SERI BUMI DATAR? BAGIAN 5 : GRAVITASI MEMBUKTIKAN BUMI BULAT

Secara definisi gaya adalah segala interaksi yang dapat menyebabkan perubahan gerak benda baik arah maupun kecepatannnya. Di jagat raya ini  ada 4 gaya fundamental yang bertugas menjaga keseimbangan alam. Selain keempat gaya ini  disebut gaya turunan.  Keempat gaya tersebut adalah,

Gaya nuklir kuat

Gaya ini bertugas menjaga inti atom agar tidak pecah. Gaya ini paling kuat di antara ketiga gaya lainnya.

 

Gaya elektromagnetik

Interaksi yang disebabkan oleh sifat listrik dan magnet suatu benda, contohnya adalah peristiwa elektron mengelilingi inti atom.

Gaya nuklir lemah

Gaya ini bertugas menjaga keseimbangan Proton-Neutron ketika terjadi peluruhan sinar beta.

Gaya Gravitasi

Interaksi yang disebabkan oleh massa suatu benda. Gaya ini paling lemah di antara ketiga gaya lainnya, namun memiliki jangkauan paling jauh.

Gravitasi

Hukum gravitasi pertama kali diperkenalkan oleh Sir Isaac Newton (1643-1727). Di dalam bukunya "Principa and Optika", Newton mengemukakan :

"Setiap objek di alam semesta menarik setiap benda lainnya dengan sebuah gaya melalui garis lurus yang berasal dari masing-masing pusat massa benda yang sebanding dengan massa keduanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua pusat massa benda".

Jika dituliskan ke dalam persamaan matematika adalah

F = G M₁ M₂ / R²

F = Gaya tarik

M₁ dan M₂ = Massa benda satu dan dua

R = Jarak antar pusat massa kedua benda

G = Konstanta gravitasi

Dari persamaan di atas bisa kita turunkan rumus baru untuk benda-benda yang ada di dekat permukaan bumi. Dengan memasukan nilai G, Massa bumi dan jari-jari bumi kita dapatkan,

F = 9,8m/dtk² x Massa benda

Angka 9,8 m/dtk² kita sebut dengan percepatan gravitasi bumi dan dilambangkan dengan huruf  “g”.  Untuk pemakaian praktis bisa dibulatkan menjadi 10 m/dtk².  Bisa kita tuliskan kembali rumusnya menjadi

F = g x Massa benda

Dan gaya gravitasi yang bekerja pada setiap benda di permukaan bumi tidak lain dan tidak bukan adalah gaya berat benda atau kita sebut berat saja dilambangkan dengan W.  Atau ditulis kembali menjadi,

W = g x Massa benda

Kita bisa melihat bahwa ada perbedaan mendasar antara berat dan massa. Nilai berat benda sama dengan 10 kali massa benda, berat benda memiliki arah ke pusat massa bumi (atau ke bawah menurut kita) sedangkan massa benda tidak memiliki arah, satuan massa adalah gr atau kg sedangkan satuan berat adalah kg m/dt² atau kgF atau Newton (sebagai penghormatan kepada Newton penemu hukum gravitasi).

Gaya tarik menarik dua massa benda ini telah dibuktikan secara akurat oleh Cavendish dalam eksperimennya tahun 1798.  Bahkan dari eksperimen inilah Cavendish dapat menentukan nilai konstanta Gravitasi (G).

Pendapat Newton ini diakui dunia dan menjadi hukum dalam sains yang dikenal sebagai "hukum gravitasi umum Newton".  Di dalam sains kedudukan hukum adalah sangat tinggi, maksudnya  walaupun seorang ilmuwan juga tidak boleh menutup kemungkinan adanya kesalahan dalam suatu hukum sains namun hampir bisa dipastikan hukum dalam sains itu tidak terbantahkan.  Karena hukum dalam sains pasti sudah mengalami pengujian ratusan, ribuan bahkan jutaan kali, baik di laboratorium, maupun di dalam kehidupan sehari hari.

Contoh hukum dalam sains misalnya hukum ohm, hukum Khirchof, hukum kekekalan energi, hukum pewarisan Mendel (dalam biologi) dsb.  Ini berbeda dengan "Teori", sebuah teori masih banyak membutuhkan pengujian dan masih bisa diperdebatkan misalnya teori relativitas Einstein, teori Big Bang, teori keadaan tunak, teori Evolusi dsb. Sebuah teori bisa salah jika ternyata bukti yang ada malah berlawanan.

Mengingat begitu kuatnya hukum gravitasi dalam sains, alangkah mengherankannya bila ada sekelompok orang yang tidak mempercayai adanya gaya gravitasi. Gravitasi hanya mitos dan ilusi katanya. Mereka adalah para penganut faham bumi datar.  Mereka benar-benar mengharamkan gaya gravitasi bumi. Dan melalui propaganda dalam video yang diunggah di youtube mereka membantah adanya gaya gravitasi.

Namun sayangnya bantahan yang dikemukakan sama sekali jauh dari ilmiah, cukup dengan menyajikan besi tenggelam dan gabus terapung.  Dan yang lebih mengherankan lagi ada orang yang langsung begitu saja percaya "mitos gravitasi" hanya dengan menonton pertunjukan video besi tenggelam dan gabus terapung. Mereka pikir Newton nyambi tiduran ketika merumuskan hukum gravitasi dan diselesaikan dalam waktu satu jam saja sehingga besi tenggelam dan gabus terapung luput dari pengamatannya.

Peristiwa benda tenggelam dan benda terapung itu sudah diamati Archimedes sejak tahun 214 SM. Sangat mustahil bila Newton mengabaikannya. Jadi alangkah tidak cerdasnya jika peristiwa besi tenggelam dan gabus terapung digunakan untuk membantah hukum gravitasi. Atau memang penonton videonya yang memang tidak cerdas? sehingga "ilusi gravitasi" langsung ditelan mentah-mentah. Peristiwa besi tenggelam dan gabus terapung sudah saya bahas pada seri ke-4 Besi Tenggelam dan Gabus Terapung.

Dalam fisika modern, hukum gravitasi Newton digantikan oleh Teori relativitas umum Einstein. Dalam teorinya, Einstein mengatakan bahwa gravitasi dapat melengkungkan ruang dan waktu di sekitar benda bermassa. Akibatnya benda-benda di sekitarnya akan dipaksa untuk selalu berada di dekat benda bermassa tersebut. Hal inilah yang menyebabkan benda selalu ditarik bukan ditolak oleh gravitasi. Untuk banyak hal, hukum gravitasi Newton ini masih sangat akurat digunakan, misalnya untuk menghitung kecepatan satelit, menghitung kecepatan bulan mengelilingi bumi dsb. Namun untuk benda yang sangat massif atau yang memiliki gaya gravitasi ekstrim seperti blackhole, yang harus digunakan adalah teori relativitas umum Einstein.

Gravitasi membuktikan bumi bulat

Hukum gravitasi bukan hanya mampu menjelaskan gaya tarik-menarik benda bermassa saja, bahkan hukum gravitasi berhasil membuktikan bahwa bentuk bumi adalah bulat.  Dan inilah yang membuat penganut bumi datar sangat membenci gravitasi.  Gravitasi dan bumi bulat adalah sesuatu yang tidak mungkin dapat dipisahkan.

Gravitasi mengharuskan bumi berbentuk bulat, mari kita lihat penjelasannya;

Di belahan bumi manapun arah benda jatuh selalu ke bawah, entah itu di Indonesia, di Eropa di Amerika, di kutub utara atau di kutub selatan. Ini adalah fakta yang memang terjadi di alam.  Hukum gravitasi menyatakan bahwa benda jatuh arahnya menuju ke pusat massa bumi atau dengan kata lain menuju ke satu titik.  Dan satu-satunya bentuk yang dapat memenuhi kenyataan tersebut adalah bola. 

Lihat gambar.

Jika bumi berbentuk bola, arah gravitasi akan menuju ke pusat bola dan ini akan dirasakan sebagai arah ke bawah bagi seluruh manusia yang berdiri di permukaan bola.

Namun jika bumi berbentuk cakram (lingkaran yang memiliki ketebalan) maka arah gravitasi akan berbeda-beda di setiap permukaan cakram.  Di pusat lingkaran cakram arah gravitasi memang ke bawah, tetapi semakin menjauhi pusat cakram arah gravitasi akan semakin miring, bahkan di tepi lingkaran arah gravitasi akan menuju ke samping.  Bila seperti ini, alangkah sengsaranya manusia dan makhluk lainnya terutama yang tinggal jauh dari pusat lingkaran karena harus menanggung berat badan ke samping. Sudah pasti Tuhan tidak akan mendesain yang seperti ini.

Silakan dicoba untuk bentuk-bentuk geometri lain apakah bisa memenuhi?

Jadi kesimpulannya  gravitasi membuktikan bahwa bumi berbentuk bulat. Dan kenyataan ini pasti sudah diketahui oleh Newton, ilmuwan sezamannya dan sesudahnya sampai saat ini. Artinya pandangan bumi bulat sudah sejak dari dulu diterima oleh masyarakat dunia kecuali yang menolak hukum gravitasi. 

Bayangkan ribuan tahun yang lalu belum ada satelit, belum ada Komputer, belum ada kamera foto, manusia belum bisa terbang, namun manusia sudah dapat memahami bentuk bumi yang bulat, lalu apa gunanya jika sekarang ada orang yang meributkan keaslian foto-foto bumi dari satelit karena menolak bentuk bumi bulat. 

Tidak semua rekayasa digunakan untuk tujuan memutarbalikkan fakta. Sangat banyak hal yang direkayasa untuk tujuan memudahkan pemahaman, memperjelas pencitraan dan sebagainya.  Sewaktu kita menonton film di bioskop itu juga sebenarnya hasil rekayasa agar gambar terlihat bergerak namun kita tidak pernah menuduh apa yang ada di rol film berbeda dengan yang di layar.

Istilah CGI (Computer Generate Imaginary) digunakan untuk merekayasa, menggabungkan beberapa citra foto bumi dari satelit, software ini digunakan karena sudut pandang kamera yang digunakan hanya dapat memotret bumi sepotong-sepotong.  Dan memang penggunaan software CGI ini diakui oleh pembuat foto-foto bumi bulat.

Namun apakah hal demikian bisa ditarik kesimpulan bahwa bumi itu datar? Hanya orang yang tidak cerdas yang bisa menarik kesimpulan seperti itu. Terlepas dari itu semua, foto-foto bumi dari satelit, asli atau rekayasa, dipercaya atau tidak dipercaya tidak akan ada pengaruhnya apa-apa bagi pandangan bumi bulat yang sudah dibuktikan sains ribuan tahun lalu. 

