gesekan udara Sistem kemudi pesawat terbang Ekor Pesawat terbang untuk Manuver Tambahan foil pada ekor pesawat Soal dan Penyelesaian Fisika SMA - Fisika Pesawat Terbang - Pesawat bisa terbang karena ada momentum dari dorongan horizontal mesin pesawat, kemudian dorongan mesin tersebut akan menimbulkan perbedaan kecepatan aliran udara di bawah dan di atas sayap pesawat . Penampang sayap pesawat terbang memiliki bagian belakang yang tajam dan sisi bagian atas yang lebih melengkung dari sisi bagian bawahnya. Bentuk ini membuat kecepatan aliran udara melalui permukaan sayap bagian atas lebih besar dari kecepatan aliran udara melalui permukaan sayap bagian bawah pada saat pesawat tinggal landas.
Pesawat akan terangkat bila kecepatan aliran udara di bagian atas sayap (v1) lebih besar dari kecepatan aliran udara di bagian bawah sayap (v2) yang mengakibatkan tekanan udara pada bagian bawah (P2) lebih besar daripada tekanan udara pada bagian atas (P1). Perbedaan tekanan inilah yang yang menentukan gaya angkat pesawat. Besarnya gaya angkat pesawat terbang dapat dirumuskan sebagai berikut: \[ \\F_2-F_1= \frac{1}{2}\rho . A(v_{1}^{2}-v_{2}^{2})\\P_2-P_1= \frac{1}{2}\rho (v_{1}^{2}-v_{2}^{2})\]Keterangan
SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA ANGKAT SAYAP PESAWAT TERBANG 1. UN 2011: Sayap pesawat terbang dirancang agar memiliki gaya angkat ke atas maksimal, seperti gambar jika v adalah kecepatan aliran udara dan P adalah tekanan udara maka sesuai dengan azas bernoulli rancangan tersebut dibuat agar….. A. vA > vB sehingga PA > PB B. vA > vB sehingga PA < PB C. vA < vB sehingga PA < PB D. vA < vB sehingga PA > PB E. vA > vB sehingga PA = PB Penyelesaian Fisika Pesawat Terbang: Menurut gambar agar sayap pesawat terangkat maka perlu: $ V_{A}>V_{B}$ sehingga $ P_{B}>P_{A}$ 2. Sebuah pesawat dilengkapi dengan dua buah sayap masing-masing seluas 40m2. Jika kelajuan aliran udara di atas sayap v1 adalah 250 m/s dan kelajuan udara di bawah sayap adalah 200 m/s tentukan gaya angkat pada pesawat tersebut, anggap kerapatan udara adalah 1,2 kg/m3!Penyelesaian Fisika Pesawat Terbang: $ {\\F_2-F_1= \frac{1}{2}\rho . A(v_{2}^{2}-v_{1}^{2})\\F_2-F_1= \frac{1}{2}.1,2.80(250^{2}-200^2)\\F_2-F_1= 1080000N\\\Delta F=1080kN}$ 3. Tentukan kecepatan aliran udara di bagian atas sayap, jika kecepatan aliran udara di bagian bawah sayap pesawat adalah 60 m/s dan beda tekanan di atas dan di bawah sayap adalah 10 N/m2 (ρ udara = 1,29 kg/m3) Penyelesaian Fisika Pesawat Terbang: $ \\P_2-P_1= \frac{1}{2}\rho (v_{1}^{2}-v_{2}^{2})\\v_{1}^{2}=v_{1}^{2}+\frac{2(P_2-P_1)}{\rho }\\v_{1}^{2}=60^{2}+\frac{2(10)}{1,29}\\v_{1}^{2}=3625,5\\v_{1}=60,13ms^{-1}\\v_{1}\approx 60ms^{-1}$ |
Beda tekanan bagian atas - bawah pesawat menghasilkan gaya angkat
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketiadaan Inc.
