BABIII BAROMETER PENDAHULUAN Seperti

BABIII
BAROMETER
PENDAHULUAN
Seperti dalam bab-bab yang terdahulu di dalam buku ini juga akan
dijabarkan secara luas tentang alat-alat navigasi biasa yang disebut
Barometer.
Maksud kami adalah agar setiap pembaca buku ini pada umumnya, dan
para taruna pada khususnya, dapat mengenal dan mampu menggunakan
alai ini untuk keselamatan di dalam pelayarannya.
Sehingga setelah selesai mempelajari bab ini para pembaca maupun
Taruna dapat :
1. Menjelaskan ruang lingkup penggunaan Barometer pada umumnya
2. Mendemontrasikan cara membaca dan mengoreksi Barometer secara
tepat
3. Menjelaskan cara perawatan Barometer di kapal.
Dalam dunia pelayaran wring terdengar musibah diantaranya
tenggelamnya kapal-kapal yang diakibatkan oleh angin yang dahsyat
sekali. Hal itu diakibatkan oleh perpindahan udara dan suatu tempat yang
bertekanan udara tinggi menuju daerah yang bertekanan udara rendah.
Tanda-tanda yang bisa dirasakan adalah datangnya angin yang tiba-tiba
dengan cepat sekali. Untuk menghindari malapetaka yang tidak kita
inginkan banyak hal yang harus kita pelajari. Terutama mengenai alat-alat
untuk mengetahui tekanan udara, yaitu yang disebut dengan Barometer.
Berbicara tentang Barometer, yang akan dibahas adalah tekanan udara
semesta alum itu. Tekanan udara di sekeliling kita ini ditetapkan oleh
lapisan udara di atasnya yang akan dilanjutkan menekankan pada lapisan
udara yang ada di bawah ini.
Hal ini akan nyata sekali bahwa tekanan udar asmkn ke atas semakin
berkurang. Torricelli berbangsa Italia (1643) membuktikan dengan
percobaan, Tabung gelas (pipa gelas ) sepanjang 1 m, pada ujung pipa
tertutup pipa terisi air raksa BJ 13, sampai penuh pipa dimasukkan terbalik
dalam bak juga berisi air raksa ujung tertutup di bagian atas. setelah
diukur ketinggian air raksa yang tertinggi, tingginya = 76 cm 760 mm.
Beberapa percobaan dilakukan dan ditarik kesimpulan bahwa tekanan
udara di sekitar tersebut = 760 mm air raksa = 76-Hingga, disebut pada
susunan atmosphere.
Kits terikat pada hukum-hukum gaya berat yang mengatakan bahwa suatu
benda yang ditempatkan di atas benda lain maka benda lain itu akan
mendapat tekanan yang beratnya sama dengan benda tersebut.
Kesatuan-kesatuan
Besarnya tekanan pada suatu permukaan berbanding lurus dengan luas
dengan permukaan tersebut dan pula dengan besarnya gaya pada tiap
kesatuan luas. Oleh karena itu maka besarnya kesatuan gaya untuk
setiap satuan luas dipergunakan dyne per Cm.
Dalam lapangan meteorologi biasanya tidak digunakan kesatuan bar atau
dyne / Cml akan tetapi dipergunakan kesatuan Milibar ialah seperseribu
bagian dan kesatuan bar. Judi 1 bar 1.000 milibar = 100 dyne 1 cml
Alat pengukur tekanan udara disebut Barometer, yang berasal dari kata
Yunani yaitu Baros yang berarti berat. Menurut jenisnya barometer dapat
dibagi menjadi 2 :
Barometer air raksa dan barometer aneroid yang dapat diartikan tidak
basah (aneros bahasa Yunani). Selain itu juga ada Barograph. Berhubung
dengan lebih dapat dipercayanya Barometer air raksa dibandingkan
Barometer Aneroide. Maka di kapal-kapal alai yang digunakan adalah apa
yang disebut Barometer Bejana laut.
Bentuk yang paling sederhana dari barometer itu sebagaimana yang
diperlihatkan di dalam gambar yang terdiri atas sebuah tabung gelas yang
panjangnya kira-kira 90 cm2.
Ujung atasnya tertutup, sedangkan ujung bawahnya yang terbuka itu
diturunkan di dalam sebuah bejana yang berisikan air raksa. Tabung gelas
itu sendiri sebagian berisi juga air raksa. Bagian tabung gelas yang
berada di atas air raksa itu hampa udara sama sekali, ruang hampa itu
disebut Ruang hampa Terreecelli.