Peluang sekaligus tantangan

Bagi anda yang masih tetap berkeyakinan bulat bahwa bumi ini tidak sebulat keyakinan anda melainkan datar dan tetap menolak adanya gaya gravitasi, jangan khawatir masih ada peluang untuk membantahnya. Mari saya tunjukkan 3 buah peluang emas yang akan membuat anda dikenang di sepanjang sejarah peradaban hidup manusia. Dan tentu hadiah Nobel siap menanti anda. Ini sungguhan loh.

Peluang pertama

Percayalah anda tidak akan bisa membantah adanya percepatan benda jatuh sekaligus adanya gaya yang menarik ke bawah. Itu adalah fakta atau kenyataan yang memang terjadi di alam ini!!!  Yang perlu anda lakukan adalah membuktikan bahwa bukan gaya gravitasi yang bekerja ketika benda terjatuh ke tanah, tapi suatu gaya yang sama sekali tidak berhubungan dengan massa benda. Artinya anda harus menemukan gaya fundamental yang kelima setelah empat gaya fundamental di atas. Inilah peluang sekaligus tantangan, silakan tanyakanlah pada guru-guru anda yang telah mengajarkan "mitos gravitasi".  Tapi saya mohon jangan mengajukan gaya siluman ya.... Sains tidak bisa menerima siluman.

Peluang kedua

Anda perlu membuktikan bahwa arah gaya tarik gravitasi bukanlah ke pusat massa benda tetapi menyebar di semua permukaannya. Artinya ketika gaya gravitasi ini diterapkan pada benda berbentuk cakram maka gaya tariknya akan selalu mengarah ke permukaan cakram, bukan ke pusat lingkaran cakram. Bila demikian keadaannya, masih ada kemungkinan bumi berbentuk datar.  Walaupun model menyebar seperti ini juga bisa diterapkan untuk bumi bulat, namun setidaknya anda masih punya peluang untuk membantah bumi bulat melalui argumen yang lain.

Peluang ketiga

Anda bisa mengatakan, percepatan benda jatuh bebas bisa ditimbulkan oleh gerak bumi datar ke atas dengan percepatan ke atas yang besarnya sama dengan percepatan benda jatuh. Namun anda harus berhadapan dengan Teori Einstein, sebab dengan adanya percepatan gerak ini, dalam waktu 1 tahun saja kecepatan bumi sudah melebihi kecepatan cahaya. Dan juga anda harus menjelaskan energi yang bekerja untuk mempertahankan gerak ini, sekaligus anda harus menghadapi hukum kekekalan energi. Tolong jangan katakan  energi yang bekerja itu dengan "Dark Energy" ya...!  Itu siluman! Sains tidak menerima siluman.

 

Mari mengembalikan kesadaran

Salah satu fungsi sains adalah menjelaskan fakta dan gejala alam yang terjadi di jagat raya ini. Hukum gravitasi umum Newton telah berhasil menjelaskan peristiwa benda jatuh dengan sangat baik. Bahkan hukum gravitasi telah berhasil menjelaskan lintasan pergerakan benda-benda langit. Gravitasilah yang telah menjelaskan terjadinya pasang naik dan pasang surut air laut.

Teknologi yang berkembang untuk membantu kehidupan manusia juga tidak lepas dari pengaruh gravitasi. Insinyur-insinyur desainer kapal laut, kapal selam, pesawat udara, pesawat tempur, satelit dan sebagainya pasti harus mematuhi hukum gravitasi dalam desainnya. Pilot pesawat tempur dalam bermanufer atau menembak pun harus memperhitungkan gaya gravitasi. Bahkan satelit justru memanfaatkan gaya gravitasi untuk dapat mengorbit bumi.

Sains lahir sejak manusia pertama diciptakan.  Manusia mengamati dan mempelajari gejala-gejala alam atau fakta kejadian di alam, seperti datangnya siang dan malam, pergerakan benda-benda langit dan sebagainya.  Adalah wajar jika dahulunya manusia menganggap bahwa bumi itu datar, karena memang itulah yang dirasakannya. Demikian pun wajar jika mereka menganggap matahari, bulan dan benda-benda langit lainnya bergerak mengitari bumi.

Namun sejalan dengan waktu, manusia yang terus mengamati dan mempelajari lingkungan tempat di mana dia hidup, mulai menyadari bentuk bumi yang mereka tinggali ternyata bulat.  Kesadaran mereka tumbuh dari hasil pengamatan dan perhitungan terhadap pergerakan benda-benda langit dan ini terjadi sebelum tahun Masehi. Seiring perkembangan sains semakin banyak orang yang percaya bahwa bumi memang bulat. Pada akhirnya sains klasik dan modern telah berhasil membuktikan bentuk bumi yang bulat.

Galileo bukanlah yang pertama kali memiliki pandangan bumi bulat, dia hanya mempertahankan pandangan Copernicus yang sedang berkembang saat itu namun dilarang oleh pemuka agama yang dianut sebagian besar masyarakat Eropa. Pandangan Copernicus ialah masalah Heliosentris.  Intinya pandangan bumi bulat sudah berkembang jauh sebelum jaman Galileo. Galileo hidup 500 tahun yang lalu.

