Mungkin bagi kita yang tinggal di dekat pangkalan militer AU terkadang heran atau mungkin banyak yang sudah terbiasa ketika di siang hari mendadak terdengar suara mirip ledakan bom yang menggelegar di langit, seakan perang dunia III telah datang ke negara kita #lebay . Padahal sebenarnya suara ledakan-ledakan itu bukan berasal dari sebuah bom teroris, senjata artileri atau rudal, melainkan dari sebuah peristiwa yang terjadi di udara ketika pesawat-pesawat jet tempur militer kita sedang terbang melesat melakukan manuver-manuver dalam sebuah latihan perang.

Lantas apa yang sebenarnya terjadi ? mereka tidak sedang menembakkan senjata atau menjatuhkan bom, suara ledakan itu juga bukan berasal dari mesin jet pesawat. Suara ledakan-ledakan di udara itu adalah apa yang disebut dengan “Sonic Boom”atau “Dentuman Sonik”. Dan ini terjadi ketika jet-jet tempur itu terbang dengan kecepatan supersonik atau melebihi kecepatan suara. Bagaimana hal ini terjadi ?

Sebuah dentuman sonik adalah sebuah suara yang kita dengar ketika sesuatu seperti misalnya, Pesawat terbang, yang bergerak dengan kecepatan supersonik / melebihi kecepatan suara (340 Meter/detik). Suara itu akan benar-benar terdengar ketika pesawat menembus batas kecepatan suara dan mulai memasuki kecepatan supersonik yang kemudian menghasilkan gelombang kejut. Untuk memahami bagaimana dentuman sonik terjadi, mari kita lihat sejenak tentang bagaimana mekanisme suara.


SUARA PADA KECEPATAN SUBSONIK



Gelombang suara tak lain adalah sebuah tabrakan partikel di udara pada frekuensi tertentu yang dihasilkan oleh sumber suara. Ketika sebuah pesawat terbang dengan di bawah kecepatan suara, kita bisa mendengarnya normal seperti kita mendengar sirine mobil polisi di jalanan. Ketika mobil polisi mendekati posisi kita, maka suara sirinenya akan semakin keras dan perlahan-lahan akan menjauh seiring mobil itu bergerak menjauhi kita. Ini terjadi karena efek Doppler yang terjadi pada gelombang suara. Akan tetapi semua itu terjadi pada kecepatan yang lebih lambat dari kecepatan suara dan tak mungkin bagi gelombang suara untuk saling menyalip atau mendahului satu sama lain.



Secara visual, bisa dilihat di gambar di bawah ini gan. Ini adalah pesawat jet tempur yang sedang terbang sambil membelokkan gelombang cahaya seperti sebuah lensa akibat perbedaan tekanan udara yang dihasilkan pesawat pada kecepatan supersonik




SUARA PADA KECEPATAN TRANSONIK

Kecepatan transonik adalah jarak dimana gelombang kejut dan juga dentuman sonik mulai terjadi. Pada kecepatan ini, obyek yang mulanya bergerak dengan kecepatan subsonik, mulai melaju dengan kecepatan yang lebih tinggi dari kecepatan suara. Inilah yang terjadi.



Pesawat dan suara bergerak dengan kecepatan yang hampir sama. Pada saat itu, semua gelombang mulai bergabung satu sama lain dan membentuk sebuah gelombang kejut, menciptakan sebuah perbedaan tekanan yang tinggi antara bagian ujung /hidung pesawat dan bagian belakang pesawat. Perbedaan tekanan yang sangat besar inilah yang menyebabkan dentuman sonik.


SUARA PADA KECEPATAN SUPERSONIK



Ketika pesawat melewati batas kecepatan suara dan terus melaju lebih cepat melebihi suara itu sendiri, maka seperti inilah gelombang suara itu terlihat. Gelombang suara saat itu dihasilkan lebih cepat daripada kecepatan suara itu sendiri, sehingga mereka membentuk gelombang yang saling tumpang tindih saling mendahului, membentuk sebuah bentukan kerucut seprti pada gambar. Ini dikenal dengan nama “Mach Cone”. Gelombang kejut kemudian akan semakin kuat seiring dengan semakin besarnya perbedaan tekanan.
Ketika gelombang suara dikompres pada kecepatan ini, ada sebuah perubahan besar yang terjadi pada udara di sekitar badan pesawat. Ketika tekanan secara tiba-tiba menurun drastis, maka ini akan menyebabkan penurunan suhu udara pula dan memicu kondensasi dalam waktu yang singkat.

Hal ini kemudian membentuk bentukan awan dan uap air di sekeliling badan pesawat yang sedang melaju. Ketika sebuah pesawat yang melaju dengan kecepatan supersonik melewati kita, kita bisa melihat bentukan awan kerucut ini dengan sangat jelas. Kita akan mendengar dentuman sonik beberapa detik kemudian sebagai sebuah suara mirip Guntur atau sebuah ledakan.




APAKAH DENTUMAN SONIK TERUS BERLANJUT ?



Berlawanan dengan apa yang banyak diyakini orang, sebuah dentuman sonik bukanlah sesuatu yang terjadi pada saat-saat tertentu saja. Selama pesawat tersebut terbang dengan kecepatan supersonik, maka dentuman sonik terus terbentuk pada rute penerbangannya. Mach Cone juga akan terus melebar ke daratan seperti sebuah karpet merah yang sedang digelar, secara teknis ini juga disebut “Boom Carpet”.

Fakta lain yang juga menarik adalah, sebenarnya ada dua dentuman sonik yang dihasilkan pesawat yang melakukan penerbangan supersonik. Dentuman pertama ada pada bagian hidung, dentuman kedua berada pada ekor pesawat. Mirip seperti dentuman masuk dan keluar. Jadi, sebenarnya ada dua perubahan tekanan yang terjadi pada sebuah pesawat. Pada bagian hidung (bagian depan pesawat), tekanannya menjadi sangat tinggi dan mendadak hilang (boom pertama) menuju ke tekanan yang ada pada ekor pesawat, dan kemudian mendadak kembali ke tekanan udara normal (boom kedua).



Jika kita berdiri diam di darat ketika pesawat yang sedang melaju supersonik ini melewati kita, maka kita akan mendengar dua dentuman sonik ini sebagai satu dentuman saja, ini diakibatkan kedua dentuman terjadi begitu cepat sehingga kita tak bisa membedakan mana dentuman pertama dan kedua. Akan tetapi, jika kita jadi Tony Stark dengan IronMan suite nya dan terbang dengan kecepatan supersonik dibelakang sebuah pesawat jet tempur, praktis kita akan langsung memahaminya, dengan dentuman-dentuman yang terus menggelegar merobek gendang telinga kita. Di lain pihak, pilot jet tersebut dengan tenang tetap bisa menikmati lagu yang mereka putar di pesawat dalam kesunyian yang menenangkan atau bahkan sambil melakukan selfie, ketika mereka sudah melaju lebih cepat melebihi kecepatan gelombang kejutnya sendiri.



Menarik bukan ? . Fakta yang menarik lagi adalah, tak hanya jet tempur yang bisa menghasilkan Sonic Boom yang bisa kita lihat dengan mata telanjang ini, pesawat luar angkasa juga bisa menghasilkan dentuman sonik yang jauh lebih indah dan spektakuler dari yang dihasilkan jet tempur loh



Sebagai penutup, silahkan disimak video berikut ini gan, di bagian akhir ada sesuatu yang menarik



BONUS
LET'S BREAK THE SOUND BARRIER !