Menelisik Pengaruh Tekanan Air Laut bagi Penyelam dari Sudut Pandang Fisika

Oleh: Dr. Ir. Vina Serevina, M.M., Olivia Oktaviara, Pendidikan Fisika UNJ Angkatan 2019

Pernahkah kamu menyelam di laut? Apa yang kamu rasakan ketika menyelam semakin dalam menuju dasar laut? Seberapa dalamkah kamu mampu menyelam di laut? Yuk, simak penjelasan berikut!

Permukaan bumi terdiri dari kurang lebih 70% wilayah lautan, di beberapa tempat kedalaman laut dapat melebihi 10.000 m. Banyak sekali fenomena laut yang sampai saat ini masih menjadi misteri bagi kita. Tak heran jika manusia mencoba menjelajahi laut untuk mencari tahu fenomena yang belum diketahui atau sekedar menyalurkan hobi. 

Para penyelam berusaha untuk menyelam sedalam mungkin menikmati keindahan bawah laut bahkan ada yang berlomba-lomba memecahkan rekor penyelam terdalam. Sebelum menyelam, tentu seorang penyelam harus menjaga kondisi fisiknya dan menyiapkan peralatan menyelam. Keterampilan menyelam harus diperhatikan agar penyelam mampu mencapai kedalaman tertentu area bawah laut. 

Tidak hanya itu, kondisi laut juga sangat memengaruhi seberapa dalam penyelam dapat menyelam dan bertahan diri di laut. Oleh karena itu, artikel ini ditulis dengan tujuan menyalurkan pengetahuan penulis mengenai pengaruh tekanan bawah laut bagi penyelam dengan harapan dapat menambah ilmu pembaca mengenai pengaruh tekanan bawah laut bagi penyelam.

Kondisi laut yang dapat memengaruhi kedalaman penyelam adalah tekanan air laut. Tekanan ini disebut tekanan hidrostatis air. Tekanan hidrostatis merupakan tekanan oleh zat cair pada suatu benda yang menyebar ke segala arah akibat dari adanya gaya gravitasi.

Gambar 2. Ilustrasi tekanan hidrostatis. Sumber: saintif.com.

Gaya gravitasi ini menyebabkan berat partikel air menekan partikel di bawahnya dan partikel-partikel di bawah tersebut akan saling menekan hingga ke dasar laut. Sehingga tekanan air di bawah akan lebih besar dari tekanan di atas.

Tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh massa jenis zat cair, percepatan gravitasi, dan kedalaman suatu benda dari permukaan zat cair. Contoh zat cair yang sering digunakan yaitu air dan minyak. Air memiliki masa jenis 1000 kg/m^2 dan minyak memiliki masa jenis 800 kg/m^2. Adapun persamaan tekanan hidrostatis sebagai berikut.

Dokpri

Di mana,

Ph = tekanan hidrostatis (Pa atau N/m^2)

p = massa jenis (kg/m^2)

g = percepatan gravitasi (m/s^2)

h = kedalaman suatu benda dari permukaan zat cair (m)

Rumus tersebut digunakan untuk menghitung tekanan hidrostatis pada bejana tertutup, contohnya tekanan hidrostatis benda pada botol tertutup atau tangki air tertutup.

Untuk menghitung besar total tekanan benda pada titik tertentu zat cair di tempat terbuka seperti danau, laut, atau wadah terbuka, maka digunakan persamaan sebagai berikut.

Dokpri

P atm merupakan tekanan atmosfer pada permukaan laut yang bernilai sebesar 1.01 x 10^5 Pa.

Dilansir dari Live Science, sejauh ini hanya ada dua orang yang berhasil mencapai titik terdalam bumi yaitu ujung selatan Palung Mariana. Orang tersebut adalah Victor Vescovo, seorang penjelajah dan pengusaha, berhasil memecahkan rekor penyelaman dengan turun hingga kedalaman 10.927 meter di Samudra Pasifik pada tahun 1951. 

Vescovo menyampaikan bahwa pada kedalaman tersebut terasa sangat dingin dan tenang. Tekanan hidrostatisnya mencapai 16.000 pon/inci^2 atau setara dengan 1807,7573 N/m^2, lebih dari seribu kali dari tekanan di permukaan laut. Kemudian disusul Don Walsh, seorang ahli kelautan yang berhasil menyelam hingga 10.916 meter pada tahun 1960. 

Ia melakukan penjelajahan bersama ahli kelautan lain, yaitu Swiss Jacques Piccard. Untuk mencapai kedalaman tersebut, ia butuh waktu hingga 4 jam.

