Rss Feed
Tweeter button
Facebook button
Digg button

Berapa Cepat Sih Air Hujan Itu?

Kemarin lusa, saya pasang status fesbuk yang bunyinya begini :

“Berapa ya kecepatan air hujan yang turun dari langit?” :)
Lalu ada tiga komentar:
1. Obi-Wan the Jedi : Lebih cepat dari kemampuan seseorang membuka payung atau mengangkat jemuran. Ahahahahahahah!
2. Om Warmorning : 10000 km/detik
3. Bias Bee : Gravitasi dong. 9,8. Massa air hujan tidak berpengaruh pada kecepatan. Dikurangi gesekan angin kali ya.
Jujur aja, saya penasaran ama pertanyaan ini sejak tingkat satu kuliah, setelah baca bab-bab awal buku University Physics karya Halliday.
Kepikir gak sih hujan turun itu kecepatannya berapa? Apa secepat motor atau pesawat jet atau becak? Soalnya kan kadang ketika hujan turun bisa kerasa sakit banget di kulit, kadang lembut. Kadang juga basah *ya iyalah* :fufu:
Setelah semalam menginterupsi jam tidur si pacar *halo cintah!* dan memaksanya berdiskusi tentang hal ini, beliau membantu saya yang kuliah fisikanya ngulang ini menemukan teori-teori yang cukup relevan untuk menjawab pertanyaan di atas. Begini teori dan asumsi-asumsinya:
1. Air hujan turun dengan pola gerak lurus berubah beraturan. Kita bisa mengambil data pada ketinggian berapa awan hujan biasanya berada. setelah itu pake formula GLBB, kecepatan air hujan turun bisa dihitung.
Asumsi : gaya gesek terhadap udara diabaikan.
Contoh : Awan Nimbostratus terletak di ketinggian 2400m.
s = vo . t + (1/2) . a . t^2
percepatannya adalah percepatan gravitasi, 9.8 m/s2
2400 = 0 . t + (1/2) . (9.8) . (t^2)
t = 22 s = 8.16 menit
Vt = Vo + a.t
= 0 + (9.8) . 22
= 217 m/s = 781.2 km/h
2. Jika tetesan air hujan mengalami energi kinetik yang sama dengan energi potensial, maka hanya perlu mencari radius air hujan untuk menentukan massanya dan ketinggian awan hujan, lalu kecepatan bisa diperoleh dari persamaan energi potensial dan energi kinetik.
Asumsi : densitas air hujan sama dengan air pada suhu lingkungan dan gaya gesek terhadap udara diabaikan.

3. Tetesan udara mengalami gesekan dengan udara yang dilewatinya, dan udara dianggap sebagai fluida yang memberikan gaya apung (buoyancy force) maka kecepatan tetes air hujan bisa didekati dengan formula Navier-Stokes untuk menentukan terminal

velocity.

3.

“Berapa ya kecepatan air hujan yang turun dari langit?”

Lalu ada tiga komentar:

1. Obi-Wan the Jedi : Lebih cepat dari kemampuan seseorang membuka payung atau mengangkat jemuran. Ahahahahahahah!

2. Om Warmorning : 10000 km/detik

3. Bias Bee : Gravitasi dong. 9,8. Massa air hujan tidak berpengaruh pada kecepatan. Dikurangi gesekan angin kali ya.

Jujur aja, saya penasaran ama pertanyaan ini sejak tingkat satu kuliah, setelah baca bab-bab awal buku University Physics karya Halliday.

Kepikir gak sih hujan turun itu kecepatannya berapa? Apa secepat motor atau pesawat jet atau becak? Soalnya kan kadang ketika hujan turun bisa kerasa sakit banget di kulit, kadang lembut. Kadang juga basah *ya iyalah* :fufu:

Setelah semalam menginterupsi jam tidur si pacar *halo cintah!* dan memaksanya berdiskusi tentang hal ini, beliau membantu saya yang kuliah fisikanya ngulang ini menemukan teori-teori yang cukup relevan untuk menjawab pertanyaan di atas. Begini teori dan asumsi-asumsinya:

1. Air hujan turun dengan pola gerak jatuh bebas. Kita bisa mengambil data pada ketinggian berapa awan hujan biasanya berada. setelah itu pake formula gerak jatuh bebas, kecepatan air hujan turun bisa dihitung.

