Jika air laut gak tumpah dan bisa nempel di bumi, kenapa balon yang diisi gas bisa terbang?

Oke kita lanjutkan series flat-earth ini. 

Di bawah ini adalah salah satu argumentasi ngawur pendukung flat-earth:

"Jika air laut gak tumpah dan bisa nempel di bumi, kenapa balon yang diisi gas bisa terbang? Apakah itu namanya ‘anti gravitasi’? Dan lagi-lagi ini hanya teori sampah."

Argumentasi tersebut muncul karena penolakannya pada konsep gravitasi. Karena gravitasi ini musuh utama flat-earth, maka harus dimusnahkan. Argumentasi tersebut lagi-lagi menjelaskan mereka penganut konsep flat-earth karena kurang paham mengenai Fisika. Untuk kasus ini khususnya mengenai Bab Mekanika Fluida.

Kesalahan pokok dari argumentasi di atas adalah karena menganggap bahwa gaya yang bekerja pada suatu benda cuma ada satu saja dan satu arah saja. Padahal pada suatu benda bisa ada banyak gaya dengan arah yang berbeda-beda. Pada kasus tarik tambang, misalnya ada gaya ke arah kanan dan ada gaya ke arah kiri. Hasil akhirnya ke arah mana tergantung kekuatan masing-masing gaya, resultan gaya.

Dalam kasus balon gas di atas misalnya ada 2 gaya yang bekerja, yaitu gaya gravitasi ke bawah dan gaya apung ke atas. Dalam kasus ini gaya apungnya lebih besar daripada gaya gravitasi (berat) balon sehingga resultan gayanya ke atas.

Permasalah di atas sebetulnya sama dengan pernyataan ini:

"Jika batu bisa tenggelam ke dasar danau, mengapa botol aqua kosong yang ditaruh di dasar danau malah naik ke atas? Apakah itu anti gravitasi?"

Jika fenomena batu tenggelam sedangkan botol aqua "terbang" ke atas bisa dipahami, saya cukup mengatakan bahwa udara di muka bumi juga bertingkah laku sama seperti air, karena udara dan air termasuk ke dalam fluida (zat alir). Benda yang masa jenisnya lebih rendah dari udara akan "tenggelam" ke permukaan tanah dan benda yang masa jenisnya lebih ringan dari udara (seperti balon gas ini) akan "terbang" ke atas.

Lho jadi hanya karena masa jenis? Bukan karena gravitasi?

Okelah saya jelaskan sedikit lebih detil.

Pada kasus balon gas yang terbang ke atas, balon tersebut tetap mendapat gaya gravitasi sebesar berat benda tersebut. Tetapi selain mendapat gaya gravitasi ke bawah, balon tersebut juga mendapat gaya apung ke arah atas yang disebabkan karena perbedaan tekanan udara di bagian bawah balon dan di atas balon. Perbedaan tekanan ini menimbulkan gaya (F = p x A) yang kalau kita hitung, besarnya adalah sebesar berat udara yang ditempati oleh balon tsb. Dan gaya apung ini ternyata lebih besar daripada berat balon tsb, sehingga resultan gayanya ke atas.

Kalau pendekatan fluida statis seperti di atas belum dipahami, coba pendekatan berikut ini.

Mengapa roket bisa terbang? Apakah karena roket tidak terpengaruh gravitasi?

Karena roket punya mesin pendorong? Tepat sekali, dan mesin pendorong ini memiliki gaya ke atas yang lebih besar daripada gaya ke bawah (gravitasi), sehingga resultan gaya dari keduanya ke atas.

Demikian pula mengapa balon gas bisa terbang? Apakah karena tidak terkena gaya gravitasi? Bukan! Balon tetap tertarik oleh gravitasi sebesar berat balon tersebut. Namun, selain gaya gravitasi ke bawah balon juga memiliki gaya apung ke atas yang besarnya seberat udara yang dipindahkan oleh balon tersebut. Dan berat balon (gaya ke bawah) ini lebih kecil daripada gaya apung (ke atas), akibatnya resultan gayanya ke atas dan membuat balon terbang.

