Gaya Angkat pesawat terbang

Dengan memperhatikan cara burung terbang, orang kemudian berusaha meniru menirunya untuk mewujudkan impian manusia terbang tinggi ke angkasa. Pesawat terbang memiliki bentuk sayap mirip sayap burung, yaitu melengkung dan lebih tebal di bagian depan daripada di bagian belakangnya (lihat gambar ). Bentuk sayap seperti ini dinamakan aerofoil. Tidak seperti sayap burung, sayap pesawat tidak dapat dikepak-kepakkan. Oleh karena itu, udara harus dipertahankan mengalir melalui kedua sayap pesawat terbang. Ini dilakukan oleh mesin pesawat yang menggerakan maju pesawat menyongsong udara. Mesin pesawat lama menggunkan mesin baling-maling, sedangkan mesin pesawat modern menggunakan mesin pesawat jet.

Gambar gaya angkat pesawat

Bentuk aerofoil pesawat terbang menyebabkan garis arus seperti pada gambar. Garis arus pada sisi bagian atas lebih rapat daripada sisi bagian bawah, berarti kelajuan alir udara pada sisi bagian atas (v₂) lebih besar daripada sisi bagian bawah sayap (v₁). Sesuai dengan asas Bernoulli, tekanan pada sisi bagian atas (P₂) lebih kecil  daripada sisi bagian bawah (P₁) karena kelajuan udaranya lebih besar. Beda tekanan (P₁ – P₂) menghasilkan gaya angkap sebesar

P₁ – P₂ = ½ ρ(v₂² – v₁²) (sayap dianggap tabung horisontal, jadi h₁ = h₂)

Karena ∆F = (F₁ – F₂)= ∆P.A (A = luas sayap pesawat), maka

F₁ – F₂ = ½ρA(v₂² – v₁²)   (GAYA ANGKAT SAYAP PESAWAT)

Dengan ρ = massa jenis udara.

Pesawat terbang dapat terangkap ke atas jika gaya angkap lebih besar daripada berat pesawat. Jadi, apakah suatu pesawat dapat terbang atau tidak bergantung pada berat pesawat, kelajuan pesawat, ukuran sayapnya. Semakin besar kecepatan pesawat, semakin besar kecepatan udara, dan ini berarti v₂² – v₁² bertambah besar, sehingga gaya angkat F₁ – F₂ semakin besar. Dengan demikian juga semakin besar ukuran sayap, A semakin besar gaya angkatnya.

Supaya pesawat dapat terangkat, gaya angkat harus lebih besar daripada berat pesawat (F₁ – F₂ > mg). Jika pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot ingin mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara), kelajuan pesawat harus diatur sedemikian rupa sehingga gaya angkatnya sama dengan berat pesawat (F₁ – F₂ = mg).

Share :