Kita perlu mengingat apa yang dikatakan Archimedes bahwa sebuah benda akan mengapung jika berat benda tersebut kurang dari berat air yang dipindahkan.
Dasar inilah yang memungkinkan kapal selam untuk dapat berada di dalam air dan dapat keluar dari dalam air. Bagaimana sih cara kerjanya?
Kapal selam dapat menyelam secara dinamis dan statis. Pada saat menyelam secara dinamis, kapal selam menggunakan kecepatan dan kekuatan untuk menenggelamkan seluruh tubuhnya ke dalam air.
Kapal selam menggunakan sirip atau hydroplanes untuk membantu tubuhnya tenggelam seiring dengan kecepatan yang meningkat. Hal yang sama dilakukan saat kapal selam secara dinamis berusaha keluar menuju permukaan air.
Untuk menyelam statis, kapal selam memiliki tangki pemberat yang dapat diisi dengan udara maupun air. Jadi pada saat tenggelam, kapal selam mengisi tangki pemberatnya dengan air.
Hal ini dilakukan agar berat kapal selam melebihi berat air yang dipindahkan, sesuai dengan teori Archimedes tadi. Tangki pemberat akan terus diisi dengan air hingga kedalaman yang diinginkan. Hal sebaliknya dilakukan saat kapal selam berusaha kembali mengapung di permukaan air.
Kapal selam mengisi tangki pemberatnya dengan udara lalu mengeluarkan air yang ada di dalamnya sehingga berat dari kapal selam perlahan berkurang. Dengan berat yang berkurang kapal selam akan kembali ke permukaan air.
Sumber:
sains.me
Kapal selam di desain memiliki tanki balast (trim), Tanki balast berfungsi menyimpan udara dan air. Ketika kapal selam siap untuk menyelam, katup-katup besaryang dikenal sebagai “kingstons”, yang terletak di dasar tangkibalas, dibuka untuk membiarkannya masuk ke laut. Udara di dalam tangki keluar melalui katup-katup pada bagian atas, yang dikenal sebagai “lubang-lubang angin”. Kapal selam itu masuk ke dalam air. Ketika kapal selam siap untuk muncul ke permukaan, lubang-lubang angin ditutup dan tekanan udara didorong masuk ke dalam tangki-tangki. Hal ini meniup air kembali melalui kingstons, dan kapal selam itu pun naik.
Dapat dikatakan bahwa tangki ballast ketika berisi udara berfungsi sebagai pelampung kapal selam sehingga kapal selam dapat terapung. Syarat benda dapat melayang di dalam air adalah ketika gaya apung benda sama besar dengan berat benda tersebut. Kapal selam ketika akan menyelam, membuka katup air dan menutup katup udara sehingga air laut masuk ke dalam tangki ballast dan membuat berat kapal selam bertambah serta tenggelam hingga ke kedalaman yang diinginkan. Karena masih memiliki udara dari tangki kompresor udara, kapal selam dapat menyeimbangkan gaya apung dengan beratnya. Namun, kapal selam akan pecah dan hancur jika terlalu dalam menyelam karena sesuai prinsip tekanan hidrostatis yaitu, semakin dalam masuk ke dalam air maka tekanan hidrostatisnya akan semakin besar. Ketika kapal selam akan naik ke atas permukaan air, kapal selam membuka katup udara sehingga air di dalam tangki ballast terpompa keluar dan kapal selam akan terdorong naik.