Fisika untuk Hiburan 1: Mekanika Dasar, Cara Traveling Termurah

Ini adalah artikel pertama saya dalam seri Fisika untuk Hiburan, dengan materi pembelajaran fisika untuk anak saya, yang keluar dari rutinitas belajar biasa yang melibatkan penggunaan rumus-rumus, bahkan yang rumit-rumit. Materi pembelajaran ini saya olah utamanya dari buku yang sudah sangat tua (terbitan 1936) yang ditulis oleh Y. 

Perelman dalam bahasa Rusia dan diterjemahkan oleh A. Shkarovsky, serta diterbitkan oleh Foreign Language Publishing House, Moscow, ditambah dengan informasi mutakhir dari berbagai sumber daring. Saya menyajikan materi dari buku ini karena sudah saya baca beberapa dekade yang lalu dan menurut saya masih menarik untuk dibaca oleh generasi milenial maupun para peminat fisika.

Harapan saya, para pembaca seri Fisika untuk Hiburan ini bisa memahami fisika dari perspektif yang berbeda, dengan membaca secara santai sekaligus menikmati hiburan yang disajikannya.

Dunia Lain: Sejarah Komik Negara dan Kekaisaran Bulan/The Other World: Comical History of the States and Empires of the Moon (Bahasa Prancis: L'Autre monde ou les etats et empires de la Lune) adalah novel pertama dari tiga novel satiris yang ditulis oleh Cyrano de Bergerac. 

Novel itu diterbitkan secara anumerta pada 1657 dan bersama dengan karya-karya pendampingnya dianggap sebagai cerita fiksi ilmiah paling awal yang diterbitkan. Arthur C. Clarke memuji novel itu sebagai novel yang pertama kali menguraikan tentang penerbangan luar angkasa bertenaga roket.

Cyrano de Bergerac, sang penulis Prancis abad ke-17 yang jenaka itu menguraikan tentang hal menakjubkan yang terjadi kepadanya. Ketika sedang bereksperimen pada suatu hari, Bergerac menggunakan botol embun untuk mengapung ke atas dan terangkat ke udara.

Bergerac menggunakan botol embun untuk mengapung ke atas. Sumber: Wikipedia

Saat mendarat beberapa jam kemudian, dia terkejut mendapati dirinya tidak berada di negaranya sendiri, Prancis, atau bahkan Eropa, tetapi di Kanada. Anehnya Bergerac percaya bahwa penerbangan transatlantik sangat mungkin, dengan mengklaim bahwa ketika dia berada di udara, bumi terus berputar ke arah timur sehingga dia mendarat di Amerika Utara dan bukan Prancis.

Harus diakui bahwa ini adalah cara traveling yang sangat murah dan sederhana! Naiki saja entah balon udara atau apa saja yang bisa membuat Anda terangkat ke udara dan bertahan di atas selama beberapa menit dan Anda akan tiba di tempat yang berbeda sama sekali, yaitu lebih jauh ke barat.

Buat apa melelahkan diri Anda sendiri? Cukup melayang di udara dan tunggu sampai destinasi Anda tercapai.

Sayangnya, ini tidak lain hanyalah isapan jempol dan imajinasi.

Pertama-tama ketika Anda naik ke udara, Anda tidak benar-benar memisahkan diri dari bumi. Anda masih terikat bersama, karena Anda tergantung di selubung udara yang juga berpartisipasi dalam rotasi sumbu bumi.

Udara, atau lebih tepatnya lapisan yang lebih padat di bawah udara, berputar bersama planet ini, membawa semua yang ada di dalamnya, awan, pesawat terbang, burung, dan serangga.

Lagi pula, jika udara tidak berputar bersama-sama dengan planet kita, Anda akan selalu diterpa angin dengan kekuatan yang begitu dahsyat sehingga jika dibandingkan dengannya, badai terburuk akan tampak seperti angin sepoi-sepoi yang lembut (bumi akan membawa Anda melalui udara dengan kecepatan 230 m/detik atau 828 km/jam, sedangkan badai atau tornado, bergerak dengan kecepatan hanya 40m/detik atau 144 km/jam).

Tidak ada bedanya sama sekali, apakah Anda berdiri diam dengan udara yang bergerak, atau apakah udara diam saat Anda bergerak di dalamnya. Dalam kedua kondisi ini Anda akan merasakan angin kencang yang sama.

Seorang pengendara sepeda motor yang melaju dengan kecepatan 100 km/jam menimbulkan angin kencang bahkan dalam cuaca paling tenang sekalipun.

Kemudian bahkan jika Anda mampu untuk naik ke puncak atmosfer atau jika bumi tidak memiliki selubung udara sama sekali, Anda tidak akan bisa memperoleh manfaat dari metode perjalanan murah yang dibayangkan oleh Bergerac itu.

Memang, ketika Anda terpisah dari permukaan bumi yang berputar, Anda melanjutkan dengan gaya inersia untuk bergerak dengan kecepatan yang sama, yaitu kecepatan bumi yang bergerak di bawah Anda.

Ketika kembali lagi ke bumi, Anda akan menemukan diri Anda berada di tempat sebelum Anda naik. Ini sama dengan membuat lompatan di dalam gerbong kereta yang bergerak, Anda melompat dan mendarat lagi di tempat yang sama.

Benar, Anda akan bergerak dengan gaya atau inersia secara lurus beraturan (sepanjang sebuah garis singgung), sedangkan bumi di bawah Anda akan menelusuri sebuah busur lingkaran. Namun, untuk selang waktu yang kecil, hal ini bisa diabaikan sama sekali.

Kepustakaan:
1. Perelman, Y., Physics for Entertainment, Book 2, Shkarovsky, A. (Transl.), Foreign Language Publishing House, Moscow, 1936.
2. Diary Johan Japardi
3. Berbagai sumber daring.

Jonggol, 25 Juli 2021

Johan Japardi