HOME

Teknik Terbang Burung Walet

Pernahkah anda melihat tornado atau pusaran angin puting-beliung? Semua benda yang berada di sekeliling tornado akan dibawa terbang masuk ke dalam pusarannya, seperti dihisap ke arah sumbu tornado. Mengapa begitu? Karena tekanan udara di dalam tornado lebih kecil dari tekanan udara di sekitarnya. Perbedaan tekanan udara yang ditimbulkan cukup besar untuk menarik benda-benda seperti drum minyak, atap rumah, dan bahkan seekor kerbau ke dalam pusaran tornado. Lalu, apa hubungannya dengan burung walet? Apakah burung walet mampu terbang menembus pusaran tornado? Begini ceritanya.

Ada jenis pesawat jet tempur yang dilengkapi dengan sepasang sayap yang dapat dilipat ke belakang dan dikembangkan lagi. Jenis sayap seperti ini disebut swept-wing, dan sayap jenis inilah yang memberikan kemampuan terbang cepat dan membelok tajam bagi pesawat jet tempur – seperti kemampuan seekor burung walet. Lucunya, para insinyur penerbangan sudah memanfaatkan keunikan burung ini, jauh sebelum para ilmuan memahami dan menjelaskannya. Bukan saja peswat jet tempur Amerika, F-14 Tomcat yang menggunakan teknik burung walet ini, tetapi pesawat jet penumpang jenis Concorde juga.

Kedua jenis pesawat terbang di atas membutuhkan kecepatan tinggi ketika terbang, tetapi juga kemampuan untuk memperlambat kecepatannya ketika hendak mendarat, tanpa kehilangan ketinggian, atau lebih baik dikatakan tanpa kehilangan kemampuan untuk mempertahankan ketinggian yang tepat, sebab mengurangi kecepatan berarti mengurangi daya dorong ke atas dari udara. Pernahkah anda memperhatikan seekor burung ketika hendak mendarat atau hinggap di cabang pohon? Itu juga adalah salah satu dari rahasia burung walet yang akan diungkap di sini.

Sejak tahun 1996, para ilmuan sudah tahu bahwa serangga menggunakan gejala tornado yang disebut vortex, yaitu aliran udara yang berputar, untuk terbang. Tetapi, menghubungkan bentuk khas sayap burung dengan vortex-nya serangga adalah sesuatu hal yang hampir mustahil untuk diperagakan dan diamati.

Sekitar tahun 2004, para ilmuan membuat model sayap burung walet dan menempatkannya di dalam lorong air yang berfungsi seperti lorong udara (air-tunnel). Air sengaja diberi warna agar aliran air yang timbul bisa lebih mudah diamati. Ternyata, model sayap walet dengan bentuk khusus ini menimbulkan semacam aliran vortex di bagian atas model sayap tersebur. Seperti pada tornado, tekanan rendah di dalam vortex seperti menghisap sayap burung walet ke atas.

Vortex yang terlihat di dalam percobaan water-tunnel tersebut menghasilkan dua hal, masing-masing daya angkat yang besar dan hambatan yang besar untuk semua kecepatan. Ketika terbang cepat, baik burung maupun pesawat jet dengan swept-wings akan melipat sayapnya ke belakang. Ketika akan tinggal landas atau mendarat, sayap dibentangkan kembali untuk mendapatkan daya angkat udara yang lebih besar.

Sama halnya, baik F-14 Tomcat maupun burung walet mampu membelok tajam ke atas dengan mengatur sayapnya untuk menghasilkan tornado yang menariknya ke atas. Kemampuan maneuver semacam inilah yang memampukan burung walet untuk menyambar serangga di udara. Ketika burung walet hendak mendarat, hambatan udara yang dihasilkan memperlambat terbangnya, tetapi daya angkat udara yang dihasilkan menahannya untuk tidak jatuh ke tanah karena kecepatan yang rendah, tetapi bisa mencapai dahan pohon yang ditujunya. Hal ini juga memberikan penjelasan, bagaimana kira-kira burung yang lain mendarat.

Lebih dari sayap serangga atau sayap pesawat jet tempur, sayap burung terdiri dari dua bagian. Bagian yang dekat ke badannya adalah arm-wing yang berfungsi untuk menghasilkan tekanan udara ke atas secara konvensional seperti layaknya sayap pesawat terbang. Bagian sebelah luar disebut hand-wing, yang memiliki sisi depan yang tajam, sehingga mampu menghasilkan tornado dalam posisi sedikit miring. Sementara sayap serangga harus membentuk kemiringan sebesar 25o untuk menghasilkan vortex, sayap burung walet hanya membutuhkan kemiringan 5 – 10o saja.

Selain burung albatross dan burung laut raksasa (giant petrel), semua burung memiliki konstruksi sayap yang kurang-lebih-sama. Oleh sebab itu, teknik terbang burung walet ini dapat diterapkan ke burung-burung tersebut juga.

