Propulsi
Propulsi adalah pembangkitan gaya dengan kombinasi mendorong atau menarik untuk memodifikasi gerakan translasi suatu benda, yang biasanya berupa benda kaku (atau benda kaku yang diartikulasikan), namun dapat juga berupa fluida. Istilah ini berasal dari dua kata dalam bahasa Latin: pro, yang berarti di depan atau ke depan; dan pellere, yang berarti menggerakkan. Sistem propulsi terdiri dari sumber tenaga mekanis, dan propulsor (alat untuk mengubah tenaga ini menjadi tenaga penggerak).
Memetik senar gitar untuk menginduksi terjemahan getaran secara teknis adalah bentuk propulsi senar gitar; hal ini tidak umum digambarkan dalam kosakata ini, meskipun otot manusia dianggap mendorong ujung jari. Gerakan sebuah benda yang bergerak melalui medan gravitasi dipengaruhi oleh medan tersebut, dan dalam beberapa kerangka acuan, fisikawan berbicara tentang medan gravitasi yang menghasilkan gaya pada benda tersebut, tetapi untuk alasan teori yang mendalam, fisikawan sekarang menganggap jalur melengkung dari sebuah objek yang bergerak bebas melalui ruang-waktu yang dibentuk oleh gravitasi sebagai gerakan alami objek, tidak terpengaruh oleh gaya pendorong (dalam pandangan ini, apel yang jatuh dianggap tidak terdorong, sementara pengamat apel yang berdiri di tanah dianggap terdorong oleh gaya reaktif permukaan bumi).
Sistem penggerak biologis menggunakan otot hewan sebagai sumber tenaga, dan anggota tubuh seperti sayap, sirip, atau kaki sebagai pendorongnya. Sistem teknologi menggunakan mesin atau motor sebagai sumber tenaga (biasanya disebut pembangkit listrik), dan roda serta as roda, baling-baling, atau nosel pendorong untuk menghasilkan tenaga. Komponen seperti kopling atau kotak roda gigi mungkin diperlukan untuk menghubungkan motor ke as, roda, atau baling-baling. Sistem teknologi/biologis dapat menggunakan kerja otot manusia, atau hewan terlatih, untuk menggerakkan perangkat mekanis.
Benda kecil, seperti peluru, yang didorong dengan kecepatan tinggi dikenal sebagai proyektil; benda yang lebih besar yang didorong dengan kecepatan tinggi, sering kali melesat secara balistik, dikenal sebagai roket atau rudal.
Mempengaruhi gerakan rotasi juga secara teknis merupakan bentuk propulsi, tetapi dalam pembicaraan, seorang mekanik otomotif mungkin lebih suka menggambarkan gas panas dalam silinder mesin sebagai pendorong piston (gerakan translasi), yang menggerakkan poros engkol (gerakan rotasi), poros engkol kemudian menggerakkan roda (gerakan rotasi), dan roda mendorong mobil ke depan (gerakan translasi). Dalam bahasa umum, propulsi dikaitkan dengan perpindahan spasial lebih kuat daripada bentuk gerakan yang terkandung secara lokal, seperti rotasi atau getaran. Sebagai contoh lain, tekanan internal pada bola bisbol yang berputar menyebabkan permukaan bola bisbol bergerak sepanjang lintasan sinusoidal atau heliks, yang tidak akan terjadi jika tidak ada gaya internal ini; gaya-gaya ini memenuhi definisi teknis propulsi dari mekanika Newton, tetapi tidak umum dibicarakan dalam bahasa ini.
Penggerak kendaraan
Penggerak udara
Sistem propulsi pesawat terbang umumnya terdiri dari mesin pesawat terbang dan beberapa alat untuk menghasilkan daya dorong, seperti baling-baling atau nosel pendorong.
Sistem propulsi pesawat harus mencapai dua hal. Pertama, daya dorong dari sistem propulsi harus menyeimbangkan gaya hambat pesawat ketika pesawat sedang melaju. Dan kedua, daya dorong dari sistem propulsi harus melebihi daya hambat pesawat agar pesawat dapat berakselerasi. Semakin besar perbedaan antara gaya dorong dan gaya hambat, yang disebut dengan kelebihan gaya dorong, maka semakin cepat pesawat berakselerasi.
Beberapa pesawat, seperti pesawat terbang dan pesawat kargo, menghabiskan sebagian besar masa hidupnya dalam kondisi jelajah. Untuk pesawat-pesawat ini, daya dorong berlebih tidak sepenting efisiensi mesin yang tinggi dan penggunaan bahan bakar yang rendah. Karena daya dorong bergantung pada jumlah gas yang dipindahkan dan kecepatan, kita dapat menghasilkan daya dorong yang tinggi dengan mempercepat massa gas yang besar dengan jumlah yang kecil, atau dengan mempercepat massa gas yang kecil dengan jumlah yang besar. Karena efisiensi aerodinamis baling-baling dan kipas, akan lebih hemat bahan bakar untuk mempercepat massa yang besar dengan jumlah yang kecil, itulah sebabnya mengapa turbofan pintas tinggi dan turboprop biasanya digunakan pada pesawat kargo dan pesawat terbang.
Tanah
Propulsi darat adalah mekanisme apa pun untuk menggerakkan benda padat di sepanjang tanah, biasanya untuk tujuan transportasi. Sistem propulsi sering kali terdiri dari kombinasi mesin atau motor, kotak roda gigi, serta roda dan as roda pada aplikasi standar.