Jadi alangkah tidak bijaknya bila penganut faham bumi datar ini mengaitkan bumi bulat dengan sebuah konspirasi, apalagi dikatakan sebagai konspirasi global. Konspirasi yang dikomandoi oleh negara besar dengan badan antariksanya. Bagaimana mungkin? usia negara tersebut belum 300 tahun, dan badan antariksanya belum 100 tahun. Untuk apa membuat konspirasi yang sejalan dengan pandangan masyarakat dunia, jika mau berkonspirasi mestinya malah sebaliknya, menyatakan bahwa bumi itu datar dan membuat foto-foto bumi datar. Jadi tidak perlulah membawa-bawa masalah konspirasi untuk mengajukan pandangan bumi datar, buktikan saja secara sains!!!

Penutup

Akhirnya saya tutup seri ini dengan kalimat “Sains bersifat open source alias terbuka”.  Siapapun, manusia di belahan bumi manapun bisa mempelajarinya, membuktikan teori-teori dan hukum-hukum dalam sains dengan berbagai macam percobaan dan penalaran logika, mengulangi percobaan orang lain dengan metode yang lebih baik bila merasa percobaan yang dilakukan orang lain bermasalah. Jadi jika anda merasa  "Selama ratusan tahun telah dibohongi oleh sains", belajarlah lebih semangat lagi, banyak ilmu bertebaran di mana saja bahkan di dunia maya.  Sehingga anda menjadi lebih cerdas dan tidak mudah dibohongi, bahkan oleh besi tenggelam dan gabus terapung sekalipun.

JADI MASIHKAH PERCAYA BUMI DATAR?

SERI BUMI DATAR? BAGIAN 4 : BESI TENGGELAM DAN GABUS TERAPUNG PUN IKUT MENDUKUNG (MENGEJEK) NEWTON.

Komunitas bumi datar adalah komunitas yang tidak mempercayai bahwa bumi itu bulat. Dan untuk menguatkan pendapatnya mereka mengingkari adanya gaya gravitasi. Mereka pun melakukan propaganda salah satunya lewat video yang diunggah di Youtube. Inilah salah satu ejekan mereka terhadap Newton dalam salah satu videonya,

Jika kita bertanya kepada Newton peristiwa elektron mengelilingi inti atom maka Newton akan menjawab "Karena Gravitasi".

Mohon maaf Newton tidak pernah mengeluarkan pernyataan seperti itu.  Konsep elektron mengelilingi inti atom itu baru ditemukan ratusan tahun sesudah zaman Newton.  Gaya gravitasi dan gaya elektromagnetik adalah dua hal yang berbeda. Dalam kasus elektron mengelilingi inti atom kedua gaya tersebut sama-sama ada, namun gaya gravitasi amat sangat kecil bila dibandingkan dengan gaya elektromagetik. Karena massa elektron mendekati nol.  Untuk membuktikanya tidaklah sukar hanya perlu kalkulator saja.

 

Silakan dihitung dengan rumus di bawah ini,

Untuk gaya elektromagnetik

F = K.Q₁.Q₂ / R² 

 

Dan untuk gaya gravitasi

F = G.M₁.M₂ / R²

Di mana                      

F = gaya

Q₁ = muatan inti atom.

Q₂ = muatan elektron.

M₁ = massa inti atom

M₂ = massa elektron

R = Jari-jari lintasan elektron

K dan G suatu konstanta

Dalam hal ini Newton dan penemu model atom tidaklah salah, yang salah adalah orang yang tidak bisa mendudukkan sesuatu pada tempat yang semestinya.

Setelah mengejek Newton dengan elektron mereka pun lantas melanjutkan ejekannya dengan besi tenggelam dan gabus terapung.  Seolah mereka mengatakan “Nah tuh lihat Newton, besi saja bisa tenggelam, bagaimana  gabus terapung di air dengan hukum gravitasimu?” Bahkan para pengekor faham anti gravitasi ini pun dalam diskusinya ada yang menantang, bagaimana dengan balon udara yang bisa terbang, apakah ini gaya anti gravitasi?

Mereka pun lalu mengajukan sebuah teori untuk benda jatuh, yaitu benda bisa jatuh karena memiliki massa jenis yang lebih besar dari udara dan bisa terbang karena memiliki massa jenis yang lebih kecil dari udara. Indah memang kelihatannya...

Dan kabar baiknya bagi penganut faham ini adalah, memang benar jika benda yang massa jenisnya lebih kecil dari udara akan naik keatas dan bila lebih besar akan jatuh ke bawah.

Di samping ada kabar baik ternyata ada kabar buruknya, inilah kabar buruknya. Balon udara yang bisa naik ke atas ternyata disebabkan oleh gravitasi. Loh koq bisa?

Apakah anda tidak pernah bertanya pada guru-guru anda penganut faham mitos gravitasi sekaligus faham bumi datar, cobalah anda sedikit berpikir kritis dan bertanya “jika memang benda jatuh dan naik hanya karena perbedaan massa jenis semata mengapa arahnya hanya  ke atas dan ke bawah tidak ada ke samping atau ke mana, atau dari mana munculnya arah atas dan bawah?”  Dan satu lagi cobalah anda bertanya “Jika memang karena perbedaan massa jenis semata, mengapa ketika jatuh, benda mengalami percepatan 9,8 m/dtk² namun ketika naik ke atas  percepataanya tidak sama dengan itu?”

Telah saya katakan tadi bahwa balon udara bisa naik ke atas terjadi karena gaya gravitasi. Bukan hanya balon udara, besi tenggelam dan gabus terapung pun terjadi karena adanya gaya gravitasi. Ini sungguhan loh!!!

