Mengapa Pesawat Bisa Terbang?

Oleh: Prof. Dr. Ir. Indarto, D.E.A.

Saat kita mempelajari ilmu pengetahuan dan teknologi, kita sering melupakan bahwa semua fenomena di alam ini ada yang mengatur, ada yang menggerakkan. Seperti yang Allah Ta'ala firmankan "... bahkan apa yang ada di langit dan di bumi adalah kepunyaan Allah; semua tunduk kepadaNya." (Al-Baqarah: 116).

Kita sebagai guru tidak hanya bertugas melaksanakan transfer of knowledge, namun juga berkewajiban untuk membentuk siswa menjadi manusia seutuhnya. Manusia yang selalu menyadari bahwa dirinya adalah sebagai hamba Allah, Dzat penguasa alam. Untuk itu, saat penyampaian materi kuliah kepada mahasiswapun, kami juga berusaha untuk mengkaitkannya dengan Sang Pencipta. Terutama yang terkait dengan materi pembelajaran tentang fenomena alam misal perilaku aliran udara.

Biasanya saya mulai dengan pertanyaan “Mengapa pesawat udara bisa terbang, tidak jatuh ke bawah meskipun beratnya berpuluh ton”. Secara spontan, hampir semua mahasiswa akan menjawab, karena mempunyai sayap.

“Betul - setuju”, “Namun mengapa dengan adanya sayap, pesawat itu bisa tidak jatuh”. Mereka baru mulai berpikir, tidak langsung menjawab, beberapa mulai saling berbisik, berdiskusi.  Biasanya ada satu, dua mahasiswa yang menjawab “Karena bentuk sayapnya seperti sayap burung”.

“Ya saya setuju, sayapnya seperti sayap burung, namun kenapa bentuk seperti itu lalu pesawat bisa terbang? Silahkan diberi penjelasan”. Mereka mulai saling berbisik lagi, ada yang menjawab, “Kalau tidak salah bisa dijelaskan dengan konsep kontinuitas aliran dan Bernoulli Pak.” Salah satu dari mereka ada yang bilang bahwa sewaktu dia naik pesawat pertama kali, sempat mengamati bentuk sayap yang ternyata agak melengkung. Permukaan yang bagian atas lebih melengkung dibanding yang bawah. Biasanya sampai di sini mereka berhenti, tidak bisa menjelaskan lebih lanjut.

Atas ijin Allah Ta’ala, ilmuwan yang bernama Bernoulli telah mengungkapkan adanya kekekalan energi dari suatu zat yang mengalir. Dalam kondisi ideal, energi karena kecepatan (energi kinetik), dan energi karena ketinggian (energi potensial) serta energi karena tekanan, bila ketiganya dijumlahkan maka besarnya konstan. Jadi kalau ketinggiannya tidak berubah, namun alirannya semakin cepat, maka tekanannya akan berkurang. Begitu pula sebaliknya, bila kecepatannya berkurang, maka tekanannya bertambah besar.

Permukaan sayap bagian atas lebih melengkung dibanding yang bawah, maka udara yang melewati atas sayap akan menempuh jarak yang lebih panjang, dibanding udara yang melintas di bagian bawah sayap. Sehingga kalau udara ini diibaratkan sebagai orang yang berlari, maka udara yang melewati bagian atas ini tahu diri, sehingga dia akan berlari lebih cepat agar dia sampai ke ujung belakang sayap bisa bersamaan dengan udara yang mengalir lewat bawah sayap.

Karena kecepatan udara yang lewat atas sayap lebih besar, maka berdasarkan konsepnya Pak Bernoulli tersebut, maka tekanannya akan turun. Sedangkan kecepatan udara yang ada di bagian bawah sayap lebih kecil, maka tekanannya lebih besar, sehingga sayap akan terangkat ke atas, itulah mengapa pesawat bisa terbang.

Setelah menjelaskan hal tersebut, lalu saya tanya ke mahasiswa, mengapa udara yang berada di atas sayap mengalir lebih cepat dibandingkan yang di bawah. Padahal udara adalah benda mati, tidak bisa diperintah seperti halnya manusia. Udara di atas sayap telah mempercepat alirannya, sedangkan yang di bawah tidak. Siapa yang membuat udara ini berperilaku seolah-olah dia bisa diperintah untuk mengalir lebih cepat.

Biasanya mahasiswa akan terdiam, saling memandang, ragu-ragu untuk menjawabnya. Yang mereka pahami mengapa udara di atas sayap bergerak lebih cepat dibanding yang di bawah, sehingga tekanan di bawah sayap lebih besar itu sesuai dengan konsep kontinyuitas dan Bernoulli. Setelah saya tunggu sesaat tidak ada yang berkomentar, akhirnya saya katakan “Allah-lah yang memerintahkan udara di atas sayap tersebut untuk bergerak lebih cepat, seperti dalam firman-Nya.... apa yang ada di langit dan di bumi adalah kepunyaan Allah; semua tunduk kepada-Nya”. Atas kuasaNYA pesawat tidak jatuh. Wallahu A’lam Bishawab.

Penulis: Prof. Dr. Ir. Indarto, D.E.A., Guru Besar Fakultas Teknik UGM dan Pimpinan Umum Majalah Fahma

Foto: google