Fisika sederhana.
Dengan membagi berat diatas penampang yang lebih luas, maka akan didapatkan
tekanan rata-rata yang lebih rendah.
Bayangkanlah diri
anda sendiri yang bertelanjang kaki lalu turun ke sawah yang berlumpur dimana
hanya dalam sekejap kaki anda akan tenggelam hingga ke betis. Tapi bila anda
melemparkan sepotong papan dengan ukuran yang cukup besar keatas permukaan
sawah tersebut agar anda bisa berdiri diatasnya, maka anda tidak akan terbenam.
Ini karena berat anda disebarkan oleh permukaan papan triplek yang menyentuh
permukaan sawah dan tidak langsung bertumpu pada kedua kaki sebagaimana yang
akan terjadi pada contoh sebelumnya.
Hal yang sama berlaku untuk kendaraan-kendaraan berat yang menggunakan roda rantai maupun roda ban biasa. Luas permukaan tapak jejak yang menyentuh tanah dari sebuah kendaraan beroda rantai lebih luas dibanding bila kendaraan tersebut menggunakan roda ban biasa. Dengan kata lain, penggunaan roda rantai akan membuat kendaraan tersebut mampu bergerak bebas diatas kondisi lahan yang tidak akan mampu dilalui oleh kendaraan beroda ban.
Inilah yang dikenal dengan sebutan "Ground Pressure" atau tekanan permukaan dimana benda yang memiliki tekanan permukaan yang lebih kecil tidak akan amblas diatas permukaan tanah yang sama dibanding benda yang memiliki tekanan permukaan yang lebih besar.
Perhitungan yang disederhanakan berikut ini bisa memberikan ilustrasi yang lebih jelas, Sebagai contoh, dengan membandingkan MBT Leopard 2A6 yang berbobot 62.300 kg dengan salah satu mobil keluarga yang populer di Indonesia (Toyota Kijang) yang berbobot 1.650 kg.
Hal yang sama berlaku untuk kendaraan-kendaraan berat yang menggunakan roda rantai maupun roda ban biasa. Luas permukaan tapak jejak yang menyentuh tanah dari sebuah kendaraan beroda rantai lebih luas dibanding bila kendaraan tersebut menggunakan roda ban biasa. Dengan kata lain, penggunaan roda rantai akan membuat kendaraan tersebut mampu bergerak bebas diatas kondisi lahan yang tidak akan mampu dilalui oleh kendaraan beroda ban.
Inilah yang dikenal dengan sebutan "Ground Pressure" atau tekanan permukaan dimana benda yang memiliki tekanan permukaan yang lebih kecil tidak akan amblas diatas permukaan tanah yang sama dibanding benda yang memiliki tekanan permukaan yang lebih besar.
Perhitungan yang disederhanakan berikut ini bisa memberikan ilustrasi yang lebih jelas, Sebagai contoh, dengan membandingkan MBT Leopard 2A6 yang berbobot 62.300 kg dengan salah satu mobil keluarga yang populer di Indonesia (Toyota Kijang) yang berbobot 1.650 kg.
Spesifikasi
keduanya adalah sebagai berikut:
Leopard 2A6
Berat total: 62,3 ton/62.300 kg
Lebar tapak jejak: 63,5 cm.
Panjang tapak jejak menyentuh tanah: 494,5 cm.
Jumlah tapak jejak: 2
(dikutip dari http://www.army-guide.com/eng/product149.html, dimana disitu disebutkan bobot 55.150 kg sebagai bobotnya (versi Leopard 2 awal) sementara bobot versi 2A6 disebutkan sekitar 62,3 ton di artikel mengenai Leopard 2 di Wikipedia)
Toyota Kijang
Berat total: 1.650 kg
Lebar permukaan ban: 13,3 cm.
Panjang permukaan ban menyentuh tanah: 13.3 cm.
Jumlah ban: 4
(diambil dari spesifikasi ban standar 205/65 R15 yang kemudian dikonversi menggunakan online converter di: http://www.miata.net/garage/tirecalc.html, sedangkan panjang permukaan menyentuh tanah dari satu ban Toyota Kijang adalah asumsi rata-rata untuk menyederhanakan perhitungan yang ditujukan sebagai ilustrasi)
Rumus yang digunakan adalah berat total dibagi luas permukaan menyentuh tanah, dan hasilnya dalam satuan kg/cm² dan pound per square inch (psi) adalah sebagai berikut:
Leopard 2A6 : 62.300 kg / (494,5 x 63,5) x 2 = 0.992014522 kg/cm² (14,1 psi)
Toyota Kijang : 1.650 kg / (13,3 x 13,3) x 4 = 2.331957714 kg/cm² (33,2 psi)
Kesimpulannya: Diatas lahan yang sama Toyota Kijang beresiko "amblas" jauh lebih besar bila dibandingkan dengan MBT Leopard 2A6.
