Saat di bangku sekolah dasar kita diajarkan banyak sekali teori yang untuk menjawab pertanyaan – pertanyaan aneh yang selalu keluar dari imajinasi kita, salah satunya tentang mengapa sebuah benda bisa jatuh kebawah?.., jawaban dari pertanyaan ini akhirnya kita dapatkan setelah berada di kelas 4 melalui teori GRAVITASI.

Teori ini juga menjelaskan beberapa hal yang membingungkan seperti kenapa orang yang tinggal dibagian bawah bumi yang bulat tidak jatuh keluar angkasa? dan jawabannya tentu saja ialah karena Gravitasi bumi selalu menarik semua benda ke inti bumi.

maklum soalnya kita lebih dulu tau konsep Bumi bulat dibanding teori gravitasi.

Penyebab Benda Jatuh Menurut Para Ahli
Typepad

Mengapa sebuah benda bisa jatuh?

Terlepas dari semua itu, ada teori RELATIVITAS yang di kemukakan oleh Einstein, dan teori ini juga menjelaskan mengapa semua benda di bumi jatuh kebawah?

Ini menandakan bahwa Teori Gravitasi saja tidak cukup untuk menjawab semua hal yang berkaitan dengan itu. dan ini juga alasan kenapa ada banyak orang yang bertanya-tanya tentang hal dibawah ini

  • Apa itu materi gravitasi?… kita hanya diajarkan bahwa gravitasi adalah gaya yang menarik benda ke inti bumi, dan juga percepatannya adalah 9,8m/s2, tetapi tidak dijelaskan apa meteri-nya.
  • Apakah 9,8 m/s bisa diterapkan pada awan atau benda melayang lainnya?…
  • Seperti kita tahu bahwa kalau ada yang namanya tarik-menarik berarti ada tolak-menolak, karena yang membuat hal itu terjadi ialah adanya kutub utara dan selatan, jika yang membuat benda jatuh itu dikarenakan proses tarik-menarik, berarti harus ada tempat di bumi yang menolak benda. adakah tempat di bumi yang seperti itu?
  • Inti bumi terdiri dari campuran besi dan nikel, apakah kedua benda ini jika di campur akan mempunyai sifat seperti magnet, dan bisa menarik benda- benda lain seperti air, tanah, daging, dll.?

Itu adalah pertanyaan – pertanyaan aneh yang sering ditemukan di forum-forum yang membahas Sains. dan juga sering di ajukan oleh orang orang yang meyakini bumi datar (flat Earth).

jika dipikir menggunakan logika, Pertanyaan – pertanyaan itu cukup masuk akal, Untuk itu Pembahasan ini membahas Penyebab benda jatuh dari berbagai sudut pandang, jadi bukan hanya Gravitasi saja


Mengapa Benda Jatuh Kebawah? jelaskan menurut beberapa pandangan.

Isaac Newton – Hukum Gravitasi Universal

SIR-ISAAC-NEWTON-PENYEBAB-BENDA-JATUH-THEORY-ID

Sejarah teori gravitasi

Terdapat kisah yang menceritakan bahwa, dalam menemukan Hukum Gravitasinya Newton secara tidak sengaja memperolehnya ketika sebuah apel jatuh dan mengenai kepalanya. Cerita tersebut hampir tidak benar.

Tetapi jauh sebelum itu, hukum gravitasi sudah lama menjadi bahan pemikirannya. Meskipun ketika apel tersebut mengenai kepalanya dia mulai berpikir dan bertanya bahwa apakah gaya yang bekerja pada buah apel ini sama dengan gaya yang bekerja antara bulan dan bumi?

Gravitasi pertama kali diperkenalakan pada tahun 1665, oleh Sir Isaac Newton, dan berargumen bahwa

“Setiap massa menarik massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut.”

Isaac Newton menemukan hukum gravitasi, yang mampu menjelaskan gerak benda langit yang diketahui saat itu. Dia juga menunjukkan bahwa hukum yang sama juga yang menyebabkan benda sehari-hari jatuh ke bawah.

Penjelasan teori gravitasi

untuk lebih jelasnya lihatlah pada Rumus gaya gravitasi dibawah ini,

Rumus Gaya Gavitasi

Rumus Gaya Gavitasi

F adalah besar dari gaya gravitasi antara kedua massa titik tersebut
G adalah konstanta gravitasi
m1 adalah besar massa titik pertama
m2 adalah besar massa titik kedua
r adalah jarak antara kedua massa titik, dan
g adalah percepatan gravitasi = RUMUS-GAYA-GRAVITASI-ISAAC-NEWTON-PENYEBAB-BENDA-JATUH-THEORY-ID

Dalam Sistem Internasional, F diukur dalam newton (N), m1 dan m2 dalam kilogram (kg), r dalam meter (m),

nilai konstanta berhasil ditentukan pada tahun 1798 oleh seorang ilmuwan Inggris Sir Henry Cavendish. dan konstanta G kira-kira sama dengan 6,67 × 10−11 N m2 kg−2.

