Atraksi Fisika di Udara

Lihatlah langit sesekali. Perhatikan burung-burung yang terbang di atas sana. Ada fisikanya! Sekumpulan burung pelikan, camar dan angsa terbang indah di udara. Suatu atraksi udara yang sangat menakjubkan! Ada rasa iri yang dapat dimengerti saat manusia menyaksikan pertunjukan ini.

Ternyata, kepandaian manusia belum dapat menyaingi kemampuan burung yang dapat terbang dengan mulus dan sempurna tanpa menggunakan alat bantu mesin-mesin besar yang mengeluarkan suara bising yang memekakkan telinga seperti pesawat ciptaan manusia.

Bagaimana burung bisa terbang, mengalahkan semua keterbatasan akibat berat tubuh mereka dan gravitasi bumi? Mereka bahkan selalu terbang sebagai kawanan burung yang dengan kompak menjelajahi udara dengan gerak-gerik yang indah. Kalah kompakkah manusia?

Atraksi terbang burung-burung di udara ini ternyata melibatkan ilmu fisika. Ada 4 jenis gaya yang terlibat dalam atraksi udara tertua ini.

1. Drag Force yaitu gaya hambat udara. Gaya ini berasal dari tumbukan molekul-molekul udara dengan tubuh burung. Arah gaya ini selalu berlawanan dengan arah gerak burung, sedangkan besar gaya ini sangat tergantung pada luas permukaan burung dan kecepatan burung. Semakin luas permukaan burung, semakin besar gaya hambatnya.
2. Lift Force (gaya angkat) merupakan gaya yang mengangkat burung ke atas. Ada 2 hal yang dapat menimbulkan gaya angkat ini, kepakan sayap dan aliran udara yang melewati sayap. Ketika burung mengepakkan sayap ke bawah, dada burung menekan udara ke bawah, akibatnya udara akan menekan balik dan mendorong burung ke atas (hukum aksi-reaksi). Semakin cepat kepakan sayap, semakin besar gaya ke atasnya. Itu sebabnya burung merpati yang hendak terbang akan mengepakkan sayapnya secara cepat.
3. Thrust (gaya dorong) yaitu gaya yang mendorong burung bergerak maju. Gaya ini dihasilkan melalui kepakan sayap yang bergerak seperti angka 8 rebah (dilihat dari samping). Kepakan sayap menghasilkan suatu pusaran udara (vorteks) yang dapat memberikan suatu dorongan bagi burung untuk bergerak maju di udara. Besar Kecilnya gaya dorong ini sangat bergantung pada kekuatan otot terbang.
4. Weight (gaya berat) yaitu gaya tarik gravitasi bumi. Besarnya sangat tergantung pada massa burung. Arahnya vertikal ke bawah.

Burung yang berat seperti kori bustard dari Afrika tentu harus mempunyai otot dada yang kuat sehingga mampu mengepakkan sayap lebih cepat untuk mengangkat tubuhnya yang gemuk itu (19 kg).