Jika massa air di dalam tabung gelas itu tidak menurun ataupun tidak
menaik lagi, artinya bahwa tekanan udara di setiap satuan luas
permukaan air raksa di sekitar tabung harus sama dengan tekanan air
raksa di dalam tabung gelas itu.
Tinggi tekanan air raksa itu sama dengan
tekanan yang diberikan oleh kolam air raksa
yang luas bidang alasnya sama dengan luas
penampang tabung dan tingginya sama
dengan tinggi air raksa di dalam tabung yang
diukur dan permukaan air raksa di dalam
bejana permukaan air raksa di dalam
tabung.
Tinggi air raksa di dalam tabung itu disebut
kedudukan Barometer. Dan kedudukan barometer yang telah diketahui
dapat dijabarkan tinggi tekanan udara untuk setiap satuan luas. Adapun
caranya adalah sebagai berikut. Kita misalkan satuan luas yang
dipergunakan adalah Cm2 dan jika kedudukan Barometer b mm, Jadi 1/10
cm2 maka volume kolam air raksa itu bidang alas x tinggi = 1 x 1/10 b
mm2, selanjutnya jika kepekaan air raksa, yakni jumlah gram massa per
cm2 sama d.
Maka kolom air raksa itu mengandung 1/10 b x d massa Berta jika gaya
berat itu mempunyai percepatan sebesar 9 cm/dt2, maka kolom air raksa
mengakibatkan tekanan sebesar 1/10 b x d x g dyne.
Jadi tekanan udara per Cm2 = 1/10 b x d x g dyne (i)
=1 / 10 b x d x ab
Untuk air raksa pada suhu 0° C, kecepatan air raksa d = 13.596, untuk
lintang 450, percepatan
gaya berat g = 980,6 cm / dt2, maka P 10-
4/13,596 x 980,6 x b – 1,333 x b – 413 mb, (iii) ,
Dimana P adalah tingginya tekanan yang dinyatakan dalam satuan
milibar.
Jika kedudukan barometer sama dengan 750 m jadi b = 750), maka
persamaan (iii) menjadi P 4/3 x 750 mb = 1000 mb.
Untuk dapat membaca, entah kedudukan barometer A (dalam mm) entah
tingginya tekanan udar a(dalam mb), maka disekat tabung gelas itu
dipasangi skala dari tembaga.
Tinggi permukaan air raksa di dalam bejana tergantung dari naik turunnya
air raksa di dalam tabung. Artinya bahwa, jika air raksa di dalam tabung
naik, maka permukaan air raksa di dalam bejana 3 mm = 3 mb, turun dan
sebaliknya.
Untuk dapat mengetahui berapa besarnya perubahan tinggi pada
permukaan air raksa di dalam tabung untuk keperluan itu digunakan
sebuah skala yang masing-masing bagiannya sama besar dan lebih kecil
dari 1 mm.
Untuk dapat menentukan besarnya bagian-bagian skala itu secara tepat,
digunakan perbandingan antara luas penampang tabung gelas setinggi
pembacaan luar air raksa di dalam bejana di luar tabung pembacaan dan
luas air raksa di dalam bejana di luar tabung. Perbandingan itu disebut
Kapasitas.
Koreksi Kapasitas
Agar jelas akan adanya koreksi kapasitas kita perlu mengetahui
skala barometer dan cara membaca barometer guna mengetahui tekanan
udara. Saat itu pada tabung dibuatlah skala biasanya dan tembaga atau
kuningan dan sekarang dipakai juga dan plastik. Skala ini dapat diberikan
dengan mmHg atau milibar, tinggi permukaan air raksa di dalam bejana
akan tergantung dan naik turunnya air raksa dalam tabung.
Apabila air raksa naik, maka permukaan air raksa di dalam bak
bejana akan turun dan sebaliknya, apabila air raksa turun dalam pipa
kapiler maka air raksa di bak permukaannya akan naik. Untuk dapat
mengetahui berapa besar perubahan tinggi permukaan air raksa dalam
tabung diberikan sebuah skala yang masing-masing bagiannya sama
besar, tetapi lebih kecil dari 1 m.
Jika seandainya kapasitas itu = 1/20, maka bilamana air raksa di
dalam tabung naik atau turun 20 mm, permukaan air raksa di dalam
bejana tunin atau naik 1 mm.
Jadi perubahan total dari kedudukan barometer adalah sebesar 21 mm.
agar supaya perubahan total itu dapat dibaca secara langsung pada
skala, maka 21 bagian skala harus dibuat sama dengan 20, jadi setiap
skala itu sama dengan 20/2 mm, bagian-bagian skala ini disebut bagianbagian skala milimeter.