Asumsi : gaya gesek terhadap udara diabaikan.

Contoh : Awan Nimbostratus terletak di ketinggian 2400m.

h = vo . t + (1/2) . g . t^2

(percepatan, a,  adalah percepatan gravitasi, 9.8 m/s2)

2400 = 0 . t + (1/2) . (9.8) . (t^2)

t = 22 s = 8.16 menit

Vt = Vo + g . t

= 0 + (9.8) . 22

= 217 m/s = 781.2 km/h

ARTINYA… Kalo mo menghindari air hujan, harus menggeber  motor/mobil lebih dari kecepatan tersebut! :lol:

2. Jika tetesan air hujan mengalami energi kinetik yang sama dengan energi potensial ditambah gaya gesek dari udara, maka kecepatan air hujan turun dapat dihitung dengan persamaan yang mengandung Fk (kinetic force), Fp (potential force), dan Fd (drag force)

Fk = Fp – Fd

(1/2) . m . (v^2) = m . g . h - (½) . C. (rho) . A . (v^2)

drag coefficient, C, diambil 0.1 (untuk benda bulat)

radius air hujan dianggap 2mm, maka :

A = (3.14) . (2^2) / (10000)= 0.001256 sqm

m = [ (4/3) . (3.14) . (2^3) / (1000000000) ] . [ 1000 kg/cum]

= 0.0000335 kg

persamaan diselesaikan, dan hasilnya :

v = 24.88 m/s

3. Tetesan udara mengalami gesekan dengan udara yang dilewatinya, dan udara dianggap sebagai fluida yang memberikan gaya apung (buoyancy force) maka kecepatan tetes air hujan bisa didekati dengan formula Navier-Stokes untuk menentukan terminal velocity.

Yang ini saya males nyari buoyancy forcenya! :-”

Oia, terminal velocity ini adalah kecepatan maksimum yang dialami oleh air hujan ketika dia turun. Dari penelitian, diperkirakan terminal velocity adalah sekitar 8 m/s. Lha? kok jauh lebih kecil dari yang kita itung di atas? Iya soalnya ada angin yang mempengaruhi, ada buoyancy force itu tadi, dan juga pengaruh diameter butiran air hujan, karena semakin kecil butiran, terminal velocity semakin kecil. Contohnya adalah kabut. Kabut itu adalah butiran air yang mengapung di udara. Hal ini disebabkan karena terminal velocity yang begitu rendah sehingga dia gak jatuh ke bawah. Begitu.

Ya sudah sekian dulu. Misteri kecepatan air hujan turun nampaknya sudah sedikit terpecahkan. Gak penting ya? Emang isi blog saya ada yang penting? :fufu:

PS : kalo ada sanggahan atau masukan, boleh lho diutarakan di kolom komen.

Tagged , ,

46 thoughts on “Berapa Cepat Sih Air Hujan Itu?

  1. ikal says:

    Fenomena Menarik Tentang Hujan
    Kita sebagai penduduk negara Indonesia pantasnya sangat bersyukur atas nikmat yang diberikan-Nya. Indonesia merupakan negara tropis. Negara tropis setiap tahun pasti ada kiriman hujan dari langit. Itu merupakan rezeki yang luar biasa. Walaupun sekarang musim hujan sudah tak menentu waktunya, tak seperti dulu lagi. Mungkin hal tersebut disebabkan karena adanya perubahan iklim kali ya? Nah, sebenarnya ada banyak hal unik yang tersembunyi di balik turunnya hujan. Sobat mau tahu? Kita simak di bawah ini:

    1. Rata-rata kecepatan hujan turun adalah 8-10 km/jam.
    Tidak secepat yang seperti kita bayangkan bukan? Air jatuh ke bumi dengan kecepatan yang relatif rendah karena titik hujan memiliki bentuk khusus yang meningkatkan efek gesekan atmosfer dan membantu hujan turun ke bumi dengan kecepatan yang lebih rendah. Andaikan bentuk titik hujan terdesain berbeda, atau andaikan atmosfer tidak memiliki sifat gesekan yang menghambat kecepatan hujan, maka bumi akan menghadapi kehancuran setiap turun hujan. Betapa mengerikan.

