Fenomena Air Mati: Bagaimana Kapal Kuat Cleopatra Mati?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Pengereman dan goncangan kapal yang beroperasi penuh yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan di perairan yang disebut air mati akhirnya mendapat penjelasan ilmiah.

Ketika kapal memasuki perairan mati, perjalanan dihentikan. Dalam kasus terbaik, kapal dengan mesin yang beroperasi penuh akan melambat, dalam kasus terburuk akan berhenti. Sebuah tailwind dapat membantu pelaut, tetapi bahkan dengan layar penuh, kapal akan bergerak lebih lambat dari yang seharusnya.

Fenomena air mati pertama kali diketahui oleh peneliti Norwegia Fridtjof Nansen pada tahun 1983. Pergi ke utara Siberia, pelancong menemukan dirinya di zona di mana kapalnya melambat begitu banyak sehingga menjadi sulit baginya untuk mengendalikan. Nansen tidak dengan cepat mengambil kecepatan yang diperlukan, dan tidak mengerti apa yang terjadi.

Pada tahun 1904, fisikawan dan ahli kelautan Swedia Wagn Walfried Ekman menggambarkan fenomena serupa. Di laboratoriumnya, ilmuwan melakukan percobaan dengan air dengan berbagai salinitas, seperti di bagian Samudra Arktik, tempat Nansen "berhenti" sebelumnya. Ekman menemukan bahwa gelombang mekanik terbentuk pada antarmuka antara lapisan. Ketika bagian bawah kapal berinteraksi dengan gelombang ini, mereka menciptakan hambatan tambahan.

Setelah penemuan Ekman, para ilmuwan menyadari bahwa fenomena air mati disebabkan oleh perbedaan kepadatan lapisan cairan. Perbedaan densitas dapat terjadi karena perbedaan salinitas atau suhu air. Tetapi bagaimanapun juga, kapten kapal hanya memiliki dua pilihan. Dia bisa menyaksikan dengan jengkel bagaimana kapal itu terseret dengan kecepatan rendah yang konstan, yang pernah dirasakan oleh Nansen; atau berdiri di jembatan dan bergoyang mengikuti kapal, mengalami kegembiraan mendadak yang ditemukan di laboratorium oleh Ekman.

Memahami penyebab dan jenis fenomena air mati, para ilmuwan tidak mengetahui mekanisme penangkapan kapal di penangkaran gelombang. Baru-baru ini fisikawan, mekanika fluida dan matematikawan dari CNRS Institute of Natural Sciences dan Laboratory of Mathematics and Applied Sciences dari University of Poitiers pertama kali mendeskripsikan fenomena misterius ini. Siaran pers untuk penelitian ini tersedia di situs web CNRS.

Tim ilmuwan mengklasifikasikan gelombang yang terjadi ketika lapisan cairan dengan kepadatan berbeda bersentuhan satu sama lain, dan kemudian mensimulasikan pergerakan kapal di sepanjang gelombang yang dijelaskan secara matematis. Simulasi telah menunjukkan bahwa efek air mati terjadi ketika gelombang membentuk sesuatu seperti ban berjalan. Pada "pita" ini kapal hampir tidak terlihat bergerak maju atau mundur, yang terlihat seperti perlambatan dari samping.

Eksperimen juga menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan mendasar antara fenomena yang diamati oleh Nansen pada tahun 1983 dan Ekman pada tahun 1904. Getaran Ekman secara bertahap menjadi lembab, dan kapal mulai bergerak perlahan dan dengan kecepatan konstan.

Karya para ilmuwan segera memunculkan hipotesis baru tentang salah satu misteri tertua umat manusia. Masih belum diketahui mengapa selama Pertempuran Actium (31 SM) kapal-kapal kuat Cleopatra terbunuh ketika mereka bertabrakan dengan armada Oktavianus yang lemah. Jika kita berasumsi bahwa teluk Aktia, tempat pertempuran terjadi, dipenuhi dengan air mati, menjadi jelas mengapa kekuatan kapal Cleopatra tidak membantu penguasa. Gesekan berbanding terbalik dengan kecepatan: semakin Anda menyeret permukaan yang menahan, semakin banyak yang menolak. Ini berarti bahwa kapal-kapal Oktavianus yang lemah di perairan mati bisa lebih bermanuver dan lebih cepat daripada armada kuat Ratu Mesir.