Dari persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung berat. Berat suatu benda adalah hasil kali massa benda tersebut dengan percepatan gravitasi bumi. Persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut: W=mg. “W adalah gaya berat benda tersebut, m adalah massa dan g adalah percepatan gravitasi”.

Gravitasi mengakibatkan dua benda bermassa m1 dan m2 masing-masing mendapatkan gaya F ke arah satu sama lain. Gaya F lebih lemah jika jarak semakin jauh. Jika jarak lebih jauh 2×, maka F lebih kecil 4×.

Kesimpulan teori gravitasi

Di Bumi semua benda mendapat gaya gravitasi Bumi. Gaya ini kita sebut dengan istilah ‘berat’. Pada diagram gravitasi umum di atas, jika m1 adalah Bumi dan m2 adalah benda, F yang bekerja pada m2 adalah gaya yang kita sebut sebagai ‘berat’.

Tahun 1687, Isaac Newton menulis buku “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” yang menjelaskan hukum gerak, hukum gravitasi universal, dan penurunan hukum gerak planet Kepler.

Pada edisi keduanya yang diterbitkan tahun 1713, Newton menambahkan esai “General Scholium”. Di sini Newton membuat pernyataan “hypotheses non fingo” yang terkenal. Dia mengatakan belum dapat menemukan penyebab dari sifat-sifat fenomena gravitasi yang diketahuinya, dan menolak untuk berspekulasi.

dapat disimpulkan Newton tidak dapat menjelaskan dari mana asalnya gravitasi dan bagaimana cara kerjanya. Newton hanya mampu melihat dari efek-efek yang ditimbulkan gravitasi pada benda di alam, misalnya benda jatuh. Newton mengemukakan bahwa setiap partikel bermassa memiliki gaya tarik atau gravitasi.

Albert Einstein – Relativitas Umum

albert-einstein-1933340-PENYEBAB-BENDA-JATUH-THEORY-ID

Unutuk menjelaskan tentang Gravitasi, Einstein dikenal dengan teorinya yaitu teori relativitas, teori ini dibagi menjadi dua yaitu Relativitas umum Dan Relativitas Khusus, tetapi diantar keduanya, teori yang paling menonjol mengenai gravitasi adalah Relativitas umum, OK langsung saja cari tahu lebih dalam tentang teori ini,

Relativitas Umum

Relativitas umum adalah teori gravitasi yang dikembangkan oleh Einstein pada tahun 1907-1915. Pengembangan relativitas umum dimulai dengan asas ekivalensi, di mana keadaan gerak dipercepat dan diam pada sebuah medan gravitasi (contohnya, ketika berada pada pada permukaan bumi) yang identik secara fisik. Hasilnya adalah jatuh bebas adalah gerak inersia objek yang sedang jatuh bebas akan jatuh karena itulah bagaimana objek bergerak ketika tidak ada gaya yang diberikan pada benda tersebut, bukan akibat gaya gravitasi seperti pada kasus mekanika klasik.

Maka hal ini tidak cocok dengan mekanika klasik dan relativitas khusus karena pada teori ini objek yang bergerak inersia tidak dapat mempercepat terhadap satu sama lain, namun objek yang jatuh bebas dapat. Untuk menyelesaikan masalah ini, Einstein mengajukan bahwa ruang-waktu adalah kelengkungan. Tahun 1915, ia merancang persamaan medan Einstein yang menghubungkan kelengkungan ruang-waktu terhadap massa, energi, dan momentum.

TEORI-RELATIVITAS-EINSTEIN-PENYEBAB-BENDA-JATUH-THEORY-ID

Beberapa akibat relativitas umum adalah:

  • Jam akan bergerak semakin lambat pada lubang gravitasi yang makin dalam. Hal ini disebut dilatasi waktu gravitasi.
  • Presesi orbit dengan cara yang tidak sama dengan teori gravitasi Newton. (Hal ini telah diamati pada orbit Merkurius dan binary pulsar).
  • Sinar cahaya berbelok dengan adanya medan gravitasi.
  • Massa berotasi “menyeret” sepanjang ruang-waktu di sekitarnya, fenomena yang dikenal dengan “frame-dragging“.
  • Meluasnya alam semesta, dan bagian yang jauh bergerak dari kita lebih cepat dari kecepatan cahaya.

Perbedaan Pendapat Einstein dan Newton

Bila Newton tidak dapat menjelaskan asal gravitasi, Einstein mampu menjelaskannya melalui teori relativitas umum. Menurutnya, gravitasi merupakan lengkungan ruang-waktu yang terdistorsi oleh massa. Newton mengatakan gravitasi merupakan gaya, tapi Einstein menjelaskan itu bukan gaya namun efek distorsi massa pada ruang-waktu.

