Mengapa Balon Bisa Terbang ?

Balon sering kita jumpai pada acara-acara pesta. Balon ini berupa karet yang diisi oleh gas sehingga dapat mengembang. Ketika karet balon belum ditiup kemudian kita jatuhkan dari suatu ketinggian, maka percepatan karet tersebut jatuh sama dengan gravitasi bumi. Tetapi apabila kita sudah meniupkan udara ke dalam karet balon kemudian kita jatuhkan dari suatu ketinggian, maka percepatan jatuh dari balon akan berkurang. Mengapa bisa demikian?

Mari kita telusuri apa saja yang mempengaruhi percepatan gerak balon. Kalian pasti tahu hukum kedua Newton yang sangat terkenal: F = m . a. Ya, percepatan dipengaruhi oleh massa benda dan gaya yang bekerja pada benda. Balon memiliki gaya berat (gaya yang diakibatkan oleh massa benda karena gravitasi) sebesar massa karet balon dikalikan dengan percepatan gravitasi. 

Jadi, ketika balon belum diisi udara, karet balon hanya memiliki gaya ke satu arah, ke bawah. Gaya hambat yang dialami balon mungkin hanya gaya hambat udara, itupun sangat kecil. jadi balon akan jatuh seperti tanpa hambatan. 

Apabila balon sudah diisi oleh udara, maka balon tersebut bertambah besar ukurannya. Artinya volume balon bertambah. Berdasarkan hukum Archimedes yang dirumuskan dengan F = ρ g V A maka balon akan mengalami gaya angkat sebesar massa udara yang dipindahkan oleh balon. Gaya ini menjadi gaya hambat gerak jatuh balon. Sehingga balon yang terisi udara akan jatuh lebih pelan daripada balon yang belum terisi.

Kemudian, mengapa balon dapat naik ke atas? Balon yang dapat naik ke atas diisi oleh gas yang massa jenisnya lebih kecil daripada massa jenis udara bebas. Gas yang biasa digunakan untuk mengisi balon adalah hidrogen. Hidrogen memiliki massa jenis yang lebih kecil dari udara. Sehingga setelah diisi hingga volume tertentu, gaya angkat balon lebih besar daripada gaya berat balon. Akibatnya balon akan bergerak ke atas.

Berikutnya kita menganalisa balon udara yang berukuran besar seperti pada gambar di atas. Prinsip kerja balon terbang tersebut pada dasarnya sama dengan balon yang tadi telah kita bahas. Bedanya, balon ini tidak menggunakan gas tertentu sebagai pengisi balon. Balon ini menggunakan udara bebas untuk mengisi balon.

Tetapi mengapa balon terbang ini bisa mengangkasa? Pada balon terbang ini terdapat pembakar di lubang balon, pembakar ini berfungsi untuk memanaskan udara di dalam balon. Massa jenis udara akan berkurang bila dipanaskan. Dengan dipanaskan, kita mendapatkan gas dengan massa jenis lebih kecil dari udara tanpa mengisi dengan gas tertentu seperti hidrogen. Balon mengalami gaya angkat yang lebih besar daripada gaya berat, sehingga balon dapat terbang. Apabila balon akan diturunkan, maka pembakar dimatikan sehingga gaya angkat akan berkurang. Semoga infonya bermanfaat…

Sumber: http://auzaniofficial.wordpress.com/2012/04/18/mengapa-balon-bisa-terbang/

Baca berikutnya ...

PENERAPAN FISIKA PADA PERMAINAN
01	Kapal Othok-othok, Mainan Edukasi yang Murah
02	Senapan Bambu, Mainan Tradisional yang Mengasyikkan
03	Ketapel, mainan pelontar peluru dari batu
04	Pesawat Terbang Kertas, Mainan Anak yang Terkenal
05	Indahnya Layang-layang yang Melayang
06	Aneka Kegunaan Karet Gelang
07	Baling-baling Kertas, mudah berputar dengan ditiup
08	Yoyo, Permainan yang Mendunia
09	Kelereng, Mainan dari Bola Kaca Warna-warni
10	Mengapa Balon Bisa Terbang ?
11	Terompet Kertas
12	Gasing Mainan Yang Berputar Pada Poros