balon udara

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di tengah masyarakat sekarang ini peradaban yang tinggi, iptek terus menerus dikembangkan. Seperti halnya alat-alat transportasi yang terus berkembang, yang dulunya untuk berpindahkan dari satu tempat ke tempat lain manusia hanya bisa mengandalkan kekuatannya sendiri atau kekuatan binatang. Tapi sekarang alat transportasi sudah banyak yang dalam pengoperasiannya dilakukan secara modern, yaitu dengan menerapkan Hukum-hukum atau prinsip-prinsip fisika yang sudah diketahui kebenarannya. Sebagai contoh, alat transportasi udara yang dulunya menggunakan balon udara, balon udara ini menngunakan beberapa prinsip fisika yaitu Prinsip Archimedes, dan Prinsip Ilmiah Dasar.

Selain kedua prinsip fisika diatas dalam mengoperasikan balon udara juga memerlukan udara panas dan tekanan. Udara panas dan tekanan merupakan hal mutlak yang diperlukan balon udara agar dapat terangkat ke udara. Semua partikel udara di atmosfer ditarik oleh gaya gravitasi ke bawah. Tapi tekanan di udara menciptakan gaya ke atas yang bekerja melawan gaya gravitasi, dimana pada titik ini gravitasi tidak cukup kuat untuk menarik ke bawah sejumlah besar partikel.

Tingkat tekanan ini adalah tertinggi pada permukaan bumi dimana udara pada tingkat ini dapat menahan beban udara di atasnya. Ketika kita bergerak ke atas atmosfer yang lebih tinggi lagi, massa udara semakin berkurang, dan untuk menyeimbangkannya maka tekanan berkurang.

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 bagaimana sejarah perkembangan balon udara sampai saat ini

1.2.2 apa saja bagian-bagian dari balon udara dan bahan-bahannya

1.2.3 bagaimana cara kerja balon udara

1.2.4 apa saja manfaat balon udara bagi kehidupan sehari-hari

1.3 Tujuan

1.3.1  untuk mengetahui asal mula ditemukannya balon udara dan perkembangannya sampai saat ini

1.3.2  untuk mengetahui bagian-bagian apa saja yang menyusun balon udara serta bahan-bahan yang digunakan

1..3.3 untuk mengetahui bagaimana balon udara bekerja

1.3.4 untuk mengetahu apa saja manfaat balon udara dalam kehidupan sehari-hari

BAB II

PEMBAHASAN

1.2.1 Sejarah Perkembangan Balon Udara Sampai Saat Ini

Ide awal dibalik balon udara panas yang dikenal saat ini ternyata sudah ada sejak lama. Archimedes, seorang ahli matematika Yunani kuno telah menggambarkan prinsip mengapung lebih dari 2000 tahun yang lalu. Di abad ke-13, peneliti Inggris Roger Bacon dan filsuf Jerman Albertus Magnus, keduanya pernah menyampaikan tentang mesin terbang.

Namun belum ada yang menerapkannya sampai akhirnya pada musim panas tepatnya tanggal 19 September 1783, dihadapan Raja Louis XVI, Montgolfier bersaudara, Joseph dan Entienne menjadikan domba, bebek, dan ayam sebagai penumpang pada penerbangan perdana di atas Perancis selama delapan menit. Dua bulan kemudian Marquis Francois dan Pilatre menjadi dua manusia yang pertama terbang menggunakan balon udara.(Tabloid Aviasi)

Setelah itu, mulai ditemukannya balon udara modern. Count Ferdinand von Zeppelin dikenal sebagai orang pertama yang berhasil menerbangkan sebuah balon raksasa yang disebut Dirigible pada 2 Juli 1900. Saat itu dirigible pertama di dunia itu hanya bisa bertahan di udara selama 17 menit. Dirigible pertama itu termasuk kecil karena panjangnya hanya 420 ft. Berbagai perbaikan dan penyempurnaan terus dilakukan sehingga 10 tahun, kemudian dirigible sudah mampu bertahan selama 24 jam di udara. Dirigible menjadi alternatif menarik untuk transportasi udara saat itu. Count Zeppelin langsung menjadi pahlawan yang dianggap sejajar dengan fisikawan legendaries Galileo Galilei. Belakangan dirigible lebih dikenal dengan nama Zeppelin untuk mengenang jasa orang Jerman tersebut. Zeppelin seperti pada (Gambar 1) mulai dijadikan alat transportasi antar benua yang digunakan secara komersil pada tahun 1928.

Pada tahun 1929 The Graf Zeppelin berhasil terbang mengelilingi dunia selama 21 hari. Selama bertahun-tahun zeppelin berhasil terbang tanpa satu kali pun mengalami kecelakaan. Zeppelin yang paling terkenal adalah Hindenburg yang panjangnya mencapai 804 ft, hampir dua kali lebih panjang dari Zeppelin pertama. Hindenburg menjadi populer bukan karena panjangnya tetapi karena tragedi yang terjadi pada tahun 1937. Saat itu Hindenburg yang sedang terbang di atas Lakehurst, New Jersey, tiba-tiba meledak dan terbakar di udara. Kejadian ini menyebabkan dihentikannya semua penggunaan zeppelin sebagai alat transportasi udara. Dua tahun kemudian pesawat terbang mulai menggantikan fungsi zeppelin sebagai alat transportasi udara yang digunakan untuk mengangkut penumpang secara komersil. Itulah akhir riwayat zeppelin. Belakangan zeppelin ukuran kecil hanya digunakan untuk menerbangkan berbagai spanduk iklan/reklame. Kadang-kadang spanduk-spanduk itu juga digunakan untuk mengumumkan berbagai peristiwa penting, misalnya Olimpiade. Tragedi Hindenburg telah menenggelamkan masa depan zeppelin.

Tragedi Hindenburg memang menakutkan, tetapi ternyata mimpi untuk membangun mesin terbang yang lebih ringan dari udara masih tetap hidup sampai saat ini. Dirigible ukuran besar pun mulai dibuat kembali sejak awal abad ke-20. Proyek lighter-than-airini berusaha mengembalikan masa-masa kejayaan zeppelin sebelum meledaknya Hindenburg. Kali ini dengan rancangan teknik yang lebih canggih dan lebih aman supaya tragedi yang menakutkan itu tidak terulang kembali.

Zeppelin terbaru ini merupakan zeppelin terbesar dengan panjang mencapai 853 ft (260 meter) dan diameter maksimum 213 ft (65 meter). Bentuk balon raksasa ini hampir sama dengan Hindenburg yang memiliki hidung (nose cone) yang lebih runcing supaya lebih streamline sehingga dapat mengarungi udara dengan lebih mulus. Dirigible terbaru ini akan digerakkan oleh 16 mesin turbin sehingga mampu terbang pada kecepatan 90 km per jam. Dirigible ini juga dilengkapi lagi dengan ekor yang berfungsi untuk mempertahankan kestabilannya di udara dan meningkatkan kelincahan geraknya sehingga bisa berputar-putar dengan mudah.(Yohanes Surya)

1.2.2 Bagian-Bagian Balon Udara dan Bahan-Bahannya

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.(Howstuff)

Dulu balon udara terbuat dari kertas atau sutra berminyak, kemudian berkembang. Namun, yang paling fenomenal adalah penemuan karet sebagai bahan baku pembuatan balon. Bahkan, dengan bahan karet saja tak cukup, lantas ditemukan balon dengan menggunakan lapisan tekstil.( Ismunandar dan Andra Nuryadi)

1.2.3 Cara Kerja Balon Udara

Cara balon udara bekerja prinsipnya sangat sederhana yaitu dengan cara memanaskan udara di dalam balon agar lebih panas dari udara di luarnya. Balon udara dapat terangkat berdasarkan prinsip ilmiah dasar, udara yang lebih panas akan naik di atas udara yang lebih dingin. Sederhananya, udara panas lebih ringan dari udara dingin karena massa udara per unit volumenya lebih sedikit bila dibandingkan dengan massa udara per unit volume udara dingin. Satu kubik kaki udara yang dipanaskan dapat mengangkat tujuh gram benda, meskipun tidak banyak hal itulah yng menyebabkan balon udara yang dipanaskan berukuran besar. Untuk mengangkat 450 kg beban dibutuhkan 65000 kubik kaki udara panas.

Balon udara itu mengembang karena diisi udara panas. Ada pula yang menggunakan gas batu bara atau hidrogen. Dengan begitu balon akan melayang bebas di udara. Untuk menaikkan atau menurunkan balon dapat dilakukan dengan menambah atau mengurangi gas yang mengisi ruang balon.

Tapi, apa yang terjadi hingga balon naik atau turun sesungguhnya mengikuti hukum Archimedes yang berbunyi “ gaya apung yang diterima oleh suatu benda yang melayang di suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkannya.”

Prinsip ini juga menjelaskan fenomena tentang kapal baja yang bobotnya begitu berat, namun mampu mengapung di laut. Jika makin banyak orang yang naik ke kapal maka kapal akan semakin terbenam dalam air. Kapal itu juga memindahkan semakin banyak air sampai berat air yang dipindahkan sama dengan berat kapal termasuk isinya.

Balon udara ini menggunakan prinsip yang sama. Hanya saja, karena balon naik ke udara dan melayang pada ketinggian tertentu, maka yang dilakukan adalah mengisi balon sehingga berat udara yang dipindahkan lebih berat dari berat balon. Hingga kemudian mencapai titik ketinggian yang diinginkan.

Untuk mencapai hal tersebut, prinsip kimia mengajarkan tentang mengisi balon dengan gas yang massa molekulnya lebih kecil dari massa rata-rata di udara atau dengan gas panas. Tidak semua gas memenuhi persyaratan itu, apalagi jika ada pertimbangan harga dan keselamatan. Beberapa di antaranya adalah gas Hidrogen (H₂) dan Helium (He).

Untuk terbang udara di dalam envelope di panaskan dengan burner dengan temperatur sekitar 100⁰C. Udara panas ini akan terperangkap di dalam Envelope. Karena udara panas ini masa 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.

Andaikan sebuah balon udara yang memiliki volume 2.250 meter kubik. Balon tersebut kira-kira akan memindahkan udara yang massanya sekitar 2.650 kilogram (pada tekanan 1 atm dan suhu 25⁰C). Dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gas ideal pV = nRT dan menggunakan massa molekul relatif rata-rata udara yang dianggap 80% Nitrogen (N₂) dan 20% Oksigen (O₂).

Jika balon udara diisi dengan udara yang suhu dan tekanannya sama (25⁰C dan 1 atm), balon tidak akan naik karena kini berat udara yang dipindahkan sama dengan berat udara dalam balon. Seandainya kita panaskan udara dalam balon sampai sekitar 100⁰C, maka massa udara dalam balon dengan volume 2.250mᵌ itu kini menjadi sekitar 2.100 kg alias lebih ringan dari massa udara yang dipindahkan.

Andaikan massa balon dan muatannya (termasuk berat awal) sekitar 500 kilogram, maka kita masih mempunyai selisih massa sebesar 50 kilogram atau selisih berat 50 kg.g (g = tetapan gravitasi bumi). Selalu diingat, jangan kacaukan massa dan berat. Berat sama dengan massa kali gravitasi. Dengan selisih ini maka balon akan bisa terbang.

Lalu, untuk suhu atmosfer, massa balon dan muatan, serta suhu gas panas dalam balon. Dapat menggunakan berbagai angka pada tiga besaran di atas. Namun, yang pasti ada hal lain yang harus diperhatikan, yaitu tekanan atmosfer yang bergantung pada altitude. Semakin tinggi dari permukaan air laut, semakin rendah tekanan atmosfer, penurunannya secara eksponensial. Hal ini akan memengaruhi nilai berat udara yang dipindahkan.

Untuk gaya dan tekanan pada balon. Bila balon diisi dengan air, maka distribusi tekanannya dapat dihitung dan hasilnya dapat disimak. Di mulut balon, tekanannya akan sama dengan tekanan udara luar. Semakin ke dalam balon, semakin besar tekanannya. Harap diingat, tekanan dan gaya adalah besaran vektor sehingga selain mempunyai nilai juga mempunyai arah. Hal yang perlu diingat, tekanan adalah gaya per satuan luas. Jika diperhatikan, ternyata ada tekanan dan berarti ada gaya yang arahnya ke bawah, yang artinya justru menarik balon ke bawah. Namun, gaya ini ditiadakan oleh setengah dari separuh bagian atas balon. Dengan kata lain, hanya seperempat bagian teratas balon sajalah yang “bertanggung jawab” atas daya angkat balon.


1.2.4 Manfaat Balon Udara Bagi Kehidupan Sehari-Hari

Seperti yang telah diketahui balon udara merupakan salah satu alat transportasi zaman dulu. Meskipun sampai sekarang masih dipergunakan sebagai alat transportasi, tetapi ada juga yang memanfaatkan balon udara tersebut sebagai wahana pariwisata, proses belajar, prasarana untuk berpromosi, dan akhir-akhir ini juga dijumpai bahwa balon dara juga bisa dimanfaatkan sebagai alat untuk mengikrarkan akad nikah di balon udara.

Sebagai alat transportasi, seperti halnya Dirigible. Dirigible ini akan dijadikan alat pengangkut kargo (Gambar 2) atau Cargo Lifter Airship. Itulah sebabnya dirigible ini dibuat dalam ukuran sangat besar.

Walaupun demikian, dirigible generasi baru ini tidak ditujukan untuk menggantikan fungsi pesawat-pesawat kargo yang sudah ada saat ini. Cargo Lifter Airship akan lebih difungsikan sebagai pelengkap kereta barang dan kapal-kapal barang untuk mengangkut kargo ke daerah-daerah yang sulit dijangkau. Dengan menggunakan Cargo Lifter Airship yang lincah dan berkapasitas besar ini (dapat memuat beban sampai 160 ton) daerah-daerah tersebut dapat dijangkau dengan lebih mudah. Kemungkinan digunakannya dirigible sebagai alat transportasi komersil yang setara dengan pesawat terbang biasa pun masih terbuka lebar. Menurut survey, masih banyak orang yang sangat tertarik untuk terbang dengan zeppelin. Ini berarti kejayaan zeppelin masih dapat berlanjut di masa depan.(Yohanes Surya)

Sebagai wahana pariwisata, balon udara umumnya diketahui sebagai sarana transportasi zaman dulu. Meski demikian, wahana itu justru menjadi daya tarik wisata di daerah Bandung menyambut liburan kali ini. Tepatnya di Spirit Camp, wisatawan dapat menaiki balon udara. Spirit Camp terletak di Jalan Sersan Bajuri Kilometer 4,5, Lembang, Kabupaten Bandung Barat. Wisatawan dapat mengagumi panorama pegunungan dari ketinggian. Namun, balon tidak dikemudikan dengan berkeliling. Balon diikat dengan beberapa tali lalu diulurkan hingga mencapai ketinggian tertentu. Beberapa penumpang terlihat agak menjerit ketika balon sedikit oleng karena angin. Kepala Instruktur dan Programmer Spirit Camp Via Marlia di Bandung Barat, Jumat (27/6), mengatakan, balon udara dinaikkan sekitar 15 hingga 30 meter, tergantung cuaca. Bila angin berhembus kencang, ketinggiannya lebih rendah. Keamanan balon itu cukup terjamin karena ditahan tali-tali besar. Jika balon condong ke kanan, tali sebelah kiri akan ditarik sehingga posisinya kembali seimbang, demikian pula sebaliknya. Balon udara tersebut bisa dinaiki dua orang dewasa atau tiga anak.(Kompas)

Sebagai proses belajar, telah diketahui bahwa balon udara dapat naik dengan adanya perbedaan tekanan, suhu, dan sesuai dengan Prinsip Archimedes dan Prinsip Dasar Ilmiah.

Sebagai prasarana promosi, seperti yang dilakukan oleh PT Beraksi Komunikasi. ”PT Beraksi Komunikasi akan mendatangkan 20 pilot balon udara dari sejumlah negara, seperti Belgia, Belanda, Perancis, Jepang, Malaysia, dan Thailand. Kegiatan ini sekaligus untuk menunjukkan bahwa Indonesia mampu menyelenggarakan festival balon udara berskala internasional,” kata Managing Director PT Beraksi Komunikasi Fitriandini Arif kepada pers di Jakarta, Selasa (9/3/2010).

Festival balon udara ini merupakan hasil kerja sama Beraksi Komunikasi dengan PT Adi Wahana Angkasa Nusantara (Awan Balloons) serta Federasi Aerosport Indonesia (FASI).
Direktur Utama PT Awan Balloons Rizky F Arball mengharapkan festival balon udara pertama di Tanah Air ini akan menjadikan Indonesia sebagai destinasi balon udara utama di seluruh dunia.

”Awan Balloons memiliki visi menjadikan Indonesia sebagai destinasi hot air balloon nomor satu di dunia. Hal itu bukanlah hal yang tidak mungkin karena komunitas hot air ballons di dunia menganggap kondisi cuaca di Indonesia yang paling cocok untuk hot air balloons,” kata Rizky.