Selanjutnya, dalam ilmu-ilmu yang terkait dengan kekuatan tanah untuk menahan beban, dikenal beberapa pembagian jenis-jenis tanah dan kekuatannya yang diukur dalam satuan psf (pound per square foot). Jenis-jenis tanah tersebut dibagi-bagi mulai tanah liat lembut dengan kekuatan 2000 psf, hingga tanah berbatu-batu yang memiliki nilai lebih dari 6000 psf. Dengan mengambil contoh tanah liat lembut sebagai salah satu jenis tanah yang terlemah, nilai 2000 psf bila dikonversikan ke dalam satuan-satuan lain sesuai dengan satuan nilai-nilai ground pressure dalam dua contoh diatas menjadi:
2000 psf = 0.97648552541 kg/cm² = 13,9 psi
Disini memang nilainya lebih kecil dari ground pressure tank Leopard 2 diatas, namun perbedaan 0,2 psi (atau 0.014 kg/cm²) bukanlah nilai yang signifikan yang akan menenggelamkan tank tersebut diatas permukaan tanah berjenis demikian. Ini karena meskipun roda rantainya sampai terbenam, bila permukaan dasar lambung (hull) tank tersebut sampai menyentuh tanah, hal ini malah akan lebih menyebarkan beratnya lagi yang akan mengurangi ground pressure secara keseluruhan. Lalu dengan mesin berkekuatan tinggi yang dimilikinya, bukanlah hal yang terlalu sulit untuk bergerak keluar dari keadaan itu dengan tenaganya sendiri.
Leopard 2A6
Berat total: 62,3 ton/62.300 kg
Lebar tapak jejak: 63,5 cm.
Panjang tapak jejak menyentuh tanah: 494,5 cm.
Jumlah tapak jejak: 2
(dikutip dari http://www.army-guide.com/eng/product149.html, dimana disitu disebutkan bobot 55.150 kg sebagai bobotnya (versi Leopard 2 awal) sementara bobot versi 2A6 disebutkan sekitar 62,3 ton di artikel mengenai Leopard 2 di Wikipedia)
Toyota Kijang
Berat total: 1.650 kg
Lebar permukaan ban: 13,3 cm.
Panjang permukaan ban menyentuh tanah: 13.3 cm.
Jumlah ban: 4
(diambil dari spesifikasi ban standar 205/65 R15 yang kemudian dikonversi menggunakan online converter di: http://www.miata.net/garage/tirecalc.html, sedangkan panjang permukaan menyentuh tanah dari satu ban Toyota Kijang adalah asumsi rata-rata untuk menyederhanakan perhitungan yang ditujukan sebagai ilustrasi)
Rumus yang digunakan adalah berat total dibagi luas permukaan menyentuh tanah, dan hasilnya dalam satuan kg/cm² dan pound per square inch (psi) adalah sebagai berikut:
Leopard 2A6 : 62.300 kg / (494,5 x 63,5) x 2 = 0.992014522 kg/cm² (14,1 psi)
Toyota Kijang : 1.650 kg / (13,3 x 13,3) x 4 = 2.331957714 kg/cm² (33,2 psi)
Kesimpulannya: Diatas lahan yang sama Toyota Kijang beresiko "amblas" jauh lebih besar bila dibandingkan dengan MBT Leopard 2A6.
Selanjutnya, dalam ilmu-ilmu yang terkait dengan kekuatan tanah untuk menahan beban, dikenal beberapa pembagian jenis-jenis tanah dan kekuatannya yang diukur dalam satuan psf (pound per square foot). Jenis-jenis tanah tersebut dibagi-bagi mulai tanah liat lembut dengan kekuatan 2000 psf, hingga tanah berbatu-batu yang memiliki nilai lebih dari 6000 psf. Dengan mengambil contoh tanah liat lembut sebagai salah satu jenis tanah yang terlemah, nilai 2000 psf bila dikonversikan ke dalam satuan-satuan lain sesuai dengan satuan nilai-nilai ground pressure dalam dua contoh diatas menjadi:
2000 psf = 0.97648552541 kg/cm² = 13,9 psi
Disini memang nilainya lebih kecil dari ground pressure tank Leopard 2 diatas, namun perbedaan 0,2 psi (atau 0.014 kg/cm²) bukanlah nilai yang signifikan yang akan menenggelamkan tank tersebut diatas permukaan tanah berjenis demikian. Ini karena meskipun roda rantainya sampai terbenam, bila permukaan dasar lambung (hull) tank tersebut sampai menyentuh tanah, hal ini malah akan lebih menyebarkan beratnya lagi yang akan mengurangi ground pressure secara keseluruhan. Lalu dengan mesin berkekuatan tinggi yang dimilikinya, bukanlah hal yang terlalu sulit untuk bergerak keluar dari keadaan itu dengan tenaganya sendiri.
*Dikutip dari berbagai sumber
Tidak ada komentar:
Posting Komentar