Scuba Diving: Daya Apung (Buoyancy)

Saat bermain air sering kita lihat teman kita dengan susah payah berusaha menyelam sampai 4 meter ke dasar kolam renang, tapi akhirnya harus menyerah karena hanya sampai 2 meter lalu badannya kembali naik ke permukaan air...

Ada sebagian lain dengan mudah hanya memposisikan badannya tegak di dalam air, lalu dengan mudah bisa turun sampai ke dasar kolam renang yang sama itu... Lalu yang lain akan bilang bahwa badannya negatif, jadi mudah sampai ke dasar, sementara teman yang pertama tadi badannya positif.

Buoyancy. (sumber: http://www.divewithseaman.com/buoyancy-underwater/)

Untuk mengetahui hal tersebut, kita harus melihat kembali ke pelajaran fisika ... Archimedes - seorang matematikawan dan penemu dari Yunani.
Hukum Archimedes : Jika sesuatu benda dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mendapat gaya tekan ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkannya.

Gaya tekan di atas untuk benda tersebut adalah 2 kg, sedangkan berat benda tersebut 5 kg, maka jikalau ditimbang dalam air berat benda tersebut hanya sebesar 3 kg, yaitu dari 5 kg dikurangi gaya tekan ke atas sebesar berat benda cair yang dipindahkannya, yaitu 2 kg. (sumber: https://www.britannica.com/science/Archimedes-principle).

Gaya tekan tersebut berarti senilai berat zat cair yang dipindahkannya.





Berat zat cair tersebut berarti: volume zat cair yang dipindahkan dikalikan dengan berat jenis zat cair yang dipindahkan.

Jika badan kita mengambang di permukaan, berarti tidak seluruh volume badan kita yang dihitung. Namun jika kita menyelam, maka volume zat cair yang dipindahkan adalah sama dengan volume badan kita di air pada kedalaman tersebut. Pada penyelam bebas/freediver dengan kedalaman misalnya 30 meter di bawah permukaan laut, maka volume badannya bisa sedikit menyusut karena tertekan tekanan air, dan pada saat naik dia akan kembali lagi volumenya. Oleh karenanya pada saat volume badannya sedikit menyusut, daya apungnya menjadi lebih kecil dan sampai akhirnya akan tenggelam dengan sendirinya tanpa bergerak sama sekali, ini yang kita sebut dengan freefall... jatuh bebas. Jadi freediver memanfaatkan hukum ini pada saat turun dan freefall, tanpa perlu menggerakkan anggota badannya lagi.

Bagaimana dengan berat jenis zat cairnya ? Air laut adalah air yang mengandung garam. Jadi jikalau dibandingkan dengan air di kolam renang, maka tentunya berat jenis air laut lebih besar. Sehingga gaya tekan ke atas yang kita dapatkan menjadi lebih besar saat kita berenang atau menyelam di laut. Teman kita yang pertama yang susah menyelam tadi, akan lebih susah lagi menyelam di laut dalam kondisi yang sama, tanpa penambahan alat bantu apapun.


Jadi jikalau berat badan kita lebih ringan dari gaya tekan ke atasnya, maka badan kita akan cenderung mengapung dan kita sebut memiliki daya apung positif.

Jikalau berat badan kita sama dengan gaya tekan ke atas yang diperoleh di air, maka badan kita akan melayang, dan kita sebut memiliki daya apung (buoyancy) netral.

Demikian pula jika berat badan kita lebih besar daripada daya tekan ke atas yang diperoleh di air, maka badan kita akan cenderung mudah menyelam sampai dasar, dan ini kita sebut memiliki daya apung negatif.





Apa yang membuat badan kita menjadi positif, netral, atau negatif:
- lemak tubuh (fat) mengambang
- tulang lebih padat dari lemak dan cenderung negatif
- otot juga lebih padat dari lemak dan cenderung negatif
- paru-paru cenderung positif
Jika orang tersebut bertubuh gemuk, banyak lemak, jarang berolah-raga dan jarang beraktifitas fisik, tentunya cenderung mengambang, karena tulang tidak terlalu padat, otot juga lebih sedikit, sedangkan lemak banyak.

Orang yang banyak berolah-raga atau melakukan aktifitas fisik, ototnya lebih banyak dan tulangnya lebih padat.

Jika seseorang yang lainnya rajin berolah-raga secara teratur, tubuh langsing dan padat, tentunya cenderung memiliki buoyancy yang negatif.

