BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fluida adalah zat yang dapat mengalir yang dapat berupa zat cair atau gas yang

mengikuti bentuk wadah yang ditempati. Fluida mudah mengalami perubahan bentuk

ketika diberikan gaya. Terdapat dua jenis fluida statis dan dinamis. Fluida statis adalah

fluida dalam keadaan diam dan fluida dalam keadaan bergerak adalah fluida dinamis.

Kedua jenis fluida tersebut sering dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

Pada makalah ini kami mengambil salah satu contoh alat dalam kehidupan sehari-

hari yang memanfaatkan prinsip fluida statis yaitu balon udara.

Balon udara adalah salah satu alat yang memanfaatkan Hukum Archumedes,

dimana hukum tersebut menyatakan bahwa ”Suatu benda yang terendam sebagian atau

seluruhnya dalam zat cair (fluida) mendapat gaya ke atas yang besarnya sama dengan

berat zat cair (fluida) yang dipindahkan oleh benda itu”.

Sebagimana pada zat cair, pada udara juga terdapat gaya ke atas. Gaya ke atas

yangg dialami benda sebanding dengan volume udara yang dipindahkan benda itu. Suatu

benda akan naik ke angkasa jika beratnya kurang dari gaya angkat udara. Balon udara

akan berhenti naik (melayang) jika gaya ke atas oleh udara sama dengan berat total balon

udara.

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Siapa penemu balon udara?

1.2.2 Prinsip apa yang digunakan pada balon udara?

1.2.3 Apa saja bagian-bagian balon udara?

1.2.4 Bagaimana cara kerja balon udara?

1.3 Tujuan

1.3.1 Untuk mengetahui siapa penemu balon udara.

1.3.2 Untuk mengetahui prinsip apa yang digunakan pada balon udara

1.3.3 Untuk mengetahui bagian-bagian dari balon udara.

1.3.4 Untuk mengetahui bagaimana cara kerja balon udara.

1.4 Metode

Dalam penulisan makalah ini kelompok kami menggunakan metode kepustakaan

yaitu dengan cara mencari di buku-buku yang kami miliki dan mencari artikel dan

referensi di internet.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Penemu Balon Udara

Zeppelin bukanlah seorang ilmuwan. Beliau adalah seorang insinyur teknik yang

handal. Ia berhasil membuat balon udara yang bisa di kemudikan pada tahun 1900, yaitu

saat berusia 62 tahun.

Sejak usia 20 tahun, Zeppelin telah menjadi anggota pasukan berkuda di Jerman.

Namun, ia juga sangat suka akan balon udara. Beberapa tahun kemudian, dia mencoba

membuat sebuah balon udara. Meski balon udara tersebut mampu mengangkasa, namun

masih belum dapat dikemudikan.

Sepajang hidupnya, Zeppelin mengabdi pada militer. Zeppelin pensiun dari dunia

militer saat berusia 53 tahun, dengan pangkat terakhir letnan jendral. Sejak saat itu dia

mengabdikan hidupnya untuk membuat balon udara yang bisa dikemudikan. Alhasil,

setelah sembilan tahun, dia berhasil membuat balon udara pertama yang bisa

dikemudikan.

Balon udara yang selesai dibuat pada 3 Juli 1900 tersebut, terbuat dari kain lien

berkerangka aluminium dan berisi hampir 10000 meter kubik gas hidrogen. Kapal udara

berbentuk cerutu raksasa itu memiliki panjang 128 meter, dengan garis tengah 12 meter.

Balon udara itu digerakkan oleh dua mesin berbaling-baling empat. Dikemudian hari,

kapal udara tersebut disebut sebagai pesawat Zeppelin.

Sepanjang Perang Dunia I, Zeppelin membuat sekitar 100 balon udara, yang

digunakan Jerman untuk mengebom Inggris. Zeppelin akhirnya menghembuskan nafas

terakhirnya pada 8 Maret 1917, dalam usia 79 tahun. Atas jasa-jasanya, pemerintah

Jerman menganugerahkan gelar kebangsawanan Graf di depan namanya.

2.2 Prinsip yang digunakan pada Balon Udara

Sebagaimana pada zat cair, pada udara juga terdapat gaya ke atas. Gaya ke atas

yang dialami yang dialamai benda sebanding dengan volume udara yang dipindahkan

benda itu. Suatu benda akan naik ke angkasa jika beratnya kurang dari gaya angkat udara.

