Miskonsepsi Tentang Gerak

Daun dan batu jatuh

Coba perhatikan gambar di samping.

Sehelai daun dan sebuah batu jatuh dari ketinggian tertentu. Manakah yang terlebih dahulu jatuh ke bawah?

Tentunya dengan mudah, dikatakan batu akan terlebih dahulu sampai ke bawah. Pertanyaannya adalah apakah dari kejadian itu dapat disimpulkan bahwa benda yang lebih berat (batu) akan jatuh lebih cepat dibandingkan dengan benda yang lebih ringan (daun)?

Kesimpulan tersebut juga dikemukakan oleh Aristoteles, yang mengatakan bahwa sebuah benda yang lebih berat akan jatuh lebih cepat daripada benda yang ringan.

Sekarang, perhatikan juga gambar berikut.

Bola tersebut akan bergerak ketika ada gaya dorong (ditendang) oleh seseorang. Bola tersebut dianggap berhenti karena gaya dorong yang bekerja sudah tidak ada.

Dari kejadian tersebut, disimpulkan bahwa benda akan terus bergerak sepanjang ada gaya yang mendorong atau menarik benda tersebut. Benda akan terhenti atau diam jika tidak ada gaya yang bekerja.

Sekarang kita analisis bersama kedua kejadian tersebut.
1. Benda yang lebih berat akan jatuh lebih cepat daripada benda yang ringan.
Benarkah anggapan tersebut?
Bagaimana jika percobaannya diganti?
Selembar kertas dan penghapus dijatuhkan dari ketinggian yang sama. Apakah keduanya jatuh ke lantai pada waktu yang sama?
Tentu tidak, penghapus akan tiba ke lantai terlebih dahulu.

Bagaimana jika kertasnya diremas-remas sehingga membentuk seperti bola. Sekarang coba jatuhkan "bola" kertas tersebut bersamaan dengan penghapus. Apakah akan mendapatkan hasil yang sama?
Tidak dapat memastikan bukan?

Karena yang menjadi masalah bukan antara kertas yang ringan dan penghapus yang lebih berat. Tetapi pada kertas yang masih lembaran akan mengalami gaya gesek yang besar. Beda ketika kertasnya diremas-remas sehingga membentuk seperti bola, dipastikan gesekan kertas dengan bola jauh lebih kecil. Sehingga kertas tersebut akan tiba di lantai bersamaan dengan penghapus.
Kata kuncinya adalah adanya gesekan yang menghambat gerak benda bukan pada ringan beratnya benda tersebut.

2. Benda akan terus bergerak sepanjang ada gaya yang mendorong atau menarik benda tersebut. Benda akan terhenti atau diam jika tidak ada gaya yang bekerja.

Mari kita uji pendapat di atas dengan mengubah lintasan yang ditempuh boleh sebagai berikut.

Saat boleh diberikan gaya pada lantai yang licin, dapat dipastikan bola tersebut akan bergerak semakin jauh. Semakin licin lantai pasti akan semakin jauh..selicin-licinnya lantai, bola tersebut dipastikan tidak akan berhenti. Kapan berhentinya? Jika ada penghalang atau ditahan.

Artinya apa?
Bukan karena terus menerus diberikan gaya (misalnya ditendang kembali) agar bola itu berhenti, tetapi karena pengaruh gesekan.

Percobaan Galileo

Menara Pisa

Galileo kemudian melakukan percobaan untuk menguji benda yang berat akan sampai ke bawah terlebih dahulu dibanding benda yang ringan. Seperti pada gambar di samping.

Galileo konon melakukan percobaannya dari menara Pisa. Dengan menjatuhkan dua benda, yang satu besar (sebuah peluru canon) dan satunya kecil (peluru pistol) ternyata keduanya sampai ke dasar lantai dalam waktu yang sama

Dengan demikian tumbanglah pendapat Archimedes yang pertama, bahwa benda yang lebih berat akan jatuh lebih dahulu daripada benda yang lebih ringan.

Galileo juga melakukan percobaan sebagai berikut.

Galileo menggunakan bola yang digelindingkan pada lintasan yang melengkung, dengan kedua kelengkungan mempunyai ketinggian yang sama.

Percobaan (1)

Bola akan mencapai ketinggian yang relatif sama.

Percobaan (2)

Sudut kelengkungan dikurangi. Di sini bola juga mencapai ketinggian yang relatif sama tetapi membutuhkan lintasan yang lebih jauh. Semakin dikurangi kelengkungannya jarak yang dicapai bola lebih jauh lagi.

Percobaan (3)

Dengan kelengkungan nol (lintasan lurus) dapat dipastikan lintasan yang ditempuh bola akan sangat jauh (benda tidak akan berhenti).

Berhentinya benda semata-mata disebabkan adanya gesekan antara bola dengan dasar lantainya.

Demikian penjelasan mengenai kesalahan konsep (miskonsepsi) tentang gerak dalam fisika. Miskonsepsi ini telah terjadi bertahun-tahun terjadi dan sampai sekarang pun masih ada yang melakukannya. Semoga penjelasan tersebut di atas cukup gamblang dan selanjutnya akan menjadi dasar pada pembahasan materi gerak yang lain.

Postingan ini sekaligus sebagai revisi atau pembaharuan dari postingan sebelumnya.

Referensi
1. Foster, Bob.1997. Terpadu Fisika SMA untuk kelas X. Jakarta : Erlangga
2. Kanginan, Marthen. 2002. Fisika untuk SMA Kelas X. Jakarta : Erlangga

Sumber gambar : pixabay.com

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia