Belajar Fisika Untuk Petualangan
Anda kenal film “UP”, tentang Mr. Frederiksen (seorang tua pensiunan pedagang balon) yang berpetualang dengan Russel (anak pramuka) ke Amerika Selatan – mencari “air terjun surga” dengan mengendarai rumahnya yang terangkat dengan balon? (http://en.wikipedia.org/wiki/Up_(2009_film)).
Film yang sangat mengasyikkan dan sarat nilai itu mensisakan satu pertanyaan, “Berapa balon yang dibutuhkan untuk mengangkat seorang manusia atau bahkan sebuah rumah”. Hitungan fisika berikut ini mungkin dapat Anda coba untuk menguji kemampuan Anda menggunakan hukum Archimedes.
Diameter balon mainan ~ 30 cm –> r = 15 cm (kita anggap bulat sempurna)
Volume balon = 4/3 x pi x r^3 = 14137 cm3 = 0,014137 m3
Balon ini akan diisi helium
Massa jenis helium = 0,1785 kg/m3
Massa jenis udara = 1,204 kg/m3 (pada suhu 20 derajat Celcius)
Selisih massa jenis = 1,0255 kg/m3 (massa kulit balon sementara kita abaikan)
Daya angkat per balon = 0,014137 x 1,0255 = 0,014498 kg
Jadi untuk mengangkat 1 kg barang perlu = 1 / 0,014498 = 69 balon !
Karena itu, untuk mengangkat Russel yang gemuk dan beratnya minimal 50 kg diperlukan 3449 balon!
Dan untuk mengangkat sebuah rumah kecil dengan berat minimal 10000 kg diperlukan 689.766 balon !
Jadi kalau di film itu Russel hanya dengan sekitar 30 biji balon terbang mengejar Charles Muntz yang menculik Kevin, jelas perlu kekuatan supranatural 🙂
Dapatkah Anda memperkirakan, berapa jumlah balon yang ada di film UP?
Gambar di bawah ini mungkin bisa membantu.
Kalau hitungan saya tidak keliru, gumpalan balon itu dari bawah ke atas, itu sekitar 7x tinggi rumah, artinya kalau tinggi rumah sekitar 6 meter, maka diameter gumpalan balon Mr. Frederiksen itu sekitar 7 x 6 = 42 meter, atau Volumenya = 4/3 x pi x 21^3 = 38.792 m3.
Andaikata ini bentuk bola sempurna (bukan seperti tetes air terbalik), maka daya angkatnya sekitar 39 ton. Cukup untuk sebuah rumah beserta isinya.
Tetapi itu setara dengan balon kecil (diameter 30 cm) sebanyak = 2,7 juta balon !!!
Kalau untuk mengisi helium pada balon perlu waktu 6 detik, atau 1 menit dapat 10 balon, maka Mr. Frederiksen perlu waktu 274.400 menit atau 4573 jam atau 190.5 hari tanpa istirahat … Tetapi di film itu dia hanya butuh waktu beberpa menit saja atau maksimal 1 hari …
Tetapi di luar soal fisika, film ini memang enak dinikmat
Tags: Balon, Fisika, Ilmu Alam, Petualangan
Only a learner with big dreams, and hopely also big creations.
Hanya pembelajar, yang ingin diingat sebagai orang yang membuktikan kecintaannya kepada Allah dengan ilmunya, hartanya dan jiwanya.
Bekerja di
November 30th, 2015 at 11:58 am
mungkin lebih baik dinikmati saja filmnya pak, tak usah dipusingkan dengan perhitungan fisikanya hehe