Perbedaan penjelasan gravitasi oleh Newton dan Einstein ini merupakan hal yang wajar. Sebuah teori akan terus berlaku selama tidak ada teori baru yang mampu menjelaskan lebih baik. Teori gravitasi Newton dianggap tidak pas dengan konsep ruang-waktu Einstein sehingga Einstein mengemukakan teori baru mengenai gravitasi.

Hal tersebut bukan berarti Newton sepenuhnya salah, justru teori Newton menjadi pijakan Einstein dalam menjelaskan teori gravitasi yang sesuai dengan konsep ruang-waktu. Artinya teori gravitasi Newton disempurnakan oleh Einstein. 

Nikola Tesla – Elektromagnetik

NIKOLA-TESLA-PENYEBAB-BENDA-JATUH-THEORY-ID

Sejarah Elektomagnetik Tesla

Tesla dikenal sebagai fikikawan, teknisi listrik, penemu, dll. banyak sekali hal – hal revolusioner yang dikemukakan oleh fisikawan satu ini, bagimana tidak, pada tahun 1990an Tesla mencoba untuk mengembangkan penerangan nirkabel dan distribusi tenaga listrik nirkabel dalam percobaan tenaga berfrekuensi tinggi di New York dan Colorado Springs.

jadi dia telah mecoba membuat penerangan listrik tanpa kabel. tapi saat Tesla mencoba untuk membuatnya menjadi nyata dalam proyek Wardenclyffe Tower, sebuah pemancar tenaga dan komunikasi nirkabel antarbenua, namun kehabisan dana sebelum sempat menyelesaikannya.

saya pikir sudah cukup perkenalan tantang Tesla, mari kita lihat hal gila apa yang telah di asumsikan tentang “mengapa sebuah benda bisa jatuh kabawah”.

Tidak seperti ilmuan lain, Tesla meyakini bahwa matahari tidak teramat besar (109 x bumi), dan tidak sejauh yang selama ini di dogmakan kepada kita. Matahari begitu dekat, dan berukuran lebih besar sedikit dari bulan, serta mengorbit terhadap bumi.

Tesla mengatakan bahwa matahari dan bulan bergerak secara nirkabel di medan media elektromagnetik, yakni bumi. Tesla meyakini bahwa bumi adalah pusat dari alam semesta. Elektromagnetik, membantah teori gravitasi, karena satu-satunya gaya yang di butuhkan untuk melawan, adalah elektromagnetik, dan bukan lah gravitasi.

ATOM-POS2-PENYEBAB-BENDA-JATUH-THEORY-ID

Apa yang dijelaskan Tesla sejalan dengan fakta keberadaan elektromagnetik di dalam atom. Berdasarkan penelitian, Atom terdiri dari unsur Proton (+), Electron (-) dan Neutron (N). Proton dan Neutron ada di pusat Atom sedangkan Elektron mengelilingi inti Atom.

jadi, bumi ibarat pusat atom, sementara bulan dan matahari punya elemen yang berbeda dengan bumi, sehingga bersifat seperti elektron, yakni mengelilingi bumi. Ini lah yang disebut elektromagnetik.

saya tidak terlalu yakin dengan teori ini, dan juga walau bagaimanapun ini hanyalah asumsi/perkiraan, bumi dan neutron itu sangat berbeda,

Archimedes – Massa jenis

ARCHIMEDES-PENYEBAB-BENDA-JATUH-THEORY-ID

Sejarah Massa jenis Archimedes

Archimedes terkenal sangat giat melakukan berbagai penemuan. Diantara semua penemuannya, yang paling terkenal adalah ketika ia ditugaskan untuk menguji kadar kemurnian emas mahkota Raja Hieron, yang baru saja selesai dibuat oleh pembuat mahkota. Raja Hieron curiga bahwa si pembuat mahkota berbuat curang dengan mencampurkan perak ke mahkotanya.

Dari catatan sejarah hidup Archimedes, dijelaskan bahwa Archimedes memecahkan masalah ini ketika dia sedang pusing memikirkan jawabannya,  akhirnya ia menceburkan diri kedalam bak mandi umum yang penuh air. sesaat itu Archimedes memperhatikan bahwa air yang tumpah dari bak mandi ada kaitannya dengan tubuhnya yang terbenam dalam air.

Menemukan ide

Ini memberinya ide untuk memecahkan masalah mahkota. Dia sangat senang hingga ia bangkit dan berlari telanjang sepanjang jalan kerumah, setibanya dirumah ia berteriak kepada istrinya Eureka! Eureka! yang artinya “saya dapat, saya dapat”. lalu ia membuat hukumnya sendiri.