Dengan diselenggarakannya festival pertama ini, diharapkan acara ini akan menjadi kegiatan tahunan yang juga dapat memopulerkan kebudayaan Indonesia ke seluruh dunia dengan menggunakan alat yang unik serta ramah lingkungan.(Kompas)

Sebagai alternative tempat untuk melangsungkan akad nikah. Di Palembang, sebanyak 50 pasang calon pengantin akan melangsungkan nikah massal yang difasilitasi salah satu produsen rokok di atas balon udara, untuk memecahkan rekor MURI. Menurut Edward JS, di Palembang, Rabu (25/11), kegiatan sosial tersebut yang mengambil tema Nikah Massal Selangit ini memfasilitasi akad nikah di atas balon udara. “Program tersebut merupakan rangkaian dari kegiatan pesta rakyat yang telah dilaksanakan secara rutin,” katanya.  Nikah massal ini diperuntukkan bagi warga Palembang yang kurang mampu. Kegiatan ini akan dilaksanakan secara rutin dengan even yang spektakuler.  Kegiatan ini akan dipusatkan di lapangan parkir Bumi Sriwijaya Palembang. “Kegiatan ini dilaksanakan sepanjang hari sampai tengah malam,” ujarnya.  Khusus untuk pasangan pengantin akan mendapatkan kesempatan berbulan madu di hotel. Semua fasilitas ini diberikan secara gratis bagi seluruh peserta.(Kompas)

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Balon udara merupakan salah satu alat transportasi zaman dulu. Bagian-bagian dari balon udara tersebut adalah envelope, burner, dan basket. Cara kerja balon udara sangatlah mudah, yaitu dengan menerapkan Prinsip Archimedes dengan cara mengisi balon sehingga berat udara yang dipindahkan lebih berat dari berat balon dan Prinsip Dasar Ilmiah, udara yang lebih panas akan naik di atas udara yang lebih dingin. Manfaat dari balon udara selain sebagai alat transportasi yaitu, sebagai wahana pariwisata, proses belajar, prasarana untuk berpromosi, dan akhir-akhir ini juga dijumpai bahwa balon dara juga bisa dimanfaatkan sebagai alat untuk mengikrarkan akad nikah di balon udara.

3.2 Saran

Menurut saya, penggunaan balon udara sebagai wahana pariwisata dan  sebagai alat untuk proses belajar haruslah ditingkatkan. Karena untuk penggunaan balon udara di bidang pariwisata sangatlah berpengaruh untuk peningkatan ekonomi Indonesia, dan untuk mengenalkan kebudayaan-kebudayaan yang ada di Indonesia. Sebagai alat untuk proses belajar juga perlu diterapkan di Indonesia, agar anak-anak Indonesia dapat mengembangkan dan menerapkan Prinsip-prinsip Fisika, dan untuk mengembangkan daya kreasi anak bangsa.

DAFTAR RUJUKAN

 

Balon Udara Panas, (Online), (Tabloid Aviasi, diakses tanggal 10 Oktober 2010)

Ismunandar dan Nuryadi, Andra. 2008. Balon Udara, Bermain-main dengan Prinsip Archimedes, (Online), (Easy Sciences, diakses tanggal 5 November 2010)

Howstuff. 2008. Balon Udara, (Online), (http://science.howstuffworks.comBerita Iptek, diakses tanggal 5 November 2010)

Kompas. 2009. Menikah di Udara, (Online), (Kompas.com, 22 November 2009, diakses 12 Desember 2010)

Kompas. 2009. Wuih, Nikah di Udara Gimana Rasanya?, (Online), (Kompas.com, 25 November 2009, diakses 12 Desember 2010)

Kompas. 2010. Ingin Naik Balon Udara Menikmati Panorama Indonesia?, (Online), (Kompas.com, 9 Maret 2010, diakses tanggal 12 Desember 2010)

Surya Yohanes. ­­­­-. Balon Udara Modern, (Online), (PDF, diakses tanggal 12 Desember 2010)

LAMPIRAN-LAMPIRAN

 

Daftar Gambar :

 Image

Gambar 1. Zeppelin. Menggunakan nama Zeppelin untuk mengenang jasa penemunya, Count Ferdinand von Zeppelin.


Image

Gambar 2. Cargo Lifter Airship. Digunakan sebagai pelengkap kereta barang dan kapal-kapal barang untuk mengangkut kargo ke daerah-daerah yang sulit dijangkau

One thought on “balon udara

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s