Oleh karena yang diperlukan pembagian-pembagian skala dalam milibar
adalah sebesar 3/4 bagian skala millimeter – 20/21 mm, maka 1 bagian
skala milibar dari barometer yang kapasitasnya 1/20 itu sama dengan 3/4
1/4x 20 / 21 mm = 5 / 7 mm.
Untuk dapat memperoleh pembacaan dengan lebih teliti digunakan apa
yang disebut NONIUS (kata Latin NONIUS berarti kesembilan). Untuk itu
tabung gelas dilingkari oleh sebuah cincin yang sisi bawahnya rata dan
pada cincin itu Nonus diikat sedemikian rupa sehingga sisi ratanya
berimpit dengan garis index (garis nanah) Nonius. Dengan menggunakan
sebuah skrup, cincin dan nonius itu secara bersamaan dapat digerakkan
ke as dan ke bawah sepanjang Skala. Jika dikehendaki kesaksamaan dan
pembacaan hingga 0,1 bagian skala, maka setiap bagian nonius itu dibuat
entah sama dengan 1,1 bagian skala entah sama dengan 0,9 bagian.
Dalam gambar diperlihatkan pembagian Skala dalam milibar.
Setiap bagian nonius di dalam gambar itu sama dengan 2,3 x bagian
skala, sebab 11 bagian skala = -10 bagian nonius. Di dalam gambar jika
tidak digunakan nonius, maka pembacaan yang kita peroleh adalah
"sedikit lebih tinggi dan 1008 mb". Dengan dipergunakannya nonius, maka
dapat kita ketahui jumlah kelebihan sedikit itu.
Adapun caranya mencari kelebihan itu sebagai berikut :
Di dalam gambar itu ternyata bahwa garis yang ketiga dari nonius berimpit
dengan salah satu garis dari permukaan skala.
Hal ini kita katakan bahwa garis ketiga "memotong", jadi dalam hal ini
pembacaan yang kita peroleh adalah = 1008,3 mb.
Susunan yang diperlihatkan di dalam gambar adalah susunan yang setiap
bagian noniusnya lebih kecil dan pada setiap bagian skala untuk susunan
itu 9 bagian skala nonius = 10 bagian skala. Oleh sebab itu kesaksamaan
pembacaannya adalah = bagian skala – bagian nonius = 0,1 mb
pembacaan yang diperoleh dalam gambar dengan demikian adalah = 99,4
mb. Jika kita perbandingkan gambar di atas itu ternyatalah bahwa :
1. Titik nol di atas, jika bagian-bagian nonius lebih besar dari bagianbagian Skala.
2. Titik nol di bawah, jika bagian-bagian nonius lebih kecil dari pada
bagian-bagian skala.
Barometer bejana laut
Dasar pembuatan dan barometer itu adalah sesuai pembuktian
Torricelli yang terdiri dari sebuah tabung (gelas) kaca sepanjang 1 meter
terdiri dari satu bak air raksa pada ketinggian 70 –8 – cm dari pipa ini,
dipasangkan Nonius sebuah skala kecil yang diperbesar di sekelilingnya
dari kaca skala tersebut.
Barometer bejana laut ni sedemikian dan memang penggunaannya di laut,
tanktan oleng, getaran kapal, anggukan kapal dan lain sebagainya.
Misalnya kapal goyang, sudah pasti pennukaan barometer akan naik
turun, dan akan timbul gerakan memompa pada pipa tadi dan untuk
menghilangkan sifat gerakan memompa, pada suatu bagian pipa dibuat
menyempit. Gambar memperlihatkan sebuah bagian susunan dan
barometer bejana laut, tabung gelas hingga setinggi a menerobos tutup
bejana yang dibuat dari baja, yang dijepit oleh mur cincin b.
Sewaktu
kapal
menggoleng
dan
mengangguk, demikian juga oleh getaran
– getaran mesin, maka kolom air raksa di
dalam
tabung
selalu
berubah-ubah
karena tadinya perubahan kolom air
raksa yang terus menerus itu, maka
untuk memperoleh pembacaan dengan
seksama adalah sukar sekali. Untuk
menghindari terjadinya perubahan secara
terus menerus itu, di beberapa tempat
dan tabung itu dipersempit bahkan dari c
hingga ke d penyempitan itu sangat
tajam. Di tabung itu mengandung apa yang disebut ketel udara (air tank /