Rumus Fisika Pada Pesawat Terbang

MAKALAH FISIKA PESAWAT TERBANG

DI SUSUN OLEH :

Nama : Yogi Fajar Dwiyanto

Nomor : 31

Kelas : XI IPA 3

      SMA N 2 UNGARAN

Bab 1

Pendahuluan

Latar Belakang

Jika anda pernah melihat pesawat terbang dapat melakukan take off dan mendarat pada suatu bandara, anda tahu bahwa itu suatu yang ajaib pada dahulu kala. Ternyata dalam pembuatan pesawat terbang terdapat rumus fisika yang sangat penting. Dari mulai struktur pesawat maupun dalam hal pesawat bisa terbang.

Rumusan Masalah

1. Rumus Fisika Apa yang dipakai dalam Pembuatan Pesawat Terbang?
2. Mengapa pesawat bisa terbang?

Tujuan

Agar kita lebih mengetahui tentang pesawat terbang dan bagian-bagian yang membuat pesawat bisa terbang

Bab 2

Pembahasan

!. Rumus Fisika yang dipakai dalam Pembuatan Pesawat Terbang

A.    Hukum Bernoulli pada Daya Angkat Sayap Pesawat Terbang

Penampang sayap pesawat terbang memiliki bagian belakang yang tajam dan sisi bagian atas yang lebih melengking dari sisi bagian bawahnya. Bentuk ini membuat kecepatan aliran udara melalui muka bagian atas lebih besar dari kecepatan aliran udara melalui muka bagian bawah pada saat pesawat tinggal landas.

Besarnya gaya angkat pesawat terbang dapat dirumuskan sebagai berikut:

P1 – P2= 1/2ρ . A(v22 – v12)

Dimana: P1 = tekanan di bawah sayap

       P2 = tekanan di atas sayap

      v1 = kecepatan udara di bawah sayap

      v2 = kecepatan udara di bawah sayap

      ρ = massa jenis udara

      A= luas penampang sayap

Jadi dapat disimpulkan bahwa pada saat pesawat akan berangkat, tekanan udara pada bagian bawah lebih besar daripada tekanan udara pada bagian atas.

B.     Gaya Gesek

Gaya gesek adalah gaya yang timbul karena adanya gaya yang menarik sebuah benda dan arahnya berlawanan. Gaya gesek dapat dirumuskan sebagai berikut:

fg = µ. N

dimana: fg =gaya gesekan (Newton)

      µ = koefisien gesekan

      N= gaya normal

Koefisien gesekan ada dua yaitu:

         Koef. Gesekan Statis

Koefisien gesekan statis digunakan jika benda dalam keadaan diam. Besarnya gaya gesekan statis dapat diketahui melalui persamaan sebagai berikut:

fs = µs. N

         Koef. Gesekan Kinetik

Koefisien gesekan kinetis digunakan jika benda dalam keadaan bergerak. Besarnya gaya gesekan kinetis dapat diketahui melalui persamaan sebagai berkut:

Fk = µk. N

Hubungan gaya gesekan dengan hukum newton adalah sebagai berikut:

F - fg = m.a  dengan fg = µ.mg

3. Hukum Newton

Pada pesawat menggunakan hukum newton III. Hukum Newton III berbunyi : Jika sebuah benda mengerjakan gaya pada benda lain, maka benda lain tersebut mengerjakan gaya pada benda yang pertama yang sama besarnya tetapi berlawanan arah. Hukum Newton III ini sering disebut Hukum Aksi-Reaksi.

Menekankan pada prinsip perubahan momentum manakalah udara dibelokkan oleh bagian bawah sayap pesawat. Dari prinsip aksi-reaksi, muncul gaya pada bagian bawah sayap yang besarnya sama dengan gaya yang diberikan sayap untuk membelokkan udara.

Dalam hal ini, aksi yaitu gerak/ tekanan udara yang berasal dari permukaan airfoil (bentuk sayap) bagian atas yang menekan airfoil ke bagian bawah dengan tekanan beribu-ribu ton udara, sehingga karena pada bagian bawah airfoil tertekan oleh ribuan ton dari atas airfoil.

4. Efek Coanda

Menurut Coanda, udara yang melewati permukaan lengkung akan mengalir sepanjang permukaan itu.

5. Kinematika Gerak Lurus

Pada bahasan ini, kami membahas tentang Gerak Lurus Berubah Beraturan. Suatu benda dikatakan melakukan gerak lurus berubah beraturan jika kecepatannya semakin lama semakin bertambah/ berkurang. Persamaannya adalah:

Vt= Vo +a.t

Vt = kecepatan akhir benda

Vo= kecepatan awal benda

A = percepatan benda

T = waktu tempuh

Sedangkan persamaan yang digunakan untu menentukan jarak yang ditempuh oleh suatu benda selama jangka waktu tertentu adalah:

St= Vo.t+1/2 a.t2

St = Jarak yang ditempuh benda

Vo = kecepatan awal benda

A = percepatan benda

T =waktu tempuh

Mengapa pesawat bisa terbang?

pesawat terbang dapat terangkat ke atas, karena kelajuan udara yang melalui sayap pesawat bagian sisi atas lebih besar daripada bagian sisi bawah. Karena pada penampang sayap pesawat terbang, bagian belakang lebih datar dan sisi bagian atas lebih melengkung daripada  bagian bawahnya, maka aliran udara bagian atas akan lebih rapat jika dibanding bagian bawahnya. Artinya, kecepatan aliran udara pada bagian sisi atas lebih besar daripada sisi bagian bawah sayap. sehingga tekanan bagian atas lebih kecil daripada tekanan bagian bawah. Perbedaan tekanan inilah yang yang menentukan gaya angkat pesawat.

Pesawat terbang dapat terangkat ke atas jika gaya angkat lebih besar daripada berat pesawat. Jadi, suatu pesawat dapat terbang atau tidak tergantung dari berat pesawat, kelajuan pesawat, dan ukuran sayapnya. Makin besar kecepatan pesawat, makin besar kecepatan udara, sehingga gaya angkat sayap pesawat makin besar. Supaya pesawat dapat terangkat, gaya angkat harus lebih besar daripada berat pesawat:

 (F1–F2) > m g

Jika pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot ingin mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara), maka kelajuan pesawat harus diatur sedemikian rupa
sehingga gaya angkat sama dengan berat pesawat:

(F1–F2) = m g

Bab 3

Penutup

Semoga Makalah ini bermanfaat bagi yang membaca dan mohon maaf bila ada salah kata maupun rumus yang kurang tepat