PRESENTASI APLIKASI FISIKIA

PESAWAT TERBANG

Pembimbing : Arif Munarto, S.Pd M.M

DISUSUN OLEH :

Komarudin M Zaelani Miranda PriyaniZhara Yugnie C Wibie Rivaldi RamadhanSophia Etika Indah Pratiwi

Kelas XI IPA 2

SMA NEGERI 1 JONGGOL Jalan Sukasirna Nomor. 36 Jonggol-Bogor (16830)

LATAR BELAKANG

Ilmu Fisika dan terapannya sangat membantu

kegiatan keseharian manusia mulai dari memasak

hingga alat transportasi seperti pesawat terbang

yang sangat membantu efisiensi waktu dalam

rutinitas, dalam kasus ini Hukum Bernouli yang

menjelaskan konsep sayap pesawat terbang

(mampu terbang di angkasa) selain itu ada

beberapa gagasan lain mengenai pesawat terbang

dalam konsep Fisika.

RUMUSAN MASALAH

Mengapa Pesawat Terbang bisa terbang di angkasa?

Teori apa yang melandasi pesawat terbang?

Bagaimana Pesawat terbang, terbang?

Siapakah penemu pesawat terbang?

Bagaimana Fisika Menjelaskan Pesawat Terbang?

Gaya apa saja pada pesawat terbang?

TUJUAN

Meningkatkan daya kreativitas dan inovasi

peserta didik melalui pendekatan saintifik.

Mampu merefleksikan prinsip atau hukum dasar

Fisika dalam kehidupan sehari-hari.

Mengetahui Hukum dasar Fisika dalam Pesawat

Terbang

Mengetahui penerapan hukum dasar fisika

dalam pesawat terbang.

MANFAAT

Mengetahui konsep Fisika dan aplikasinya.

Meningkatkan motivasi untuk berinovasi.

Mengenal konsep Fisika dalam Keseharian

Merefleksikan Fisika dalam kehidupan sehari-hari

PENEMU PESAWAT TERBANG

Dua Bersaudara Wilbur Wright dan Oliver Wright penemu pesawat terbang

Mengapa Pesawat Bisa Terbang?

Mengapa Pesawat Bisa Terbang?

Pesawat terbang dapat terangkat ke atas, karena kelajuan udara yangmelalui 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 dapatterbang 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

Pesawat terbang dapat terangkat ke udara karena kelajuanudara yang melalui sayap pesawat tersebut. Penampangsayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yanglebih tajam dari pada bagian depan, dan sisi bagian atasyang lebih melengkung dari pada sisi bagian bawahnya.Gambar di bawah adalah bentuk penampang sayap yangdisebut dengan aerofoil.

Garis arus pada sisi bagaian atas lebih rapat daripada sisibagian bawahnya, yang berarti laju aliran udara pada sisibagian atas pesawat (V2) lebih besar daripada sisi bagianbawah sayap (V1). Sesuai dengan asas Bernoulli

Tekanan pada sisi bagian atas pesawat (P2) lebih kecildaripada sisi bagian bawah pesawat (P1) karena laju udaralebih besar. Beda tekanan P1 – P2

dengan A merupakan luas penampang total sayap jikanilai P1 – P2 dari persamaan gaya angkat diperoleh dari

dengan ρ adalah massa jenis udara.

Karena h1 dapat dianggap sama dengan h2,didapatkan:

Gaya Angkat Sebesar

GAYA PADA PESAWAT TERBANG

Gaya Berat (Weight)Gaya yang menarik pesawat ke bawah akibat pengaruh gravitasi Bumi

yang sebanding dengan massa pesawat.

F = mg Gaya Dorong (Thrust Force)

Gaya dorong ialah gaya ke depan (ke arah moncong) pesawat akibat

dorongan mesin ke belakang, Gaya dorong jelaslah gaya yang diberikan

oleh mesin ke belakang yang besarnya:

Di mana Q ialah debit udara yang dihasilkan oleh pesawat (massa per satuan

waktu) dan v ialah kecepatan udara yang dikeluarkan.

GAYA PADA PESAWAT TERBANG

Gaya Angkat (Lift Force)

Gaya angkat ialah gaya ke atas akibat dorongan udara yang dibelokkan

ke atas dan perbedaan tekanan udara pada bagian bawah dan atas sayap.

Dengan persamaan:

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

GAYA PADA PESAWAT TERBANG

Gaya Gesek/Hambatan (Drag)

Gaya gesek ialah gaya ke belakang yang ditimbulkan oleh pergesekan badanpesawat dengan udara yang dipengaruhi oleh bentuk dan luas permukaan pesawat,viskositas udara, dan kecepatan pesawat.

fg = µ. N

o 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

o 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 F - fg = m.a dengan fg = µ.mg

Fg = Gaya gesekan (Newton) µ = Koefisien gesekanN = Gaya normal

HUKUM III NEWTON

Posisi sayap dipasang membentuk sudut

tertentu dari sumbu lateral, yakni di

bagian depan (dekat moncong pesawat)

sedikit lebih naik (disebut angle of attack).

Dengan demikian, jika peswat bergerak

ke depan maka udara relatif bergerak

menghantam sayap, sehingga sayap

mendapat gaya angkat ke atas. Hal ini

mudah dicoba di rumah dengan

menggunakan kardus dan kipas angin.

Letakkan kardus di depan kipas angin

dengan bagian yang lebih dekat ke kipas

angin lebih terangkat ke atas. Akibatnya,

kardus akan mendapatkan gaya dorong

tidak hanya ke belakang tetapi juga ke

atas. Proses ini dijelaskan dengan hukum

III Newton sebagai proses aksi-reaksi.

Untuk lebih jelas, perhatikan gambar.

Secara sederhana, besarnya gaya dorong

udara yang diterima sayap yang dikonversi

menjadi gaya angkat ialah:

SISTEM KEMUDI PESAWAT TERBANG

Nama Gerak Letak Fungsi

Elevatorpitch (pada sumbu

lateral)

horizontal tail/tailplane

(sepasang)Untuk memanuver

Pesawat, menaikan

pesawat ke udara Standing)

dan menurunkan pesawat

dari udara (landing)

Rudderyaw (pada sumbu

vertikal )vertical tail/fin

Aileronroll (pada sumbu

longitudinal)wing (sepasang)