    2. Ketinggian minimal awan hujan adalah 1.200 meter.
    Awan hujan sering disebut sebagai awan Genus Nimbostratus berpotensi terhadap curah hujan frontal. Awan tersebut minimal mempunyai ketinggian 1.200 meter di atas permukaan laut. Meskipun begitu, ada juga awan hujan di ketinggian 10.000 meter.

    3. Dalam rentang waktu satu detik, air menguap sebanyak 16 juta ton.
    Jumlah yang sangat dahsyat. Sobat bisa bayangkan betapa banyaknya air 16 juta ton. Air sebayak itu menguap setiap detik pasca hujan. Jumlah ini sama dengan jumlah hujan yang turun tiap detiknya. Sebuah kebesaran Tuhan, air berdaur dengan begitu hebatnya.

    4. Butiran air hujan mengalami perubahan bentuk ratusan kali.
    Selama perjalanan di udara, tetes-tetes air hujan senantiasa mengalami perubahan bentuk. Diperkirakan air hujan akan mengalami ratusan kali perubahan bentuk jika turun dari langit. Dan jika butiran itu dibekukan, akan terbentuk suatu kristal yang sangat indah.

    5. Bau wangi setelah hujan.
    Tak disangka, sesaat setelah hujan turun, rumput, ilalang, dan tanah mengeluarkan bau khas yang wangi. Bau ini terbentuk dari senyawa yang dinamakan “Petrichor”.

    6. Hujan berhubungan dengan perasaan.
    Dan fakta terakhir yang paling misterius dan mengejutkan ilmuwan. Hujan memiliki kemampuan untuk menghipnotis manusia untuk me-resonansi-kan ingatan masa lalu. Dan tanpa bisa mendapatkan bukti ilmiah, para ilmuan hanya bisa menyimpulkan bahwa di dalam hujan, ada lagu yang hanya bisa didengar oleh mereka yang dilanda rindu.
    Dan pada titik ini, para ilmuwan meyakini bahwa manusia biasanya mendapatkan inspirasi saat hari hujan.

    Seperti itulah fenomena nyata tentang hujan. Sangat menarik, bukan?
    Semoga bermanfaat.

  2. Macy Cefalo says:

    I will gear this review to 2 types of people: current Zune owners who are considering an upgrade, and people trying to decide between a Zune and an iPod. (There are other players worth considering out there, like the Sony Walkman X, but I hope this gives you enough info to make an informed decision of the Zune vs players other than the iPod line as well.)

  3. neni says:

    jd kec hujan tergantung oleh tinggi awan, lau hujan yg dtengx deres tuh jga krn tinggi awan juga :-P :-P http://aquaregia.web.id/wp-includes/images/smilies/icon_razz.gif

  4. tapakuntulayang says:

    ngitungnya pake rumus yang njlimet, klo kebanyakan wasior kendang, jakarta kerendem. sedih juga inyong tidak tahu cara ngerumusin supaya tidak kebanjiran.

  5. yuda says:

    bro,,mkasih ya atas keterangan n jawaban nya,,
    kemaren gua ama temen2 lagi duduk2,,lalu ngebanyol.
    seberapa cepat hujan,,kendaraan yang paling cepat aja pasti kena hujan,,kalah ama hujan,,ferari aja kena hujan,,temen2 gua ketawa,,

    mkasih bro

  6. NgawurBerat says:

    Tuk tau pasti kecepatan air hujan, kayaknya harus sholat istikharoh seribu rokaat, trs ndilat minyak wangi setengah liter, trs ngemut tasbih 3 hari 3 mlm, trs pas turun hujan terlentang di tengah jalan raya. Insya alloh berhasil.

  7. jarwadi says:

    di kelas sma dulu ngga memperhatikan ya jeng; hehehe … bila ya berarti sama dengan akuuuh

  8. Vie says:

    bahasannya berat nih.. hehe. :D

  9. DuniaSapi says:

    Kalo “kecepatan” air hujan, aku memang ngga tau. Tapi kalau “harga” air hujan, setau aku minimal Rp.2.000,- ( buat ojek payung)…..huahaha.