Sebenarnya penjelasannya sangat sederhana mengapa gaya gravitasi yang menjadi penyebab itu semua. Seperti ini penjelasannya,

“Akibat gaya gravitasi, benda yang bermassa jenis lebih besar akan mendapatkan gaya tarik ke bawah lebih kuat. Akibatnya zat yang memiliki massa jenis lebih rendah akan didesak, diusir lalu dipindahkan ke atas”

Ini hanya berlaku untuk udara dan zat cair karena molekul zat cair dan gas (udara) mudah sekali berpindah. Sementara untuk zat padat tidak bisa, dan memang faktanya tidak ada benda jatuh bebas pada medium zat padat. Benda hanya akan tertahan di permukaan zat padat karena molekul zat padat sukar untuk berpindah. Contohnya besi yang diletakkan di atas meja tidak akan sanggup menembus meja karena molekul pada meja sangat angkuh.

Untuk membuktikan penjelasan saya, silakan lakukan eksperimen berikut,

• Siapkan gelas
• Isi dengan air separuhnya saja
• Tandai level permukaan air
• Ambil 10 butir kelereng
• Masukan 10 kelereng ke dalam gelas
• Amati permukaan level air, naik bukan?

Nah itulah, massa jenis kelereng yang lebih besar akan mendapat gaya gravitasi lebih kuat dan mendesak air sehingga air akan naik ke atas.

Masih belum puaskah?

Mari kita lanjutkan ejekan besi tenggelam dan gabus terapung.  Alih alih ingin mengejek Newton, justru malah sebaliknya besi tenggelam dan gabus terapung justru membuktikan adanya gaya gravitasi. Mari kita kupas satu-satu.

Peristiwa besi tenggelam

Akibat gaya gravitasi, besi yang memiliki massa jenis lebih besar dari air akan mendesak air dan besi akan terus memindahkan air  ke atas, setelah bertemu dasar air, besi baru berhenti.  Dengan kata lain besi mengalami jatuh bebas di dalam air.  Air yang merasa dipindahkan sebenarnya memberikan perlawanan inilah yang dimaksud dengan Prinsip Archimedes. Perlawanan yang diberikan air adalah gaya ke atas pada besi sebesar berat volume air yang diusir oleh besi.  Jadi hukum gravitasi Newton dan Prinsip Archimedes berkolaborasi di sini.

Bagaimana dengan percepatan yang terjadi saat besi jatuh bebas di dalam air? Jika kita mengabaikan gaya gesek antara air dan besi maka resultan gaya pada besi adalah gaya berat besi dikurangi gaya perlawanan air ke atas. Itulah yang menyebabkab percepatan besi jatuh bebas di dalam air lebih kecil dari pada percepatan jatuh ketika di udara.  Dan itu juga yang menyebabkan besi lebih ringan di dalam air daripada di udara.

Peristiwa gabus terapung

Cobalah diamati apakah peristiwa gabus terapung di atas air benar-benar terapung seluruhnya? Tidak, pasti sebagian kecil akan terendam di dalam air. Inilah penjelasanya,

Ketika gabus ditarik ke bawah oleh gravitasi, gabus akan berusaha memindahkan air di bawahnya, namun air akan memberikan perlawanan gaya ke atas. Semakin banyak volume air yang dipindahkan (artinya semakin banyak bagian gabus yang terendam) semakin besar gaya perlawanannya. Ketika gaya gravitasi pada gabus sudah sama dengan gaya perlawanan air ke atas maka terjadilah kesetimbangan, artinya resultan gayanya sudah nol.

Dan begitulah yang terjadi gabus akan mengapung di atas air dengan ada sedikit bagian yang terendam di dalam air. 

Sekarang mari berhitung agar anda tidak lagi menyepelekan gaya gravitasi

Misal 1

Massa jenis atau ρ_air  = 1 gr/cm³ = 1000 kg/m³

Massa jenis benda ρ_benda =3 gr/cm³ = 3000 kg/m³

Percepatan gravitasi,  g = 10 m/dtk²

Benda bervolume 1 cm³ dimasukan ke dalam air, bila gaya gesek air dan benda di abaikan apa yang terjadi?

Jawab

F = W - F_a

 

F  = Resultan gaya

W = Gaya berat benda

F_a = Gaya Archimedes

Massa benda

m = Volume benda x ρ_benda

m = 10^-6 x 3000 = 0,003 kg

Gaya berat benda

W = massa benda x percepatan gravitasi

W = 0,003 x 10 =  0,03 Newton

Gaya Archimedes

F_a = Vol benda x ρ_air x percepatan gravitasi

F_a = 10^-6 x 1000 x 10 =  0,01 Newton

F = W - F_a  = 0,03 – 0,01 = 0,02 Newton

Jadi gaya resultannya adalah 0,02 Newton.  Gaya resultan ini tidak lain adalah gaya berat benda di dalam air.

Percepatan yang terjadi di dalam air  adalah

a = F/m = 0,02N /0,003 kg = 6,67 m/dtk²

(positif artinya searah gaya gravitasi)

Jadi benda akan mengalami jatuh bebas di dalam air dengan percepatan sebesar 6,67 m/dtk².  Silakan dibuktikan dengan ekperimen.

Misal 2

Massa jenis gabus  ρ_Gabus = 0,2 gr/cm3 = 200 kg/m³

Massa jenis air  ρ_air  = 1 gr/cm³ = 1000 kg/m³

Gabus dengan volume 1 cm3 dimasukan ke dalam air apa yang terjadi.

