Gerak Jatuh Bebas 4

Gravitasi: Yang Mana Yang Jatuh Duluan ?

Beberapa waktu yang lalu, dosen kami memberikan sebuah pertanyaan. Ada yang jawab bener, tapi kebanyakan salah. Nah, supaya tidak pada salah-salah lagi konsepnya, baca terus tulisan ini untuk tahu konsep yang benernya gimana.

Pertama, kita lihat dulu gimana pertanyaannya:

Ada dua buah benda dijatuhkan pada ketinggian yang sama dan dijatuhkan bersamaan. Benda A (apel) bermassa 0,2 kg dan benda B (bola pejal) bermassa 5 kg. Manakah yang jatuh terlebih daulu?

So, benda mana yang duluan jatuh?

Oke, jawaban yang bener adalah: kedua benda jatuh secara bersamaan. Nggak percaya? Kamu bisa coba sendiri. Ambil dua buah benda yang massanya berbeda, terus jatuhin dari ketinggian tertentu, maka kamu akan lihat keduanya jatuh secara bersamaan.

Menurut, Galileo Galilei (1564 - 1642) pernah menjatuhkan dua benda dengan massa yang berbeda dari menara Pisa untuk membuktikan ke orang-orang kalau kedua benda itu jatuh secara bersamaan. Salah satu kontribusi Galileo di science adalah menunjukkan ke orang-orang bahwa science itu harus berdasarkan pengamatan, bukanhanya berpikir.

Oke, kita udah belajar kalau percepatan gravitasi di seluruh permukaan bumi nilainya sekitar 9,8m/s², kalau dalam perhitungan biasanya kita bulatkan jadi 10m/s² supaya mudah menghitungnya. Artinya, semua benda yang dilepaskan di atas permukaan bumi akan mengalami percepatan yang sama, enggak peduli berapa massanya.

Note: Percepatan gravitasi semua benda di permukaan bumi sama, yaitu g = 9,8m/s²

 

Batu dan Kertas?

Oke, biasanya suka ada pertanyaan lanjutan: Kalau batu sama kertas gimana? Yang mana yang jatuh duluan? Kita coba aja:

Jelas batu jatuh duluan. Kenapa? Bukan karena massa kertas lebih kecil, tapi karena kertas itu terhambat oleh udara. Coba kalau kertasnya kita gumpalkan, maka batu dan kertas itu akan jatuh bersamaan.

Terus, kita bisa bikin percobaan juga kalau kedua batu tersebut dijatuhkan pada ruang hampa udara. Well, untuk percobaan yang ini kayaknya cuma bisa di laboratorium, soalnya butuh ruang hampa udara (vacuum) itu. Tapi percobaan kayak gini pernah dilakukan. Ketika keduanya dilepaskan, mereka jatuh bersamaan.

Intinya, biar nggak salah konsep lagi, saya tekankan lagi: percepatan gravitasi 9,8m/s² itu hanya berlaku jika kita mengabaikan hambatan udara. Semua rumus kinematika fisika yang kita pelajari di SMA itu tidak mempertimbangkan hambatan udara.

Note: percepatan gravitasi 9,8m/s² itu hanya berlaku jika mengabaikan hambatan udara

Next: Gaya Gravitasi

Oke, penjelasannya masih berlanjut nih: tentang Gaya Gravitasi.

Nah sebelum dijawab, ada pertanyaan lanjutan: gaya gravitasi kedu benda tersebut sama atau beda?

Kalau ini bisa jawab?

Jangan kebalik-balik antara gaya gravitasi sama percepatan gravitasi. Inget konsepnya:

[oke, saya agak salah sih kalau nulis F=ma, lebih tepat kalau ditulis :

Tapi, sementara ini kita pakai F=ma untuk mempermudah pengertian gaya gravitasi dan percepatan gravitasi]

Nah, untuk gravitasi juga sama. Biasanya gaya gravitasi itu kita simbolkan W (Weight/Berat). Terus untuk percepatan gravitasi, simbolnya g. Tinggal kita tulis jadi:

Berarti kalau gitu, gaya gravitasi kedua benda itu sama atau beda?

Gaya Gravitasi Benda A (Apel) (massa = 0,2kg):
W = m . g = 0,2 x 10 = 2N

Gaya Gravitasi Benda B (Bola Pejal) (massa = 5kg):
W = m . g = 5 x 10 = 50N

Gaya gravitasi benda A itu 2N, sementara yang B itu 50N, ya jelas beda lah ya 

Oke, segitu aja penjelasannya. Kalau dapat disimpulkan, intinya:

1. Dua benda dengan massa yang berbeda akan jatuh secara bersamaan.
2. Semua benda jatuh dengan percepatan gravitasi yang sama, 9,8m/s², dengan catatan   kita mengabaikan tekanan udara.
3. Dua benda dengan massa yang berbeda, memiliki gaya gravitasi yang berbeda juga.

Menurut bapak ilmu pengetahuan modern ini, jika tidak ada hambatan atau gesekan udara, pada ketinggian yang sama di permukaan Bumi, benda akan jatuh pada percepatan gravitasi yang sama tanpa mempedulikan berat benda itu.

Kecepatan benda berdasarkan waktu disebut percepatan. Percepatan gravitasi adalah sebutan untuk percepatan benda yang menerima gaya gravitasi saja. Seperti yang terjadi pada palu dan bulu di Bulan. Pada tahun 1971, Apollo 15 menerbangkan astronot ke Bulan, astronot itu menjatuhkan palu dan bulu. Hasilnya, palu dan bulu benar-benar jatuh di saat yang sama.

Tetapi, benda yang ada di Bumi tidak hanya menerima gaya gravitasi. Setiap benda menerima hambatan udara dan gesekan udara, sehingga kecepatan jatuhnya benda berbeda tergantung besar dan berat benda. Jadi, sebenarnya yang membedakan lama waktu jatuhnya sebuah benda ialah hambatan udara.

 Sumber :

https://www.zenius.net/blog/621/gravitasi-yang-mana-yang-jatuh-duluan

Oleh : Lailatul Mufida-2414031062