Penjelasan di atas ini pasti akan mengubah pengertian banyak orang dalam hal bagaimana burung terbang. Tetapi haruslah diingat bahwa alam selalu berada di depan para insinyur/teknisi dan ilmuan. Di dalam hal penggunaan teknik tornado atau vortex di dalam tebang akrobatik burung walet, para ilmuan hanya baru mengupas bagian permukaan dari keseluruhan rahasia alam burung-burung. Ada banyak hal yang masih harus diungkap dan salah satunya adalah, bagaimana burung walet mengatur sayapnya untuk meningkatkan kemampuan terbangnya. Dengan terungkapnya ‘kontrol terbang burung walet’, mungkin saja terjadi bahwa di masa depan nanti, para insinyur akan dapat menciptakan semacam alat terbang dengan kecepatan, kelincahan, efisiensi dan jarak lepas-landas dan mendarat yang pendek seperti yang dimiliki serangga dan burung. Siapa tahu?

Http://www.fisikaasyik.com

Benda Hitam Memiliki Waktu Hidup Lebih Lama

Penelitian baru dari Niels Bohr Institute memberi informasi baru yang menambah satu bagian pengetahuan mengenai misteri gelap di angkasa yaitu benda hitam. Penelitian ini dipublikasikan pada jurnal sains Physical Review Letters.

Jagad raya tidak hanya terdiri dari benda langit yang terlihat seperti bintang, planet dan galaksi tapi juga memiliki hal misterius seperti benda hitam. Astronom telah dapat mengukur bahwa benda hitam mempunyai jumlah besar namun tidak ada yang tahu karena tak pernah terlihat. Benda ini tidak memancarkan atau memantulkan cahaya, tidak terlihat, dan merupakan sebuah misteri sehingga para peneliti memiliki banyak teori.

Benda hitam telah membuat pusing peneliti sejak terdeteksi pada dekade 1970-an, dan menyebabkan penelitian intensif pada fenomena tersebut. Benda ini tak terlihat tapi memiliki massa sehingga gaya gravitasinya dapat diukur. Dengan menganalisa galaksi, dapat diukur berat benda hitam yang ternyata merupakan benda dengan massa kolektif terbesar di galaksi.

Seperti bintang yang banyak terdapat di galaksi. Galaksi juga berkelompok bahkan jumlahnya dapat mencapai ribuan. Peneliti fisika astronomi Signe Riemer-Sorensen, PhD dari Niels Bohr Institute, telah menganalisa dua kelompok galaksi yang bertabrakan.

Kelompok galaksi yang bertabrakan dianalisa

Ketika dua kelompok galaksi bertemu baik galaksi maupun benda hitam sebenarnya tidak bertabrakan. Tetapi sekitar 12 persen massa kelompok galaksi adalah awan besar dari gas dan debu . Nah awan inilah yang bertabrakan. Awan gas ini panas dan mengeluarkan sinar-x yang dapat diamati, sehingga dapat dilihat proses pendorongan keluar awan dari kelompok galaksi ketika bertabrakan. Ketika awan bertabrakan awan itu semakin panas dan mengeluarkan sinar-x lebih banyak sehingga menghasilkan gas.

Pengamatan menunjukkan bahwa benda hitam mungkin adalah jenis partikel baru yang belum terdeteksi. Beberapa dugaan mengatakan benda hitam merupakan partikel yang memancarkan sinar-x ketika meluruh. Salah satunya adalah axions, yaitu partikel yang dalam teorinya memiliki dimensi ekstra. Jadi untuk melihat sinar-x benda gelap, peneliti mencari lokasi dimana terdapat konsentrasi benda hitam tinggi tetapi tidak ada gas. Kondisi ini dipenuhi pada dua kelompok galaksi yang bertabrakan dimana awan gasnya telah didorong keluar.

Signe Riemer-Sorensen telah menganalisa satu kelompok galaksi yang bertabrakan. Analisa menunjukkan bahwa kelompok tersebut sangat berat dan memiliki banyak galaksi. Pengukuran gravitasi menunjukkan terdapat benda hitam sekitar 85 persen dari massa kolektifnya, namun tidak ada sinar-x apapun yang terukur.

Ketika benda hitam tidak memancarkan sinar-x secara signifikan maka mungkin untuk menghitung batas atas kecepatan peluruhan dan waktu hidup partikel. Hasilnya jika axion adalah benda hitam maka waktu hidupnya melebihi 3.000.000 milyar tahun. Jika dugaan ini benar maka hanya sedikit benda hitam yang meluruh jika ia terbentuk 13.7 milyar tahun lalu. Kesimpulannya adalah benda hitam memiliki waktu hidup yang sangat sangat sangat lama.

Sumber: University of Copenhagen

Kembali ke Daftar Judul Tulisan Onlin