Jawab

Karena massa jenis gabus lebih rendah dari massa jenis air dan lebih besar dari massa jenis udara maka gabus akan setimbang di atas air.

Massa gabus

m = Volume gabus x ρ_Gabus

m = 10^-6 x 200 = 0,0002 kg

Gaya berat gabus

W = massa gabus x percepatan gravitasi

W = 0,0002  x 10 = 0,002 Newton

Pada saat setimbang berarti gaya berat benda sama dengan gaya Archimedes atau resultan gayanya sama dengan nol.

F = W - F_a

0 = W - F_a

W= F_a

0,002 = Vol_terendam x ρ_air x percepatan gravitasi

0,002 = Vol_terendam x 1000 x 10

Vol_terendam = 0,002 / 10000  m³

Vol_terendam = 2 x 10^-7 m³ = 0,2 cm³

Artinya ada sebagian volume gabus yang terendam di dalam air sebesar 0,2 cm³.

Silakan dibuktikan dengan eksperimen.

Misal 3

Apa jadinya jika gabus pada misal 2 dipaksa diletakkan di dasar air lalu dilepaskan.

Jawab

Pada saat gabus seluruhnya berada di dasar air maka gaya Archimedes yang terjadi adalah

F_a = 10^-6 x 1000 x 10 =  0,01 Newton
 

Sementara gaya berat gabus adalah

W = 0,0002  x 10 = 0,002 Newton

Gaya resultan yang terjadi

F = W - F_a = 0,002 – 0,01 = - 0,008 Newton

Tanda minus berarti benda akan bergerak ke atas dan percepatan yang terjadi adalah;

a = F/m

a =  0,008 N / 0,0002 kg = 40 m/dt²

Jadi gabus akan meluncur ke atas dengan percepatan sebesar 40 m/dt² dengan catatan gaya gesek diabaikan.

Pada kasus balon helium terbang pun bisa dijelaskan dengan cara tersebut di atas.  Resultan gaya terjadi karena pertarungan antara gaya berat balon versus gaya Archimedes.  Karena massa jenis helium lebih rendah dari massa jenis udara maka gaya Archimedes akan lebih besar dari gaya berat balon. Gaya Archimedes yang menang. Inilah yang menyebabkan balon helium meluncur ke atas. 

Berani terima tantangan?

Kepada Anda yang belum percaya gaya gravitasi.  Anda lihat sendiri bukan, begitu mendominasinya gravitasi di sini.  Jika anda belum percaya juga, sekarang silakan buang itu “g” (percepatan gravitasi) lalu tentukan kembali rumus sesuai kemauan anda agar bisa menjelaskan besi tenggelam dan gabus terapung.  Sanggupkah? Kalau anda tidak sanggup silakan bertanyalah pada guru-guru anda yang telah mengajarkan mitos gravitasi.

Penutup

Marilah kita sadari bahwa hukum gravitasi itu bukan diciptakan oleh Newton tapi ditemukan. Ditemukan karena Newton mengamati fenomena alam yaitu benda jatuh. Newton menemukannya 500 tahun yang lalu ketika teknologi belum semaju sekarang ini, belum ada laboratorium seperti sekarang ini. 

Andaikan hukum gravitasi Newton ini salah, tentu akan cepat  diketahui, apalagi zaman sekarang laboratorium di Sekolah-sekolah dan Universitas  sudah sedemikian majunya. Apakah pernah ada yang berhasil membuktikan kesalahan hukum gravitasi Newton.

Paling-paling mereka penganut faham bumi datar yang cara terbang saja salah ( masa cukup mengapung akan sampai tujuan). Yang mau naik pesawat dari Jakarta ke Surabaya malah mundur ke Aceh. Yang sama sekali tidak memilki satelit tapi berani menyajikan foto bumi datar.  Yang mataharinya selalu di atas bumi dengan ketinggian 5000km (Mas...mas...seluas apapun bumi datar, matahari akan selalu terlihat sepanjang hari kalau seperti ini, sudah belajar arah rambat cahaya belum?). Yang siang dan malamnya terjadi karena tarian YIN-YAN matahari dan bulan. Yang fase fase bulan saat gerhana  terjadi karena benda selestial yang menutupi bulan, entah siluman dari mana itu (anehnya pengekor faham ini koq percaya saja pada siluman ya? Mestinya minta bukti dong itu siluman dari mana? Masa enggak kritis pisan sih!!!!). Yang tidak pernah akan memiliki 4 musim di bumi ini. Yang tidak akan pernah melihat matahari terbit atau tenggelam di laut.  Yang satu tahunnya bukan 365 hari (lamanya revolusi bumi pada matahari).

Terakhir, marilah kita kembali ke sains!!!

JADI MASIHKAH TIDAK PERCAYA GAYA GRAVITASI?

MASIHKAH PERCAYA BUMI ITU DATAR?

SERI BUMI DATAR? BAGIAN 3 : GAYA GRAVITASI SEMENTARA DIRUMAHKAN

Kecepatan adalah jarak dibagi waktu, ini adalah pengertian yang saya sederhanakan agar mudah dimengerti. 

Contohnya:
Mobil bergerak dengan kecepatan 60km/jam artinya dalam satu jam mobil menempuh jarak 60km, 2jam 120km, 2,5jam menempuh 150km.

Percepatan adalah perubahan kecepatan dibagi waktu, ini juga pengertian yang saya sederhanakan.

