Balon Udara Terbang karena Gaya Apung dan Udara Panas

Balon udara dapat terbang karena udara panas di dalamnya menjadi lebih ringan dibanding udara di sekitarnya. Dilansir dari Detikcom, prinsip itu membuat balon bisa naik, melayang, lalu turun kembali secara terkendali. Moda angkut ini mulai dikembangkan pada abad ke-18.

Meski ukurannya besar dan tampak berat, balon udara tetap bisa mencapai ketinggian karena memanfaatkan gaya apung. Pengembangan balon udara dilakukan oleh Joseph-Michel dan Jacques-Etienne Montgolfier, dua bersaudara yang tinggal di Lyon, Prancis. Pada 1782, mereka menemukan bahwa udara yang dipanaskan dan ditampung dalam bahan tipis dapat membuat bahan itu terangkat.

Temuan tersebut diperlihatkan kepada publik pada 1783. Mereka menerbangkan balon dari bahan sepanjang 10,5 meter yang dipanaskan dengan api.

Dalam demonstrasi itu, balon terbang hingga 1.000 meter. Balon kemudian melayang selama 10 menit sebelum turun kembali ke permukaan.

Sains di balik balon udara

Prinsip utama yang menjelaskan penerbangan balon udara adalah hukum Archimedes. Menurut Ensiklopedia Britannica, benda akan terangkat jika beratnya lebih ringan daripada fluida yang mendorongnya, dalam hal ini gas.

Dari proses itu muncul gaya apung. Gaya inilah yang menjadi dasar kerja balon udara dari masa awal pengembangannya hingga balon modern saat ini.

Balon udara masa kini masih memakai prinsip yang sama seperti balon pada abad ke-18 dan ke-19. Perbedaannya terutama terletak pada pengendalian panas yang dilakukan lebih teratur oleh pilot.

Cara balon udara naik dan turun

Pilot mengatur pembakar propana untuk menambah atau mengurangi panas di dalam selubung balon. Ketika suhu di dalam balon meningkat, udara di dalamnya menjadi lebih panas dan massa jenisnya lebih rendah daripada udara luar. Kondisi itu membuat balon terdorong ke atas. Sebaliknya, saat pemanas dimatikan, udara di dalam balon perlahan mendingin sehingga balon mulai kehilangan daya angkat.

Ventilasi di bagian atas balon juga dapat dibuka. Langkah ini membantu udara dingin dari luar masuk ketika udara di dalam balon mendingin. Akibatnya, massa jenis udara di dalam balon meningkat.

Balon pun turun secara perlahan dan lebih terkendali. Selain melalui pemanasan, gaya apung juga dapat dipengaruhi oleh perubahan pemberat atau beban tambahan. Penyesuaian kecil pada suhu maupun beban bisa memberi dampak besar pada pergerakan balon.

Bahkan perubahan suhu sebesar satu atau dua derajat sudah cukup memengaruhi ketinggian terbang. Pelepasan beberapa gram pemberat juga bisa membuat balon udara naik atau turun.