Balon udara akan berhenti naik (melayang) jika gaya ke atas oleh udara sama dengan

berat total balon udara. Pada udara berlaku hukum Archimedes. Yang dapat dirumuskan

sebagai berikut :

FA= ρgV

Keterangan :

FA= gaya ke atas

ρ = massa jenis

g = gaya gravitasi

V = volume gas

Agar dapat naik lebih tinggi, udara dalam balon harus dipanaskan lagi (dinaikan

suhunya). Sebaliknya, untuk menurunkan bola, udara panas dalam balon harus

didinginkan sedikit demi sedikit sampai akhirnya berat balon lebih besar daripada daya

angkta udara.

2.3 Bagian-bagian Balon Udara

Balon udara secara garis besarnya mempunyai tiga bagian utama yaitu envelope,

burner, dan basket.

Envelope bentuknya berupa kantong berupa balon tempat udara dipanaskan.

Envelope ini biasanya terbuat dari bahan nilon dan diperkuat dengan panel-panel yang di

anyam. Karena nilon ini tidak tahan api, maka bagian bawah envelope di lapisi dengan

bahan anti api (skirt).

Burner merupakan alat yang berfungsi untuk memanaskan udara di dalam

Envelope. Burner di letakan di atas kepala penumpang dekat ke mulut envelope.

Basket atau keranjang merupakan tempat penumpang. Basket dibuat dari bahan

yang ringan dan lentur.

2.4 Cara Kerja Balon Udara

Udara panas berat jenisnya lebih ringan daripada udara biasa dan akan mendesak

ke atas, udara panas ini dimanfaatkan dengan cara ditampung (bahan balon tersebut)

sehingga membawa balon itu naik ke atas.

Untuk mengendalikan ketinggian terbangnya mengurangi pemanasan udara maka

temperatur udara di dalam balon akan turun sehingga ketinggian balon juga akan turun.

Untuk menstabilkan balon diperlukan kantung pasir yang dipasang disekeliling

keranjang penumpang, bilamana bahan bakar mulai menipis bisa dihemat dengan

membuang sebagian pasir tersebut.

Seperti yang telah disebutkan di atas balon udara terbang dengan memanfaatkan

perbedaan berat udara dengan jalan memanaskannya.

Untuk terbang udara di dalam envelope di panaskan dengan burner dengan

temperatur sekitar 100 derajat Celcius. Udara panas ini akan terperangkap di dalam

envelope. Karena udara panas ini massa per unit volumenya lebih sedikit membuatnya

lebih ringan sehingga balon udara pun akan bergerak naik di dorong oleh udara yang

bertekanan lebih kuat.

Untuk mendarat, udara didinginkan dengan cara mengecilkan burner . Udara yang

mulai mendingin di dalam envelope membuat balon bergerak turun. Untuk

mempercepatnya, pilot akan membuka katup parasut (parachute valve) sehingga udara di

dalam envelope lebih cepat dingin.

Karena balon udara hanya bisa naik dan turun (bergerak secara vertikal) tentu kita

berpikir bagaimana cara balon udara berpindah dari satu lokasi ke lokasi lain (bergerak

secara horizontal). Jawabanya hanya satu, pilot memanfaatkan hembusan angin untuk

bergerak secara horizontal.

Karena angin bertiup berbeda arahnya pada setiap ketinggian tertentu. Perbedaan

arah tiupan angin inilah yang dimanfaatkan oleh pilot untuk mengendalikan balon udara

dari satu lokasi ke lokasi yang diinginkan.

Sebagai ilustrasi pada ketinggian 300 meter balon udara akan bergerak dari timur

kebarat. Angin yang bertiup kebarat di perkirakan pada ketinggian 400 meter. Untuk itu

pilot menaikan balon udara sampai ketinggian tersebut dan balon udara pun

memanfaatkan tiupan angin untuk menuju kebarat. Sederhana bukan? Tapi hal ini hanya

bisa dipraktekan oleh pilot yang berpengalaman agar balon udara tidak nyasar

BAB III

PENUTUPAN

3.1 Simpulan

3.1.1 Penemu balon udara adalah Zeppelin. Zappelin bukanlah seorang ilmuwan. Beliau

adalah seorang insinyur teknik yang handal. Ia berhasil membuat balon udara yang bisa

di kemudikan pada tahun 1900, yaitu saat berusia 62 tahun.

3.1.2 Balon udara menggunakan prinsip Archimedes.

3.1.3 Balon udara secara garis besarnya mempunyai tiga bagian utama yaitu envelope,

burner, dan basket.

3.1.4 Agar balon udara dapat naik, udara dalam balon harus dipanaskan lagi (dinaikan

suhunya). Sebaliknya, untuk menurunkan bola, udara panas dalam balon harus

didinginkan sedikit demi sedikit sampai akhirnya berat balon lebih besar daripada daya

angkta udara.

Daftar Pustaka

Budi Purwanto, Theory and Application of Physics. Bilingual.

www.google.com