Seperti yang kita ketahui kapal selam mampu menyelam diperairan dalam tanpa mucul ke permukaan selama kurun waktu tertentu. Terkadang melintas di benak kita, hal apa yang menyebabkan kapal selam dapat bertahan dibawah permukaan air tanpa muncul ke permukaan? Artikel ini akan membahas cara kerja kapal selam dalam sudut pandang fisika.
Dikutip dari buku Sejarah oleh Yudhistira Ghalia Indonesia. Kapal selam atau sub marine adalah kapal yang mampu menyelam di dalam permukaan air. Kapal selam pada umumnya difungsikan untuk kegiatan militer seperti bertugas dikedalaman laut yang tidak dapat diselami oleh manusia. Selain itu kapal selam juga dipergunakan untuk penelitian ilmu pengetahuan bawah laut serta air tawar.
Cara Kerja Kapal Selam
Cara kerja kapal selam menggunakan prinsip hukum archimedes. Bunyi hukum archimedes yaitu " Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut."
Kapal Selam dapat muncul ataupun tenggelam dipermukaan laut. Hal ini disebabkan didalam kapal selam terdapat tangki pemberat yang dapat di isi oleh air laut ataupun dikosongkan.
Saat kapal selam masih berada di atas permukaan air, tangki pemberat dalam keadaan kosong hanya berisikan udara. Hal ini mengakibatkan Massa jenis kapal selam menjadi lebih kecil sehingga gaya angkat keatas lebih besar daripada gaya berat kapal itu sendiri. Sehingga kapal mengapung diatas permukaan
Saat kapal selam mulai menyelam sebagian, tangki pemberat dalam keadaan separuh terisi oleh air laut dan udara. Hal ini mengakibatkan Massa jenis kapal selam akan sama besar dengan gaya berat sehingga gaya angkat keatas sama dengan gaya berat kapal itu sendiri. Sehingga kapal selam akan melayang di dalam permukaan air.
Saat kapal selam tenggelam, udara di tangki pemberat dikeluarkan melalui lubang penggenang dan digantikan dengan air. Hal ini mengakibatkan massa jenis air kapal selam lebih besar sehingga gaya beratnya lebih besar daripada gaya ke atas oleh air sehingga kapal akan tenggelam. Udara yang dikeluarkan dalam tangki pemberat di simpan ke dalam tabung-tabung udara sebagai persedian udara bertekanan untuk penopang hidup.
Sebaliknya, untuk naik ke permukaan, udara bertekanan yang dibawa oleh kapal selam dipompakan masuk ke dalam tangki pemberat sehingga airnya keluar. Massa jenis kapal selam menjadi lebih kecil sehingga gaya ke atasnya lebih besar dari pada gaya berat kapal.
Tangki pemberat berfungsi untuk menentukan posisi kapal selam pada kedalaman yang diinginkan, semakin terisi volume tangki maka posisi kapal akan semakin turun menuju permukaan bawah laut.
Selain dirancang untuk mengapung, melayang, dan tenggelam dalam air, bentuk badan kapal selam juga dirancang untuk dapat menahan kedalaman air laut yang berarus sangat deras sehingga dapat bergerak di dalam laut.
Demikian dikutip dari buku IPA Terpadu Jilid 2 oleh Mikrajuddi.