Contohnya:
Dari keadaan diam mobil mulai digas sehingga pada detik pertama kecepatan di spedometernya menunjuk 25km/jam, detik kedua 50km/jam, detik ketiga 75km/jam dan pada detik keempat 100km/jam.

Berarti setiap satu detik kecepatan mobil bertambah sebesar 25km/jam (atau 25000m/3600detik = 6,9m/detik ).

Jadi percepatan mobil adalah 6,9 m/dtk². 

Mudah difahami bukan?

Sekarang mari kita bereksperimen lagi. Dengan bola golf lagi loh...

• Pegang bola golf 10cm di atas telapak kaki kita lalu lepaskan. Sakitkah? Sakit sedikit mungkin.
• Ulangi lagi, kali ini 30cm di atas telapak kaki, lepaskan! Lebih sakit dari yang pertama bukan?
• Coba kalau 1 meter bagaimana, tentu lebih sakit lagi. Nah kalau dijatuhkan dari puncak monas jangan coba-coba ya!!!

Mari kita bertanya.  Mengapa semakin tinggi benda dijatuhkan efek jatuhnya semakin besar?

Ternyata semakin tinggi benda dijatuhkan, kecepatan sampai ke tanah semakin besar. Artinya benda yang dijatuhkan akan mengalami pertambahan kecepatan setiap waktu, dengan kata lain mengalami percepatan.

Benda jatuh ke bumi mengalami percepatan, ini adalah fakta yang tidak terbantahkan!!!

Nilai percepatan benda jatuh ini sebesar 9,8m/dtk², kita bulatkan menjadi 10m/dtk².  Artinya sesaat benda hendak dijatuhkan kecepatannya adalah 0, satu detik kemudian 10m/dtk, 2 detik menjadi 20m/dtk, 5 detik menjadi 50m/dtk dan seterusnya.

Ini pertanyaan mendasar.  Dari mana percepatan benda jatuh ini muncul, atau apa penyebab timbulnya percepatan benda jatuh ini?

Sudah menjadi pengetahuan di seluruh dunia bahwa percepatan ini timbul karena adanya gaya gravitasi bumi. Gaya gravitasi adalah gaya tarik menarik antara dua benda karena massanya.  Gaya tarik-menarik antara bumi dan benda-benda di permukaannya, kita sebut dengan gaya gravitasi bumi.

Jadi gaya gravitasi bumi lah penyebab benda-benda ditarik ke pusat massa bumi (alias jatuh bebas bila tidak ada yang menahan) dan mengalami percepatan saat jatuh. Percepatan yang ditimbulkan karena gaya gravitasi ini kita namakan percepatan gravitasi, nilainya rata-rata di permukaan bumi sebesar 9,8m/dtk².

Namun saat ini ada sekelompok orang yang mengharamkan keberadaan gaya gravitasi bumi. Mereka mengatakan gaya gravitasi hanyalah sebuah "MITOS". Mereka adalah kelompok orang yang tidak percaya jika bumi ini bulat, berputar pada porosnya dan mengelilingi matahari.  Mereka menganut faham bahwa bumi ini datar tidak berputar pada porosnya dan tidak mengelilingi matahari.

OK!  Marilah kita sejenak mengikuti kemauan mereka.  Artinya sementara kita harus 'merumahkan' gaya gravitasi bumi dan mencari kandidat lain gerangan apa yang menyebabkan timbulnya percepatan benda jatuh bebas.

Ini dia kandidat pertama

"Bumi yang datar meluncur ke atas dengan percepatan 10m/dtk²"

Yup....boleh juga tuh. Dengan bumi meluncur ke atas maka ketika kita melompat, bukan kita yang jatuh tapi bumilah yang menghampiri kita, begitu juga dengan benda yang dijatuhkan, bukan benda yang jatuh tapi bumilah yang menabrak benda itu. Sampai di sini kelihatannya semua baik-baik saja.

Namun ada konsekuensi logis dari semua ini yaitu:

Konsekuensi logis pertama

Untuk mempertahankan percepatan bumi saat meluncur ke atas, maka harus ada gaya dorong dari bawah yang bekerja terus menerus. Gaya dorong ini harus dipertahankan sebesar F = m.a, di mana F adalah gaya dorong, m artinya massa bumi dan a adalah percepatan bumi meluncur ke atas sebesar 10m/dtk².  Jika Massa bumi begitu besarnya sudah tentu gaya yang dibutuhkan juga sangat besar. 

Gaya yang diberikan melewati lintasan S membutuhkan usaha sebesar W = F.S. 

Apa artinya ?

Ya... artinya adalah Energi harus diciptakan secara terus menerus untuk mempertahankan usaha sebesar W ini.

Jelas ini adalah pelanggaran, melanggar hukum kekekalan energi yang mengatakan energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan.  Energi hanya bisa diubah dari satu bentuk ke bentuk lain, sedangkan jumlah total bersihnya adalah tetap di alam ini.

Konsekuensi logis kedua.

Sesaat bumi baru diciptakan, kecepatannya adalah nol. Satu detik kemudian menjadi 10m/dt, detik kedua menjadi 20m/dt, detik ketiga 30m/dt dan berapa kecepatannya saat ini?

Mari kita hitung berapa kecepatan bumi saat ini.

Rumusnya sangat mudah V = a. t

V = kecepatan selang waktu t

a = percepatan 10m/dt²

t = waktu yang sudah dijalani

Kita konversi dulu 1 tahun dalam detik.