Archimedes kemudian segera menerapkan idenya itu untuk menguji mahkota sang Raja. Ia mengambil bongkahan emas dan perak dengan bobot yang sama, kemudian membandingkan bobot keduanya. Selanjutnya, dengan cara yang sama ia membandingkan mahkota dan perak murni dengan bobot keduanya sama. Perbedaan hasil antara kedua perbandingan ini akan menunjukkan bahwa mahkota sang Raja bukan emas murni. dan si pembuat mahkota itupun dihukum mati.

Hukum Archimedes itu bunyinya kira-kira begini:

Suatu benda, jika dicelupkan ke dalam fluida (sebagian ataupun seluruhnya), akan mengalami gaya angkat ke atas yang sama besar dengan berat fluida yang dipindahkannya.

Tubuh terbenam dalam fluida mengalami gaya apung sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Prinsip ini dapat digunakan untuk membandingkan kepadatan mahkota emas dengan emas padat menyeimbangkan mahkota pada skala dengan sampel referensi emas, kemudian merendam aparatur dalam air. Perbedaan densitas antara dua sampel akan menyebabkan skala ke ujung sesuai.

Dalam teks abad ke-12 berjudul mappae clavicula ada petunjuk tentang cara untuk melakukan penimbangan dalam air untuk menghitung persentase perak yang digunakan.

BERAT-JENIS-PENYEBAB-BENDA-JATUH-THEORY-ID

Adapun 3 hukum turunan dari hukum Archimedes yang berbunyi:

  1. Benda akan terapung jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air lebih kecil dari massa jenis zat cairnya
  2. Benda akan melayang jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air sama dengan massa jenis zat cairnya
  3. Benda akan tenggelam jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air lebih besar dari pada massa jenis zat cairnya.

Kesimpulan teori massa jenis Archimedes, Mengapa benda jatuh?

Mengapa besi tenggelam di dalam air? Karena berat jenis besi lebih besar dari mediumnya (air), dan sebaliknya mengapa gabus bisa mengapung diatas air, karena berat jenis gabus lebih ringan dibandingkan berat mediumnya (air). Dan jika berat jenis benda dan mediumnya sama, maka benda terebut akan melayang.

BALON-PENYEBAB-BENDA-JATUH-THEORY-ID

Kita dan benda-benda di bumi memiliki berat jenis. Lantas apa yang menjadi medium kita? Jawabannya “Udara”. Mengapa kita bisa terjatuh?, karena berat jenis kita lebih besar dari pada udara sebagai medium. Begitu halnya dengan balon udara (helium), mengapa bisa terbang? karena berat jenis balon tersebut lebih ringan dari udara.

Awan bisa melayang karena berat jenisnya sama dengan udara, simple dan logis. Inilah yang menjawab mengapa gravitasi bisa menarik gajah, namun tak mampu menarik awan atau balon gas,

dari semua penjelasan yang ada, teori dari Archimedes ini yang paling simpel, dan memang sih teori Archimedes ini menjelaskan tantang “mengapa sebuah benda bisa jatuh?” yaitu karena benda tersebut berat jenisnya itu lebih besar dibandingkan dengan mediumnya, tapi teori ini juga tidak bisa menjelaskan kenapa benda tersebut harus kebawah?… atau bisa dikatakan “Mengapa sebuah benda bisa jatuh kebawah?….


Kesimpulan

Ternyata pertanyaan yang sangat sederhana ini, menjadi misteri yang tidak bisa ditemukan titik terangnya, sebenarnya masih banyak juga teori tentang “mengapa sebuah benda bisa jatuh kebawah?..” salah satunya yaitu pendapat “bumi berbentuk datar dan selalu bergerak keatas”, memang ini menjelaskan semuanya tetapi ini juga bisa memunculkan pertanyaan lain yaitu : mengapa bumi harus bergerak keatas?..

kalau diambil dari jalan tengahnya,

  1. ketika berada pada pada permukaan bumi yang identik secara fisik. Hasilnya adalah jatuh bebas, objek yang sedang jatuh bebas akan jatuh karena itulah bagaimana objek bergerak ketika tidak ada gaya yang diberikan pada benda tersebut.(einstein),
  2. kecepatan jatuh bebasnya adalah 9,8m/s².(newton-percepatan gravitasi)
  3. dan cara kerjanya seperti elekromagnetik (Nikola Tesla)
  4. kalau percepatannya 9,8m/s², lalu bagaimana awan tidak pernah jatuh kebumi?.. karena berat jenis awan sama dengan udara, yang membuatnya melayang (Archimedes)
  5. dan KENAPA HARUS KEBAWAH?….

Lihat Pula

Referensi

  • Einstein, Albert (1996). The Meaning of Relativity. Fine Communications. ISBN 1-56731-136-9
  • Geroch, Robert (1981). General Relativity From A to B. University of Chicago Press. ISBN 0-226-28864-1