  10. warm says:

    jawaban saya ternyata cuma melenceng dikit dari perkiraan perhitunganmu,
    soalnya saya ngitung pas air itu berubah menjadi butiran es beku :D

  11. omahmiring says:

    Masih salah tuh. Masih harus dikurangi massa yang hilang saat bergesekan, belum lagi kerapatan udara, kecepatan angin horisontal, trus kecepatan terminal juga lho….

    • Christin says:

      disclaimernya bisa dibaca lho di point tiga dan paragraf setelahnya ;) )

      btw, emang massa bisa hilang? apa kabar neraca massa?

  12. wennyaulia says:

    astaga kitinnnnn *menjura*

    kalo aku mikirnya, gimana biar ujan bisa jd duit aja deh :D

  13. dilla says:

    owh okey…
    saya kok lebih suka sama jawabannya oki ya :) )
    kitin kok pinter banget sih?
    *mintak goban*

  14. didut says:

    *bolak balik baca dr atas sampe bwh* ….. msh lbh parah yg ini >> http://blog.budiyono.net/2007/11/28/kantong-kresek-juga-bisa-terbang/ hahahahaha~

  15. Fenty says:

    Wesyaaahhh …. itu rumus fisika kelas berapa yaa ??? masyaAllah, kapan aku bisa pinter fisika gitu ya, ck ck ck …

  16. sintingmaut says:

    *nge-print postingan ini, trus dibakar, trus dicampur ke air putih, trus diminum*

    semoga ilmunya masuk, biar jadi pinter kaya Christin, huahauhauahua :P

    • Christin says:

      tumben minum aer putih bang biasanya menyan :lol:

      kok ga pernah maen di rumah rumpi lagiiii?

  17. Juminten says:

    chriiiiiiissss…
    ya ampun rumusnya itu…
    aku suka fisika, sih. tp udah byk yg lupa rumusnya. bwahahaha…
    eh, tp sebenarnya rumus jg ga perlu dihafal kan yah? :P

  18. sez says:

    navier-stokes? oh..my…
    kayanya pernah denger dimanaaaaa gituh…
    *ahahahaha… permisi, saya mau loncat dari lantai 6*

  19. Nazieb says:

    *pingsan dengan mulut berbusa*

  20. Guh says:

    Asumsi pertama tidak masuk akal, ratusan km/jam itu mematikan. Kalau itu benar sudah banyak orang mati kehujanan. Dan payung pasti dibuat jauh lebih tebal.

    Saya pernah amati saat gerimis, kaca belakang mobil dengan kemiringan kira-kira 45 derajat, kalo mobilnya selalu melaju lebih cepat dari 60km perjam, itu kaca ga akan basah kecuali kena aliran/percik dari atap. Dari situ tampaknya kecepatan jatuh hujan ga lebih dari 60km/jam.

    Aduhhh… udah lama ga buka google reader, sekalinya buka kok ginian, rumus-rumus mumeti. Langsung memutuskan tidur saja.

    • Christin says:

      iya di poin pertama itu memang terlalu banyak mengabaikan faktor2 lain jadinya ndak masup akal ;) )

      dan setelah poin ketiga itu saia tambahkan bahwa kecepatan hujan itu bahkan ndak melebihi 8 m/s (30 km/jam), jika memperhitungkan juga faktor-faktor yang lain.

      etapi jangan kapok mampir kesini lagi ya guh :fufu:

  21. Ade says:

    ngacung chris… sumpah, ga ngerti :-D

  22. bootdir says:

    Ooooo.. gitu ya gaya pacaran geeks.. *menahan nafsu untuk ngakak gulung-gulung*

  23. Takodok! says:

    Gak ada alat yg bisa ngukur langsung? Yg kayak dipake polisi di pilem2 ituu *oke, ngaco*

  24. bee says:

    Awan Nimbostratus yang paling tinggi itu 2000 m

  25. Chic says:

    *close tab*

  26. Obi-Wan says:

    *mimisan karena gak ngerti*

  27. Ivan says:

    Makzannggg ini blog apa materi kuliah fisika online sih..

Comments are closed.