Mengapa Kapal Selam Bisa Mengapung dan Tenggelam?

Asslamu’alaikum...

Di film-film yang sering saya tonton, dalam adegan pertempuran di laut, banyak pasukan yang menggunakan kapal selam sebagai kendaraannya dibanding menggunakan kapal biasa. Selain bisa menyerang musuh yang menggunakan pesawat (saat terapung), kapal selam juga bisa menjadi kendaraan berlindung atau bersembunyi dari pandangan luar karena bisa dengan mudah tenggelam.

Kapal Selam

Hal yang menarik dari kapal selam tersebut, bagaimana caranya kapal selam bisa memanipulasi untuk tenggelam, melayang dan mengapung di air?

Dalam fenomena mengapung dan tenggelam, kita mengenal istilah perbedaan massa jenis. Jika massa jenis benda lebih besar dari air, maka benda tersebut akan tenggelam. Sedangkan jika massa jenis air lebih besar, maka benda tersebut akan mengapung.

Kapal selam juga tidak terlepas dari hukum fisika tersebut, sehingga untuk mengapung maupun tenggelam, kapal selam harus mengubah-ubah massa jenisnya sendiri. Dalam suatu persamaan, massa jenis suatu benda berbanding lurus dengan massa benda tersebut dan berbanding terbalik dengan volumenya.

Persamaan Massa Jenis terhadap Massa dan Volume

Artinya, pada massa yang sama, massa jenis suatu benda akan berkurang jika volumenya bertambah. Seperti botol air mineral kosong yang memiliki volume besar, jika diisi benda lain (semisal air atau pasir di dalamnya) sehingga volumenya berkurang, maka massa jenis botol tersebut akan semakin besar.

Terlihat dari gambar tersebut, kapal selam memiliki ruangan yang disebut Ballast Tank (tangki pemberat) serta memiliki ruangan untuk memuat atau memampatkan udara (Compressed Tank). Kedua ruang tersebutlah yang menjadi alat pengontrol terapung dan tenggelamnya suatu kapal selam.

Saat kapal selam mengapung, tangki yang terdapat di dalamnya hanya berisi udara. Pada kondisi tersebut, massa jenis kapal selam lebih kecil dari massa jenis air laut.

Saat kapal selam tenggelam, air laut dibiarkan masuk ke dalam tangki pemberat dengan cara memompa udara masuk ke compreesed tank, sehingga air laut akan masuk ke melalui katup (valve) secara otomatis. Pada kondisi tersebut, massa jenis kapal selam lebih besar dari massa jenis air laut.

Sedangkan jika menginginkan kapal selam melayang di air (tidak mengapung dan tidak tenggelam), maka tangki pemberat harus diisi air laut dengan perimbangan tertentu sehingga massa jenis kapal selam sama dengan massa jenis air laut.

Tapi jika hanya tenggelam dan mengapung seperti itu, maka kecepatan atau sistem kemudi kapal selam kurang dinamis. Karena itu, dalam suatu desain kapal selam dibuat dua buah tangki pemberat, di depan dan di belakang. Sehingga kapal selam bisa dengan mudah dikemudikan dengan manuver menanjak dan menukik. Saat akan menanjak, maka massa jenis tangki pemberat di belakang dibuat lebih besar dibandingkan tangki pemberat yang berada di depan. Begitu pun sebaliknya untuk melakukan manuver menukik.

Manuver Kapal Selam

*****

Dalam kehidupan kita, filosofi mengapung dan tenggelam bisa diibaratkan dengan bahagia dan galau (murung). Bahagia bisa mengapung dengan leluasa dan mendapatkan sinar yang mencerahkan. Atau murung tenggelam ke dalam dasar laut yang gelap dan menakutkan. Hal yang memengaruhi kehidupan kita utuk bahagia dan murung yaitu beban hidup yang dirasakan, yang berbanding terbalik dengan keyakinan atau keimanan kita.

Saat kita merasa beban hidup ini sangat besar, saat itu sesungguhnya keimanan kita sedang kecil-kecilnya. Makanya kita merasa tenggelam. Begitu pun sebaliknya, saat kita merasa beban hidup ini kecil, maka saat itu keimanan kita sedang besar-besarnya.

Melihat hal tersebut, saya pribadi sering kali melakukan manipulasi, atau yang seringkali kita sebut dengan menghibur diri. Saya tahu, keimanan seseorang bisa naik bisa turun, waktu naik gak masalah, tapi waktu turun tersebut yang berbahaya. Makanya manipulasi seperti kapal selam sangat diperlukan.

Untuk membuat massa jenis mengecil, maka volumenya harus dibesarkan. Sama juga untuk mengecilkan beban hidup, kelapangan hati juga harus dibesarkan. Saat beban hidup terasa semakin berat, cobalah untuk melapangkan hati lebih besar lagi (ikhlas menerima semua), memang sifatnya manipulasi atau memaksakan, tapi seperti kapal selam yang berhasil mengapung, mungkin saja kita juga berhasil menigkatkan keimanan.

"Memang sih, ilmu tentang mengapung dan tenggelam tidak bisa digunakan untuk membeli siomay, tapi ilmu tersebut telah terbukti membantu melakukan penyelamatan dan penelitian demi kehidupan manusia. Serta membantu memaknai hidup menghadapi beban dunia."

Salam V-sika.

(baca: Peace-sika) 

Referensi:

https://detektif-fisika-doni.blogspot.com/2014/04/mengapa-kapal-selam-dapat-timbul.html