Bisakah manusia berjalan di permukaan air? Mungkin kita bisa belajar dari anggang-anggang atau water strider, yang tercatat bisa mengambang dan berjalan di permukaan air tanpa basah. Bagaimana mereka melakukannya? Apakah karena mereka kecil sekali? Tidak juga. Apakah karena mereka enteng sekali? Tidak juga. Lantas, mengapa?
Untuk menjawab pertanyaan ini bisa dilakukan melalui eksperimen, begitu kata Bethany Brookshire, seorang pakar fisiologi dan farmakologi dari Wake Forest University School of Medicine yang menulis di Science News for Student. Untuk eksperimen apapun, perlu hipotesis. Namun pertama-tama, kita perlu tahu dulu mengenai air.
Percikkan air ke meja plastik dan kamu akan menemukan tetesan air. Ini terjadi sebab ada tegangan permukaan. Molekul air saling tarik menarik satu sama lain tapi mereka membentuk ikatan yang lemah antara satu sama lain. Ketika molekul-molekul ini bertemu udara, molekul-molekul air yang terbuka tidak dapat menempel pada molekul-molekul di depannya sebab ada udara di sana. Sebaliknya, mereka akhirnya menempel pada molekul air di sebelahnya, berpegangan lebih erat. Molekul-molekul ini menolak apa pun yang mencoba memecahnya. Kemudian, satu tetesan air akan terbentuk dengan lapisan luar molekul airnya yang bertindak tak ubahnya kulit yang sangat tipis yang menyatukan tetesan itu. Inilah yang disebut tegangan permukaan.
Air juga memiliki daya apung. Ini adalah kekuatan ke atas yang diberikan cairan ke arah sesuatu yang ditekan terhadapnya. Molekul air mengambil ruang dan mengerahkan tekanan ke atas, memaksa apa pun yang menekan. Jika tekanan air lebih besar dibandingkan dengan tekanan dari benda di atasnya, sebuah benda itu akan mengambang. Jika objek mengerahkan lebih banyak tekanan, ia akan tenggelam.
Nah, untuk mengambang dan berjalan di permukaan air, anggang-anggang mengambil keuntungan dari tegangan permukaan dan daya apung alias buoyancy. Untuk mengambil keuntungan dari tegangan permukaan, anggang-anggang cukup dengan berusaha tidak memecah permukaan molekul air. Untuk mengambil keuntungan dari daya apung, anggang-anggang berusaha hanya memberikan tekanan sekecil mungkin ke air, sehingga tekanan air justru mengapungkan mereka.
Salah satu cara untuk mencapai kedua hal tadi adalah dengan menyebar. Seekor anggang-anggang punya enam kaki yang panjang. Kaki-kaki ini menyebar di permukaan air sehingga ini kemungkinan membuat mereka bisa menyebarkan bobot badannya dan akhirnya, tiap kaki hanya memberikan sedikit tekanan ke air dan sukses tidak memecah tegangan permukaan. Dengan cara inilah mereka bisa mengapung.
Sekarang kita punya hipotesis untuk diuji. Obyek dengan luas permukaan lebih besar akan lebih mungkin untuk mengapung dibandingkan benda dengan massa yang sama tapi dengan luas permukaan yang lebih kecil. Untuk pengujian, Bethany Brookshire menggunakan gulungan kabel, wadah air, dan sebuah penggaris.
Bethany Brookshire memulai dengan kabel setebal 0.25 millimeter. Untuk meniru kaki anggang-anggang, ia memotong kabel ke dalam potongan-potongan masing-masing sepanjang 20cm. Ia lalu membentuk kabel itu menjadi gulungan melingkar dengan diameter berbeda-beda. Seluruhnya dibagi ke dalam dua kelompok: lingkaran besar dan kecil.
Untuk panjang 20cm, bisa dibentuk lingkaran-lingkaran dengan diameter terbesar antara 50-60mm dan yang terkecil 18-20mm. Hasilnya, dari perhitungan datanya, hanya 1 persen dari kabel dengan diameter yang kecil-kecil yang mengapung. Sebagian besar tenggelam. Sedangkan gulungan yang lebih besar 100 persen mengapung. Semakin besar diameternya, semakin besar pula persentasenya untuk mengapung. Jadi, kesimpulannya, obyek dengan permukaan yang lebih luas lebih besar kemungkinannya untuk mengapung dan sebaliknya, semakin kecil permukaannya semakin besar pula kemungkinannya tenggelam.
Dan itulah bagaimana cara anggang-anggang mengapung di permukaan air. Mereka menggunakan kaki panjangnya untuk menyebarkan berat badan mereka di atas air. Setiap kaki memiliki bobot yang sangat kecil. Cukup lebar, dan tegangan permukaan air tetap utuh. Dan anggang-anggang pun bisa berjalan di permukaan air.
Be First to Comment