Bagaimana dengan air? Mengapa dia jatuh dan tidak terbang? Karena gaya gravitasi ke bawah yang disebabkan oleh berat air lebih besar daripada gaya apung ke atas yaitu sebesar berat udara yang dipindahkan oleh air.

Contoh lain dari mekanika fluida ini adalah pesawat terbang. Mengapa pesawat bisa terbang?

Apakah karena mesin yang membuat pesawat bisa terbang? Bukan! Mesin hanya memberi gaya dorong (thrust) yang membuat pesawat bergerak maju. Yang membuat pesawat bisa terangkat ke atas adalah karena ada gaya angkat (lift) yang besarnya lebih besar daripada gaya beratnya (gravitasi). Pada saat cruising, gaya angkat ini sama dengan gaya beratnya sehingga pesawat berada pada ketinggian yg tetap.

Darimana munculnya gaya angkat (lift) ini? Karena perbedaan tekanan antara udara di bawah sayap dengan udara di atas sayap. Tekanan udara di bawah sayap lebih besar daripada udara di atasnya, sehingga memberi efek mendorong sayap ke atas.

Bagaimana bisa terjadi perbedaan tekanan udara di bawah dan di atas sayap? karena bentuk sayapnya yang dirancang demikian. Untuk mengetahui lebih lanjut silakan pelajari Hukum Bernoulli.

Prinsip fluida Inilah mengapa penerjun bebas mengalami apa yang disebut terminal velocity, yaitu velocity benda jatuh bebas maksimum. Seperti kita ketahui dengan adanya gravitasi maka suatu benda yang dijatuhkan dari suatu ketinggian akan mengalami GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan) dengan percepatan = 1 g (10 m/s$^2$), yang artinya kecepatannya akan terus bertambah secara beratur 10 m/s tiap detiknya. Atau dalam km/jam, benda tersebut akan bertambah kecepatannya 36 km/jam tiap detiknya.

Sebetulnya true GLBB terjadi jika benda jatuh di ruang hampa udara. Dengan adanya udara membuat sedikit perbedaan, yaitu gaya gravitasi ini akan mendapat perlawanan. Gaya perlawanan ini berbanding lurus dengan kecepatannya. Makin cepat jatuhnya, makin besar gaya perlawanannya.Dan karena kecepatannya terus bertambah, pada suatu saat gaya perlawanan ini sama besar dengan gaya berat benda yang mengakibatkan resultan gayanya = 0 dan benda tidak mengalami lagi percepatan. Itulah kecapatan maksimumnya, terminal velocity.

Oke kembali lagi ke argumentasi ngawur flat earth ini. Balon gas bisa terbang bukan karena "anti gavitasi", tetapi karena masa jenis balon gas tersebut lebih rendah daripada masa jenis udara. Akibatnya gaya apungnya lebih besar daripada berat balonnya sehingga resultan gayanya ke atas.

Next time, kalau ada fenomena alam yang tidak dipahami jangan lantas menganggap orang2 yang lain salah. Tapi coba tanya dulu ke saya, mungkin saya bisa menjelaskan.

Promosi:

Bagi yang kewalahan menjelaskan tentang bumi dalam tata surya, silakan beli ini paket VCD pembelajaran dari BBC https://www.tokopedia.com/technonatura/vcd-pembelajaran-bbc-the-planets-complete-series-8-cd

Mumpung lagi diskon 50%, terdiri dari 8 CD yang menjelaskan tentang bumi, bulan dan planet di tatasurya kita.

Daftar CD:

- Different World
- Terra Firma
- Giants
- Moon
- Star
- Atmosphere
- Life
- Destiny

SIlakan diorder,  VCD terbatas (cuma ada 6)

Bahasa Indonesia