Daya apung seseorang tidak selalu tetap, tapi bisa berubah sesuai dengan kondisi badan saat itu, apakah sering berlatih olah raga atau tidak, pola makan yang dianut, dan sebagainya. Jadi bisa saja suatu saat daya apung badannya di kolam renang positif, namun di saat lain, di kolam yang sama, daya apungnya bisa saja menjadi negatif. Atau demikian pula sebaliknya.


Setiap kondisi daya apung, memiliki kelebihan masing-masing. Misalnya jika daya apung kita positif, maka akan mempermudah kita saat akan naik ke permukaan, walaupun pada saat turun terasa lebih berat, yaitu harus dengan duck dive yang benar dan menggerakkan anggota badan untuk berusaha turun.

Demikian pula bagi yang memiliki daya apung negatif, memiliki kelebihan yaitu mudah saat menyelam sampai ke dasar kolam renang, akan tetapi harus mengeluarkan tenaga bergerak untuk kembali ke permukaan.





Dalam kondisi tanpa peralatan scuba, kita bisa mengisi paru-paru kita dengan menghisap napas yang dalam dan penuh, maka kita akan cenderung memiliki daya apung positif. Sedangkan bilamana kita ingin sampai ke dasar kolam dengan lebih mudah, maka kita dapat mengeluarkan udara sampai habis. Dalam dunia freediving, tidak dianjurkan mengeluarkan udara saat berada di dalam air, karena udara tersebut diperlukan tubuh.

Daya apung positif diperlukan dalam kondisi berenang di permukaan. Demikian pula dalam hal menyelamatkan diri, ada teknik yang disebut dengan Uitemate. (gambar: http://aqua4balance.com/)

Berpose ala yoga di dasar kolam renang, memerlukan pengaturan agar badan kita menjadi memiliki daya apung negatif.

Tya sedang melayang di dalam kolam renang dengan mengatur udara di paru-parunya, sehingga tubuhnya memiliki daya apung yang netral.

Dalam dunia scuba diving, kita memiliki kemungkinan untuk mengatur daya apung kita dengan berbagai macam peralatan, misalnya: pemberat dari timah, Buyoancy Compensator Device (BCD), tabung scuba, pakaian selam (wet suit).

Scuba diver buoyancy (gambar: http://factfile.org/).

BCD akan memiliki daya apung positif bila diisi udara dari tabung scuba. Kita harus mengetahui cara kerja udara di dalam jaket BCD. Saat udara kita masukkan ke BCD, dia akan mengisi jaket BCD, udara akan naik ke bagian paling atas BCD dan akan terjebak di sana, lalu kemudian barulah saat itu BCD akan memberikan daya apung ke tubuh kita. Kesalahan para pemula adalah bahwa saat udara masuk, belum terasa daya apungnya, maka langsung ditambahkan lagi, sehingga pada saat naik itu daya apung menjadi berlebihan. Dan kemudian dikurangi habis dan terlalu banyak berkurang, sehingga penyelam langsung turun sampai ke dasar. Jadi diperlukan waktu beberapa detik untuk BCD bekerja membantu merubah daya apung kita.

Wet suit akan memiliki daya apung positif di dekat permukaan, karena terbuat dari bahan karet yang memiliki gelembung udara. Sedangkan saat menyelam semakin dalam, gelembung udara akan tertekan oleh tekanan dalam air, sehingga daya apungnya akan berkurang.

Tabung scuba terbuat dari alumunium, dalam kondisi penuh udara akan terasa berat. Akan tetapi jika udara semakin hampir habis terpakai, maka tabung tersebut akan memiliki daya apung yang relatif semakin positif.

Selain itu juga saat kita mengambil napas dari regulator, maka badan kita akan cenderung positif. Dan akan menjadi lebih negatif saat kita menghembuskan nafas.

Kemampuan mengatur ini diperlukan misalnya dalam Fin Pivot, Hovering.

Dalam dunia scuba diving, kita harus bisa melayang dengan buoyancy netral. Dan buoyancy netral tersebut, dengan melihat apa yang telah kita bahas di atas, tentunya akan harus terus diatur, bisa berubah sesuai dengan kedalaman kita menyelam, kondisi sisa udara di tabung kita, dan sebagainya. Jadi buoyancy netral bisa jadi tidak hanya sekali didapatkan dalam suatu penyelaman, namun bisa berulang-kali dirubah-rubah.

Kita harus melayang, baik itu dalam scuba diving maupun freediving, karena kita tidak boleh menginjak karang yang dapat merusak karang dan kehidupan bawah laut. Selain itu juga karang bisa saja tajam, kita tidak ingin peralatan menyelam kita rusak oleh karenanya.

Selamat bermain air...

Main Air Yuuk...
Gunadi TK