Berdasarkan Asosiasi Profesional untuk Instruktur Menyelam atau yang lebih dikenal dengan nama PADI, titik kedalaman absolut untuk penyelam disarankan tidak lebih dari 40 meter. Namun, British Sub-Aqua Club (BSAC) mengizinkan batas maksimum penyelam yaitu pada kedalaman 50 meter. 

Berdasarkan pernyataan tersebut, maka kita tahu bahwa Vescovo dan Walsh tentu memiliki keahlian dan berbagai persiapan untuk menyelam hingga kedalaman 10.000 meter. Namun jika belum ahlinya, akan sangat berbahaya bagi kita jika menyelam lebih dari batas kedalaman pada umumnya. Hal tersebut dikarenakan adanya pengaruh tekanan hidrostatis laut.

Dilansir dari Schmidt Ocean Institute, tekanan hidrostatis laut meningkat sebanyak 1 atm setiap kedalaman 10 meter. Sehingga penyelam akan mengalami penambahan tekanan sebesar 1 atm setiap menyelam sedalam 10 meter. 

Hal tersebut juga sesuai dengan persamaan tekanan hidrostatis Ph = pgh, di mana tekanan hidrostatis (Ph) sebanding dengan kedalaman benda dari permukaan zat cair (h). Artinya jika penyelam semakin dalam dari permukaan permukaan laut, maka tekanan hidrostatis yang dialami penyelam tersebut akan semakin besar pula.

Gambar 3. Ilustrasi tekanan hodrostatis penyelam. Sumber: kompas.com

Paru-paru manusia tanpa alat bantu dapat menahan tekanan hingga sekitar 4 atm. Artinya manusia dapat menyelam hingga kedalaman sekitar 40 meter. Namun jika penyelam melebihi batas kedalaman tersebut, hal buruk akan terjadi pada tubuh kita. Berbagai masalah kesehatan yang muncul saat menyelam akibat tekanan hidrostatis juga dapat terjadi seperti berikut.

• Barotrauma,  yaitu cedera yang terjadi akibat perubahan tekanan udara secara mendadak.
• Telinga berdenging, akibat dari tekanan air dari luar yang meremas udara di liang telinga, sehingga menyebabkan sensasi tekanan dan rasa sakit di kepala dan telinga.
• Vertigo, yaitu perasaan pusing atau goyah yang disebabkan dari tekanan air yang menekan kepala.

Sehingga jika kita menyelam semakin dalam, tekanan hidrostatis yang kita alami juga semakin besar, jadi bukan hanya masalah kesehatan saja yang dapat terganggu, namun organ tubuh kita juga dapat mengalami kehancuran. 

Oleh karena itu, ketika menyelam kita harus dalam kondisi sehat, kemudian menyelam dengan tenang, mematuhi segala peraturan menyelam, mengenakan perlengkapan sesuai ketentuan, dan tentunya jangan menyelam melebihi batas kedalaman menyelam. Dengan begitu kita dapat menyelam dengan baik guna mempelajari dan menikmati keindahan alam bawah laut.

Daftar Pustaka

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQBVrAmeQzBPOgc5Y16CAoblgRe-wL25GPW-Q&usqp=CAU diakses pada Rabu, 13 April 2022 (10.35 WIB)

https://hellosehat.com/sehat/informasi-kesehatan/7-risiko-kesehatan-menyelam-di-laut/ diakses pada Kamis, 13 April 2022 (10.58 WIB)

https://kumparan.com/lampu-edison/lautan-dalam-dapat-menghancurkan-tubuhmu/full diakses pada Kamis, 13 April 2022 (10.47 WIB)

https://saintif.com/rumus-tekanan-hidrostatik/ diakses pada Kamis, 13 April 2022 (10.25 WIB)

https://www.baliocean.com/id/blog/belajar-menyelam-kedalaman-umum-untuk-penyelam-scuba-pemula/#:~:text=Walaupun%20limit%20maksimal%20adalah%2040,titik%20kedalaman%2010%2D30%20meter. diakses pada Kamis, 13 April 2022 (10.45 WIB)

https://www.kompas.com/sains/read/2021/04/26/123000523/jadi-titik-terdalam-di-bumi-berapa-kedalaman-palung-mariana-?page=all. diakses pada Kamis, 13 April 2022 (10.32 WIB)

https://www.kompas.com/skola/read/2021/01/22/190438269/tekanan-hidrostatis?page=all diakses pada Kamis, 13 April 2022 (11.23 WIB)