Mengapa awan berada di ketinggian dan bisa turun ke lereng gunung atau bukit pada musim hujan
Pernakah Anda bertanya, mengapa awan berada jauh di ketinggian atau berada di dekat puncak gunung ? Ketika musim hujan tiba, awan bahkan bisa turun ke lereng gunung atau bukit lalu kembali lagi ke atas. Mengapa awan turun dan apa yang menyebabkan awan bergerak lagi ke atas ?
Untuk memahami hal ini, terlebih dahulu pahami konsep massa jenis.
Massa jenis alias kerapatan merupakan perbandingan massa terhadap
volume, secara matematis dinyatakan melalui persamaan ρ = m / V, di mana
ρ adalah lambang massa jenis, m adalah lambang massa dan V adalah
lambang volume. Sebagai contoh, jika massa = 1 kg dan volume = 1 m3 maka massa jenis = 1/1 = 1 kg/m3. Apabila massa = 1 kg dan volume = 2 m3 maka massa jenis = 1/2 = 0,5 kg/m3. Demikian juga bila massa = 1 kg dan volume = 4 m3 maka massa jenis = 1/4 = 0,25 kg/m3. Dapat disimpulkan jika volume semakin besar sedangkan massa tetap maka massa jenis semakin kecil.
Sebaliknya jika massa = 4 kg dan volume = 1 m3 maka massa jenis = 4/1 = 4 kg/m3. Apabila massa = 2 kg dan volume = 1 m3 maka massa jenis = 2/1 = 2 kg/m3. Demikian juga bila massa = 1 kg dan volume = 1 m3 maka massa jenis = 1/1 = 1 kg/m3. Dapat disimpulkan jika volume tetap sedangkan massa berkurang maka massa jenis juga semakin kecil.
Pernah melihat asap api ? Jika tak ada
angin, asap cenderung bergerak ke atas. Asap mempunyai suhu tinggi
(panas) sehingga memuai. Karena memuai maka volume asap bertambah
sehingga massa jenisnya menjadi lebih kecil.
Massa jenis asap lebih kecil daripada
massa jenis udara di sekitarnya sehingga asap didorong ke atas oleh
udara di sekitarnya. Dorongan ini terjadi karena perbedaan tekanan. Asap
bergerak ke atas hingga berhenti pada ruang di mana massa jenis udara
sama dengan massa jenis asap. Massa jenis sama sehingga tidak ada
perbedaan tekanan.
Semakin tinggi dari permukaan bumi, gaya gravitasi
yang bekerja pada tempat itu semakin kecil. Karenanya semakin dekat
permukaan bumi, jumlah udara semakin banyak sedangkan semakin tinggi
dari permukaan bumi, jumlah udara semakin sedikit. Dalam volume yang
sama, massa udara di ketinggian lebih sedikit daripada massa udara di
dekat permukaan bumi. Volume tetap sedangkan massa berkurang maka massa
jenis udara semakin kecil. Jadi semakin tinggi dari permukaan bumi,
massa jenis udara semakin kecil.
Awan berada pada ketinggian di mana massa jenisnya sama dengan massa jenis udara di sekitarnya.
Pada musim hujan, awan bisa turun ke
lereng gunung atau bukit karena massa jenis awan lebih besar daripada
massa jenis udara di sekitarnya. Massa jenis awan menjadi lebih besar
dapat disebabkan oleh bertambahnya massa awan akibat adanya uap air atau
berkurangnya volume karena suhu awan berkurang. Jatuhnya awan di dalam
udara mirip dengan jatuhnya batu dalam air karena massa jenis batu lebih
besar daripada massa jenis air.
Ketika berada di sekitar lereng gunung
atau perbukitan, massa jenis awan sama dengan massa jenis udara di
sekitar gunung atau perbukitan. Awan bergerak lagi ke atas jika massa
jenisnya lebih kecil daripada massa jenis udara di sekitarnya. Perubahan
massa jenis awan atau udara terjadi akibat perubahan massa atau volume.
Volume berubah jika suhu berubah, sebagaimana telah dipelajari pada
materi pemuaian. Massa berubah jika kandungan uap air berubah.
Jika Anda ingin memahami lebih lanjut, silahkan pelajari konsep gaya apung serta terapung dan tenggelam. Terapung, melayang dan tenggelam bisa terjadi pada fluida seperti air dan udara.
Posting Komentar