Nationalgeographic.co.id—Berapa banyak dari kita yang mencoba berlari ke kolam renang ketika kita masih kecil, berharap bisa menyeberang tanpa tenggelam? Semua orang mungkin pernah melakukannya. Akan tetapi, yang membuat cemas, berjalan di atas air pasti membuat kita tercebur konyol ke bawah air hanya dalam hitungan detik.
Air, seperti yang Anda ketahui, mencakup hampir 70% dari total luas permukaan Bumi, yang menjadikan lautan sebagai moda perjalanan yang sangat penting. Akan jauh lebih mudah, jika kita dapat melintasi lautan dan samudra tanpa bantuan perahu, kapal laut atau transportasi udara sekalipun.
Ini sangat sulit karena, seperti yang Anda tahu, kita tidak bisa berdiri tegak di atas air tanpa tenggelam. Namun, alasan kita tenggelam setiap kali kami mencoba berjalan di permukaan adalah karena airnya tidak ‘cukup padat’.
Ada cara mudah untuk membuat air menjadi ‘cukup padat’. Untuk memahami bagaimana cara melakukan ini, pertama-tama kita perlu mengetahui alasan: Mengapa kita tenggelam?
Kenapa Manusia Bisa Tenggelam ?
Ini mungkin tampak cukup jelas jika Anda percaya bahwa manusia terlalu berat untuk ditahan air, tapi itu sedikit lebih rumit.
Prinsip yang menentukan apakah suatu benda dapat tenggelam atau tidak disebut Prinsip Archimedes. Dinyatakan bahwa, agar sebuah benda dapat mengapung, ia perlu memindahkan jumlah air yang sama persis dengan berat yang sama dengan berat total benda yang mengapung. Berat air yang dipindahkan memberikan gaya pada tubuh, menyebabkannya mengapung. Gaya ini disebut gaya apung dan kita dapat mengubah nilainya dengan mengubah karakteristik tertentu dari air.
Kondisi mengapung cukup sederhana: gaya apung harus lebih besar atau sama dengan berat benda. Jika nilai gaya apung cukup besar, maka sebuah benda akan mengapung; jika tidak, itu tenggelam. Satu-satunya hal yang perlu kita khawatirkan adalah bagaimana kita dapat meningkatkan gaya apung ini.
Jadi, Bagaimana Cara Berjalan Diatas Air ?
Metode 1: Menambah Massa Jenis Air
Banyaknya air yang dipindahkan oleh tubuh sama dengan volume bagian yang terendam dalam tubuh. Oleh karena itu, jika kerapatan air meningkat, berat volume air yang dipindahkan juga meningkat. Pada gilirannya, situasi ini akan meningkatkan gaya apung, sehingga memudahkan benda untuk mengapung. Kepadatan air tergantung pada sejumlah faktor:
- Kandungan garam di dalam air mempengaruhi kerapatannya. Kepadatan air asin lebih dari air tawar. Oleh karena itu, lebih mudah mengapung di laut daripada di sungai.
- Kepadatan air meningkat dengan penurunan suhu, sehingga lebih mudah mengapung di air yang lebih dingin.
- Tingkatkan jumlah air yang dipindahkan dengan meningkatkan volume benda yang tenggelam. Inilah sebabnya mengapa kapal memiliki dasar berongga yang besar – untuk memberikan volume yang lebih besar.
Faktor-faktor dasar ini dapat diubah untuk meningkatkan gaya apung yang dialami oleh benda terapung, membuatnya lebih mudah untuk tetap mengapung.
Metode 2: Meningkatkan Viskositas air
Saat kita mengendarai sepeda, angin mendorong tubuh kita, memperlambat kita. Ini karena gesekan yang kita alami dari partikel udara. Demikian pula, ketika kita berada di bawah air, kita mengalami gaya hambat. Kualitas fluida untuk menahan gaya atau menghambat gerakan ini disebut viskositas cairan. Viskositas cairan berbanding lurus dengan gaya gesekan yang dialami benda bergerak.
Kita dapat memanfaatkan fitur air ini untuk benar-benar berjalan di atas air! Tapi bagaimana caranya?
Jika viskositasnya cukup kuat, gaya gesekan yang diberikan ke atas oleh cairan sebenarnya bisa menghentikan kita dari tenggelam. Gaya ini, bersama dengan gaya apung, dapat membuat kita berjalan di atas air dengan lebih mudah.
Salah satu cara yang mungkin untuk berjalan di atas air adalah dengan berlari sangat cepat – jauh lebih cepat daripada yang mungkin dilakukan manusia. Kita tidak akan tenggelam saat berlari dengan kecepatan tinggi karena gaya gesekan yang dialami oleh air juga bergantung pada kecepatan relatif saat benda bergerak saat berada di bawah air. Science Channel melansir bahwa Usain Bolt, manusia tercepat di Bumi, memiliki kecepatan yang mencapai sekitar 10,4 meter per detik. Untuk berlari di atas air, Anda harus berlari 3 kali lebih cepat—sekitar 30 meter per detik!
Metode 3: Oobleck
Viskositas cairan memanglah tidak konstan; hal tersebut berubah ketika karakteristik cairan berubah. Beberapa cairan memiliki viskositas yang cukup untuk dapat menopang berat tubuh manusia dalam kondisi yang tepat.
Oobleck tidak lain adalah campuran tepung jagung dalam air dan dapat dengan mudah dibuat di dapur Anda.
Apa yang istimewa dari hal ini? Inilah cairan non-Newtonian, yang berarti bahwa viskositasnya meningkat jika tekanan yang diterapkan padanya meningkat. Oleh karena itu, semakin cepat kita bergerak dalam fluida ini, semakin sulit untuk mengatasi gaya gesekan.
Oobleck dapat dengan mudah dieksploitasi jika kita bergerak di atas permukaannya dengan kecepatan yang cukup. Seseorang yang berjalan di atasnya dengan langkah cepat dapat dengan mudah melewatinya tanpa takut tenggelam—karena tingginya jumlah gaya reaksi dari cairan. Namun, di sisi lain, jika seseorang tidak bergerak cukup cepat, Oobleck akan menelannya seperti pasir hisap.
Secara teknis, berjalan di atas air murni tidak mungkin. Satu-satunya cara yang dapat dilakukan adalah dengan mengubahnya menjadi cairan dengan densitas tinggi atau dengan viskositas tinggi. Juga, jika kita mampu berlari dengan kecepatan 108 km/jam (30 m/s), kita akan memiliki kemampuan untuk berlari melintasi air.