Maglev
Maglev (berasal dari levitasi magnetik) adalah sistem transportasi yang menggunakan levitasi magnetik untuk menangguhkan, memandu, dan mendorong kendaraan dengan magnet daripada menggunakan metode mekanis, seperti roda, as roda, dan bantalan. Dengan maglev, sebuah kendaraan melayang dalam jarak yang tidak terlalu jauh dari jalur pemandu dengan menggunakan magnet untuk menciptakan daya angkat dan daya dorong. Kendaraan maglev diklaim dapat bergerak lebih mulus dan tenang serta membutuhkan lebih sedikit perawatan daripada sistem angkutan massal beroda. Ketidaktergantungan pada gesekan juga berarti akselerasi dan deselerasi dapat jauh melampaui bentuk transportasi yang ada saat ini. Tenaga yang dibutuhkan untuk melayang tidak terlalu besar dari keseluruhan konsumsi energi; sebagian besar tenaga yang digunakan dibutuhkan untuk mengatasi hambatan udara (drag), seperti halnya bentuk transportasi berkecepatan tinggi lainnya.
Ruang
Pendorong pesawat ruang angkasa adalah metode apa pun yang digunakan untuk mempercepat pesawat ruang angkasa dan satelit buatan. Ada banyak metode yang berbeda. Setiap metode memiliki kekurangan dan kelebihan, dan pendorong pesawat ruang angkasa adalah bidang penelitian yang aktif. Namun, sebagian besar wahana antariksa saat ini didorong dengan memaksa gas dari bagian belakang kendaraan dengan kecepatan yang sangat tinggi melalui nosel supersonik de Laval. Mesin semacam ini disebut mesin roket.
Semua pesawat ruang angkasa saat ini menggunakan roket kimia (bipropelan atau bahan bakar padat) untuk peluncurannya, meskipun beberapa (seperti roket Pegasus dan SpaceShipOne) telah menggunakan mesin bernapas udara pada tahap pertama. Sebagian besar satelit memiliki pendorong kimia sederhana yang dapat diandalkan (biasanya roket monopropelan) atau roket resistojet untuk mempertahankan stasiun orbit dan beberapa menggunakan roda momentum untuk kontrol sikap. Satelit-satelit blok Soviet telah menggunakan tenaga penggerak listrik selama beberapa dekade, dan pesawat ruang angkasa geo-orbital Barat yang lebih baru mulai menggunakannya untuk pemeliharaan stasiun utara-selatan dan peningkatan orbit. Kendaraan antarplanet sebagian besar juga menggunakan roket kimia, meskipun beberapa telah menggunakan pendorong ion dan pendorong efek Hall (dua jenis pendorong listrik yang berbeda) dengan sukses besar.
Kabel
Kereta gantung adalah salah satu dari berbagai sistem transportasi yang mengandalkan kabel untuk menarik kendaraan atau menurunkannya dengan kecepatan yang stabil. Terminologi ini juga mengacu pada kendaraan pada sistem ini. Kendaraan kereta gantung tidak memiliki motor dan mesin dan ditarik oleh kabel yang diputar oleh motor di luar kereta.
Hewan
Penggerak hewan, yang merupakan tindakan penggerak sendiri oleh hewan, memiliki banyak manifestasi, termasuk berlari, berenang, melompat, dan terbang. Hewan bergerak karena berbagai alasan, seperti untuk mencari makanan, pasangan, atau habitat mikro yang sesuai, dan untuk menghindari predator. Bagi banyak hewan, kemampuan untuk bergerak sangat penting untuk kelangsungan hidup dan, akibatnya, tekanan selektif telah membentuk metode dan mekanisme gerak yang digunakan oleh organisme yang bergerak. Sebagai contoh, hewan-hewan yang bermigrasi dan menempuh jarak yang jauh (seperti rusa kutub) biasanya memiliki mekanisme gerak yang hanya membutuhkan sedikit energi per satuan jarak, sedangkan hewan-hewan yang tidak bermigrasi dan harus sering bergerak cepat untuk menghindari pemangsa (seperti katak) cenderung memiliki mekanisme gerak yang mahal tapi sangat cepat. Studi tentang pergerakan hewan biasanya dianggap sebagai sub-bidang biomekanik.
Gerakan membutuhkan energi untuk mengatasi gesekan, hambatan, inersia, dan gravitasi, meskipun dalam banyak situasi, beberapa faktor ini dapat diabaikan. Di lingkungan darat, gravitasi harus diatasi, meskipun hambatan udara tidak terlalu menjadi masalah. Namun, di lingkungan berair, gesekan (atau tarikan) menjadi tantangan utama, dengan gravitasi yang tidak terlalu menjadi perhatian. Meskipun hewan dengan daya apung alami tidak perlu mengeluarkan banyak energi untuk mempertahankan posisi vertikal, beberapa hewan secara alami akan tenggelam dan harus mengeluarkan energi untuk tetap mengapung.
Gaya hambat juga bisa menjadi masalah dalam penerbangan, dan bentuk tubuh burung yang secara aerodinamis efisien menyoroti hal ini. Namun, penerbangan menghadirkan masalah yang berbeda dari pergerakan di air, karena tidak mungkin organisme hidup memiliki kepadatan yang lebih rendah daripada udara. Organisme tak bertulang belakang yang bergerak di darat sering kali harus menghadapi gesekan permukaan, tetapi biasanya tidak perlu mengeluarkan energi yang signifikan untuk melawan gravitasi.
Hukum gerak ketiga Newton digunakan secara luas dalam studi gerak hewan: jika dalam keadaan diam, untuk bergerak maju, seekor hewan harus mendorong sesuatu ke belakang. Hewan darat harus mendorong tanah yang kokoh; hewan yang berenang dan terbang harus mendorong cairan (air atau udara). Pengaruh gaya selama gerak pada desain sistem kerangka juga penting, seperti halnya interaksi antara gerak dan fisiologi otot, dalam menentukan bagaimana struktur dan efektor gerak memungkinkan atau membatasi gerakan hewan.
Disadur dari: en.wikipedia.org