Gambar di bawah menunjukkan gambar penampang lintang sayap pesawat terbang yang luasnya 40 m2 Gerak pesawat terbang menyebabkan kelajuan aliran udara di bagian atas sayap sebesar 250 m/s dan kelajuan udara di bagian bawah sayap sebesar 200 m/s. Jika kerapatan udara adalah 1,2 kg/m3, hitung besar gaya angkat pesawat

<p>Jawaban yang benar adalah 540 kN.</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>A = 40 m^2</p><p>va = 250 m/s</p><p>vb = 200 m/s</p><p>ρ udara = 1,2 kg/m^3</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya:</p><p>ΔF = ...?</p><p>&nbsp;</p><p>Jawab:</p><p>Konsep yang kita gunakan adalah penerapan hukum Bernoulli pada fluida dinamis. Salah satu penerapannya adalah gaya angkat sayap pesawat terbang. Pesawat terbang dapat terangkat ke udara karena kecepatan udara pada sayap bagian atas lebih besar dibandingkan dengan kecepatan udara pada sayap bagian bawah. Hal ini mengakibatkan tekanan udara pada sayap bagian atas lebih kecil dibandingkan dengan tekanan udara pada sayap bagian bawah, sehingga pesawat dapat naik. Secara matematis syarat yang dipenuhi adalah:</p><p>(1). v atas &gt; v bawah</p><p>(2). P atas &lt; P bawah.</p><p>&nbsp;</p><p>Besar selisih tekanan ini dirumuskan oleh:</p><p>&nbsp;</p><p>ΔP = 1/2 x ρ x (va^2 - vb^2), ingat bahwa P = F/A, maka gaya angkat:</p><p>&nbsp;</p><p>ΔF = 1/2 x ρ x A x (va^2 - vb^2),</p><p>&nbsp;</p><p>dengan:</p><p>ΔP = selisih tekanan sayap (Pa)</p><p>ΔF = selisih gaya angkat sayap (N)</p><p>ρ = massa jenis udara (kg/m^3)</p><p>A = luas penampang sayap (m^2)</p><p>va = kecepatan sayap atas (m/s)</p><p>vb = kecepatan sayap bawah (m/s).</p><p>&nbsp;</p><p>Berdasarkan data pada soal, maka diperoleh hasil yaitu:</p><p>ΔF = 1/2 x ρ x A x (va^2 - vb^2)</p><p>ΔF = 1/2 x 1,2 x 40 x (250^2 - 200^2)</p><p>ΔF = 24 x (22.500)</p><p>ΔF = 540.000 N</p><p>ΔF = 540 kN.</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi, besar gaya angkat pesawat adalah 540 kN.</p>