Apa yang menyebabkan pesawat terbang bisa terbang di udara?

Rahsia di Sebalik Sayap: Bagaimana Pesawat Terbang Mengatasi Graviti

Ramai yang terpesona melihat pesawat besi yang begitu besar mampu terbang tinggi di awan. Bagaimana objek seberat itu boleh melawan graviti dan melayang di udara? Jawapannya terletak pada reka bentuk sayap yang bijak dan prinsip-prinsip fizik yang bekerja seiring. Walaupun ramai yang mengaitkan penerbangan dengan daya angkat, hakikatnya ia lebih kompleks daripada sekadar “daya angkat mengatasi graviti”. Mari kita rungkaikan rahsia di sebalik keupayaan pesawat untuk terbang.

Prinsip asas yang membolehkan pesawat terbang adalah perbezaan tekanan udara. Bentuk sayap pesawat, yang dikenali sebagai airfoil, direka khas dengan permukaan atas yang melengkung dan permukaan bawah yang lebih rata. Apabila pesawat bergerak ke hadapan, udara dipaksa untuk mengalir di atas dan di bawah sayap. Disebabkan permukaan atas yang lebih panjang, udara di atas sayap perlu bergerak lebih laju berbanding udara di bawahnya untuk sampai ke hujung sayap pada masa yang sama.

Menurut prinsip Bernoulli, semakin laju aliran udara, semakin rendah tekanannya. Oleh itu, tekanan udara di atas sayap menjadi lebih rendah berbanding tekanan udara di bawah sayap. Perbezaan tekanan ini menghasilkan daya yang menolak sayap ke atas, yang dikenali sebagai daya angkat.

Namun, daya angkat sahaja tidak mencukupi. Pesawat juga memerlukan daya tujahan untuk bergerak ke hadapan dan mencapai kelajuan yang mencukupi bagi menghasilkan perbezaan tekanan yang ketara. Daya tujahan ini dihasilkan oleh enjin pesawat, sama ada enjin kipas atau enjin jet.

Selain daya angkat dan daya tujahan, terdapat dua daya lain yang bertindak ke atas pesawat iaitu daya seretan dan berat. Daya seretan adalah daya rintangan udara yang menentang pergerakan pesawat, manakala berat adalah daya graviti yang menarik pesawat ke bawah.

Untuk pesawat terbang, daya angkat mestilah lebih besar daripada berat, dan daya tujahan mestilah lebih besar daripada daya seretan. Apabila keempat-empat daya ini berada dalam keseimbangan yang betul, pesawat dapat terbang dengan stabil pada ketinggian yang dikehendaki.

Jadi, penerbangan pesawat bukanlah sekadar daya angkat mengatasi graviti. Ia adalah interaksi kompleks antara reka bentuk sayap, prinsip Bernoulli, daya tujahan, daya seretan dan berat. Keempat-empat daya ini bekerjasama untuk membolehkan pesawat besi yang berat itu terbang tinggi di angkasa.