1 Tahun = 365 x 24 x 60 x 60 = 31.536.000 detik.

Perlu diketahui juga berapa kecepatan cahaya. Kecepatan cahaya di ruang hampa = 300.000.000 m/detik (dibulatkan)

Inilah kecepatan bumi meluncur ke atas;

Andaikan usia bumi 1 milyar tahun

V= 10m/dt²  x 10⁹ x 31.536.000dt= 315.360.000 x10⁹ m/dtk

Wah... ternyata 1 milyar kali kecepatan cahaya!!!

Jika usia bumi 1 juta tahun

V= 10m/dt²  x 10⁶ x 31.536.000 dt= 315.360.000 x 10⁶ m/dtk

Sejuta kali kecepatan cahaya!!

Kalau usia bumi baru seribu tahun

V= 10m/dt²  x 10³ x 31.536.000 dt= 315.360.000 x 10³ m/dtk

Seribu kali kecepatan cahaya!

Bumi baru lahir setahun yang lalu tepatnya 17 Agustus 2015

V= 10m/dt² x 31.536.000 dt= 315.360.000 m/dtk

Eiitt... ternyata kecepatannya masih melebihi kecepatan cahaya.

Menurut teori relativitas Einstein tidak ada materi yang dapat melebihi kecepatan cahaya. Apalagi sampai satu milyar kalinya.  Jelas ini adalah sebuah pelanggaran berat.  Jadi kandidat pertama harus kita tolak karena melakukan pelanggaran berat.

Dan ini kandidat kedua

"Percepatan benda jatuh bebas timbul karena gaya elektromagnetik bumi"

Gaya elektromagnetik?  Wuiihhh keren bingitz!!!

Elektromagnetik memiliki dua komponen yaitu elektro atau listrik dan magnet. Gaya elektromagnetik adalah gaya yang terjadi akibat sifat kelistrikan dan sifat kemagnetan benda.

Gaya listrik

Adalah gaya tarik-menarik atau tolak menolak antara dua benda yang bermuatan listrik. Ini mirip dengan gaya gravitasi yang sedang kita "rumahkan" namun ada bedanya, kalau gravitasi hanya tarik-menarik sedangkan gaya listrik di samping tarik menarik juga bisa saling menolak. 

Hanya ada dua jenis muatan listrik di dunia ini yaitu muatan positif (+) dan muatan negatif (-), sedangkan benda yang tidak bermuatan disebut netral.  Dua benda yang bermuatan berbeda akan bersifat tarik-menarik sedangkan jika dua benda yang bermuatan sama (sama-sama positif atau sama-sama negatif) akan bersifat tolak menolak.

Apakah benda yang jatuh bebas terjadi karena tertarik oleh gaya listrik ini? mari kita uji!!

Kita lakukan eksperimen lagi. Kali ini dengan batu battery.

Kita anggap muatan bumi adalah negatif (-).

• Peganglah batu battery satu meter di atas permukaan tanah.
• Hadapkan kutub positifnya ke bawah dan kutub negatifnya di atas
• Lepaskan batu battery
• Apa yang terjadi?
• Ternyata batu battery ditarik oleh bumi dengan percepatan 10m/dtk².
• Wah bisa jadi ini karena gaya listrik
• Kita lanjutkan
• Kita balik arah batterynya kali ini kutub negatifnya menghadap ke bawah
•  Kita lepas kembali dan apa yang terjadi?
• Loh koq ditarik lagi oleh bumi dengan percepatan yang sama????
• Bukankah seharusnya batu battery akan terbang ke atas dengan percepatan 10m/dtk²

Wah berarti gaya listrik tidak pantas dipekerjakan di sini, tidak konsiten Mas!!!

Bagaimana kalau gaya magnet.

Gaya magnet adalah gaya tarik-menarik atau tolak menolak antara dua benda bersifat magnet.  Benda bermagnet memilki dua kutub yaitu kutub Utara dan kutub Selatan.  Jika dua kutub berbeda dihadapkan maka kedua benda akan saling menarik. Namun jika kutub yang berhadapan sama, akan saling menolak.

Silakan lakukan ekperimen lagi terhadap benda bermagnet, pegang satu meter di atas tanah lalu jatuhkan, silakan di bolak balik kutubnya...pasti hasilnya tetap sama, benda akan jatuh ke bumi juga.  Jadi gaya magnetpun tidak konsisten jika diterapkan di sini.

Selanjutnya Kandidat ketiga

Benda jatuh terjadi karena memiliki massa jenis yang lebih besar dari udara.  Bila massa jenis benda lebih kecil dari udara maka benda akan terbang ke atas misalnya balon helium.

Wah argumen yang hebat!!

Namun sayangnya argumen ini belum bisa menjelaskan darimana munculnya percepatan jatuh 10m/dt²  dan darimana munculnya arah atas dan bawah.  Perlu diketahui bahwa massa jenis adalah besaran skalar artinya tidak memiliki arah jadi perbedaan massa jenis saja tidak akan bisa menuntun benda jatuh arahnya ke bawah atau balon helium terbang arahnya ke atas.

Jadi apa kesimpulannya?

Kesimpulannya adalah kita harus berbicara dengan kepala personalia agar mempekerjakan kembali gaya gravitasi bumi yang sedang dirumahkan.

JADI MASIHKAH PERCAYA GAYA GRAVITASI HANYALAH MITOS?