Pemandangan udara yang diambil dari helikopter pada 10 Oktober 2018 menunjukkan dua kapal kargo, yaitu kapal barang Tunisia Ulysse (kiri) dan kapal yang berbasis di Siprus, berlabuh CLS Virginia, setelah kedua kapal itu bertabrakan sekitar 30 kilometer dari Pulau Corsica di ujung utara Mediterania Prancis.
Artikel saya sebelumnya berjudul Fisika untuk Hiburan 29 (Cairan): Prinsip Bernoulli dan Konsekuensinya, sekarang mari kita lihat secara lebih mendetail tentang konsekuensi dari Prinsip Bernoulli.
Artikel ini sendiri berjudul Mengapa Kapal-kapal Saling Menarik?, dengan kemungkinan terjadinya tabrakan di antara 2 kapal seperti yang ditunjukkan pada foto judul.
Pada musim gugur tahun 1912, kapal laut Olympic, salah satu kapal terbesar di dunia pada saat itu, sedang berlayar di laut lepas, ketika sebuah kapal lain yang jauh lebih kecil, kapal penjelajah Hawk, dengan cepat mendekatinya pada jalur paralel berjarak beberapa ratus meter.
Segera setelah kedua kapal itu mengambil posisi seperti yang digambarkan pada Gambar di atas, hal yang mengejutkan terjadi. Hawk dengan tajam membelok dari jalurnya, seolah di bawah pengaruh sebuah gaya yang tak kasat mata, berbalik ke arah Olympic dan menabraknya. Tumbukannya begitu besar sehingga membuat kebocoran besar pada lambung Olimpic.
Sebuah pengadilan memeriksa kasus aneh ini dan memutuskan bahwa kapten Olympic bersalah, karena, menurut putusannya, dia gagal mengeluarkan perintah untuk menyerahkan hak melintas kepada Hawk.
Akibatnya, pengadilan, seperti yang bisa Anda simpulkan, tidak melihat apa pun yang luar biasa tentang itu semua, dan menghubungkan kecelakaan itu dengan kelalaian nakhoda.
Sebenarnya tabrakan ini adalah akibat dari keadaan yang sama sekali tidak terduga, yaitu saling menarik di antara kapal-kapal di laut.
Ini pasti pernah terjadi sebelumnya, di mana 2 kapal berada di jalur paralel, tetapi jika kedua kapal itu sama-sama kecil, saling menarik di antara keduanya tidak begitu signifikan. Namun, jika salah kapal jauh lebih besar, gaya tariknya terhadap kapal kecil menjadi signifikan dan nakhodanya harus memperhitungkan gaya ini saat bermanuver.
Inilah yang menyebabkan kapal kecil yang "tertarik" ke kapal yang lebih besar, menabrak kapal besar itu saat berlayar di dekatnya. Kemungkinan besar penyebabnya adalah banyaknya kapal kecil yang bertabrakan dengan kapal yang lebih besar, saat berlayar di sekitar mereka.
Apa yang menyebabkan tarikan ini? Sama sekali bukan hukum gravitasi universal Newton, lihat juga artikel saya: Fisika untuk Hiburan 15 (Gravitasi): Menimbang Berat. Kita sudah tahu bahwa tarikan gravitasi ini bisa diabaikan.
Ada penyebab yang sama sekali berbeda, yang berasal dari hukum yang mengatur aliran cairan dalam pipa dan kanal. Bisa dibuktikan bahwa pada kanal dengan bagian yang lebih sempit dan lebih lebar, fluida akan mengalir lebih cepat melalui bagian yang lebih sempit dan memberikan tekanan yang lebih kecil pada dinding kanal daripada bagian yang lebih lebar, di mana alirannya lebih tenang dan tekanan pada dinding lebih besar. Inilah yang disebut Prinsip Bernoulli.
Yang berlaku pada gas adalah Efek Clement Desormes, yang sering dikenal sebagai "paradoks aerostatika." Dikatakan bahwa fenomena ini ditemukan secara tidak sengaja oleh Desormes.
Di sebuah tambang di Prancis, seorang pekerja diberitahu untuk menutupi dengan papan, outlet sebuah sumbu melalui mana udara terkompresi dimasukkan ke dalam tambang. Pekerja tambang itu bersusah payah berjuang mengatasi semburan udara yang keluar dari sumbu itu.
Tiba-tiba papan itu membentur sumbu dengan sangat kuat sehingga jika ukurannya tidak cukup besar, papan itu akan ditarik ke dalam sumbu ventilasi bersama-sama dengan pekerja yang ketakutan itu. Fitur khas aliran gas ini menjelaskan cara kerja alat pengatomisasi (penyembur).
Sekarang kita mengerti mengapa kapal-kapal saling menarik. Di antara 2 kapal yang paralel terdapat kanal air, perbedaannya adalah bahwa di saluran biasa "dinding" tetap diam dan air bergerak, sedangkan di sini air tetap "tidak bergerak" dan "dinding" bergerak.
Akan tetapi, perbedaan ini sama sekali tidak mengubah kerja gaya-gaya tersebut. Di bagian yang lebih sempit dari kanal yang bergerak, air memberikan tekanan yang lebih kecil pada "dinding" daripada di tempat lain. Dengan kata lain sisi-sisi dari 2 kapal yang saling berhadapan mendapat tekanan yang lebih kecil daripada sisi luar masing-masing kapal.
Apa yang terjadi kemudian? Tekanan air di sisi luar menyebabkan kedua kapal bergerak ke arah satu sama lain, dengan kapal yang lebih kecil, tentu saja, bergerak lebih cepat.
Kapal yang lebih besar tampaknya hampir tidak bergerak. Itulah sebabnya mengapa tarikan begitu kuat ketika sebuah kapal besar dilewati dengan cepat oleh sebuah kapal kecil.
Jadi kesimpulannya:
Saling menarik 2 kapal adalah karena hisapan air yang mengalir. Ini juga menjelaskan bahaya yang ditimbulkan oleh jeram dan pusaran air bagi para perenang.
Telah diperhitungkan bahwa aliran air yang bergerak dengan kecepatan sedang (1 meter per detik) menarik seseorang dengan gaya sebesar 30 kg.
Tidak mudah untuk menahan gaya yang begitu kuat itu, terutama di dalam air, ketika berat badan Anda sendiri menghalangi Anda untuk menjaga keseimbangan Anda.
Akhirnya, hisapan kereta ekspres juga berkaitan dengan Prinsip Bernoulli. Kereta yang bergerak dengan kecepatan 50 km/jam akan menarik seorang pengamat dengan gaya sekitar 8 kg.
Orang awam jarang yang tahu tentang fenomena yang terkait dengan Prinsip Bernoulli itu.
Kepustakaan:
1. Perelman, Y., Physics for Entertainment, Book 2, Shkarovsky, A. (Transl.), Foreign Language Publishing House, Moscow, 1936.
2. Diary Johan Japardi
3. Berbagai sumber daring.
Jonggol, 1 Agustus 2021
Johan Japardi
