Perbedaan Kalender Julian dan Gregorian

Miskonsepsi adalah pemahaman yang keliru tentang suatu konsep. Dengn kata lain, miskonsepsi merupakan kesalahpahaman memaknai suatu konsep. Miskonsepsi banyak dijumpai dalam dunia pendidikan saat ini, tak terkecuali di bidang fisika, hal ini berkembang karena konsepny bisa dianggap benar oleh orang-orang tertentu, tapi akan ditemukan kesalahan saat dipelajari lebih lanjut.
Misskonsepsi ini berbahaya karena memberikan siswa pemikiran atau rasa yang salah dalam mengetahui sehingga membatasi usaha mental yang mereka investasikan untuk belajar. Selain itu, miskonsepsi ini juga akan menimbulkan pemahaman yang terus saja salah jika terbukti salah atau mendapat tantangan dari pemikiran lain. Ini adalah tugas guru untuk memperbaiki miskonsepsi yang berkembang selama ini.

Salah satu misskonsepsi di bidang fisika adalah pada pembahasan Falling Bodies atau benda yang jatuh bebas. Ada beberapa miskonsepsi di sini, salah satunya adalah anggapan bahwa benda yang lebih berat akan jatuh lebih cepat dari pada benda yang lebih ringan jika dijatuhkan pada ketinggian yang sama. Miskonsepsi seperti inilah yang akan kita telaah lagi dan kita pelajari konsep yang sebenarnya agar miskonsepsi tidak terjadi lagi dan tidak terus berkembang.

Bagaimana seharusnya miskonsepsi yang terdapat pada materi Falling Bodies berikut?

1. Heavier objects fall faster than light ones (Benda yang berat jatuh lebih cepat dari benda yang ringan)
2. Acceleration is same with velocity (percepatan sama dengan kecepatan)
3. The acceleration of a falling object depend upon its mass (percepatan dari benda yang jatuh bergantung pada massa benda itu)
4. Freely falling bodies can only move downward (benda yang jatuh bebas hanya bisa bergerak ke bawah)
5. There is no gravity in a vacum (tidak ada gravitasi di ruang hampa udara)
6. Gravity only acts on things when they are falling (gravitasi hanya ada pada benda ketika benda tersebut jatuh)

1. Heavier objects fall faster than light ones (Benda yang berat akan jatuh lebih cepat daripada benda yang ringan)

Apa yang mempengaruhi falling bodies?

Yang mempengaruhi falling bodies atau gerak jatuh bebas adalah gesekan udara terhadap permukaan benda. Menurut Galileo :  

Apabila tidak ada hambatan udara maka semua benda akan mengalami percepatan yang sama dalam waktu yang sama.

 Galileo menegaskan bahwa semua benda, berat atau ringan, jatuh dengan percepatan yang sama, jika tidak ada udara. Dalam kehidupan sehari-hari mungkin ada ditemui kejadian lainnya. Perbedaan berat benda mempunyai waktu yang tidak sama. Hal ini dapat terjadi karena adanya gesekan udara. Experimen pada tabung hampa udara membuktikan sehelai bulu ayam dan sebuah koin jatuh dalam kurun waktu yang sama.

Jadi pada dasarnya konsep yang tepat terkait dengan jatuh bebas adalah dimana setiap benda yang mengalami jatuh bebas akan mengalami percepatan yang sama, artinya apabila ada dua buah benda yang massanya berbeda (misalkan benda pertama massanya lebih besar daripada benda kedua) mengalami jatuh bebas pada ketinggian yang sama, maka kedua benda tersebut akan sampai di permukaan tanah pada waktu yang sama dengan syarat gesekan udara diabaikan. Hal ini terbukti secara matematis bahwa waktu yang dibutuhkan selama benda jatuh bebas tidak bergantung pada massanya. Secara matematis dapat dirumuskan:

t = √2h/g

2. Acceleration is same with velocity (Percepatan sama dengan kecepatan) 

Pada dasarnya konsep di atas memang sering keliru dalam penafsirannya, padahal hal tersebut sangatlah kontras perbedaannya. Hal ini akan lebih mudah dipahami apabila kita mengkajinya satu persatu terkait konsep besaran di atas. Mari kita pahami konsep masing-masingnya, perhatikan dengan teliti bahwa percepatan member tahu kita mengenai seberapa cepat kecepatan berubah, sedangkan kecepatan member tahu kita tentang seberapa cepat posisi berubah. Dari sisi satuannya, kita tahu satuan percepatan adalah (m/s2), sedangkan satuan kecepatan adalah (m/s).

Berdasarkan uraian pada bagian kajian teoritis, kita peroleh bahwa percepatan pada benda yang jatuh bebas merupakan percepatan gravitasi (a=g), dan besar percepatan itu bergantung pada waktu jatuhnya. Sedangkan kecepatan benda yang jatuh bebas adalah

v = g.t 

sehingga g = v/t

3. The acceleration of a falling object depend upon its mass (percepatan benda yang sedang jatuh akan tergantung pada massa)

Pernyataan ini masih menyangkut dengan pernyataan Aristoteles, yang menyatakan bahwa pada gerak ke bawah, sebuah benda yang memiliki berat lebih besar akan sampai di tanah lebih cepat daripada benda yang ringan. Artinya, massa akan mempengaruhi percepatan benda untuk sampai di tanah.

Konsep yang benar

Sebagaiman kita ketahui bahwa percepatan merupakan pertambahan kecepatan yang dialami oleh suatu benda yang bergerak, termasuk di dalamnya benda yang mengalami jatuh bebas. Pada gerak benda jatuh bebas, kecepatan sangat ditentukan oleh lamanya waktu yang dibutuhkan benda selama jatuh, artinya apabila benda tersebut jatuh dalam waktu yang lebih lama maka kecepatan benda tersebut akan semakin besar.

Perhatikan persamaan yang kita peroleh pada kajian teoritis

v = gt

h =1/2 g.t²

v²=2 g.h

dengan mengamati persamaan tersebut, dapat kita lihat bahwa tidak massa (m) disana, karena tidak ada, berarti dapat kita simpulkan bahwa massa tidak berpengaruh dalam gerak jatuh bebas.

4. Freely falling bodies can only move downward (Benda jatuh bebas hanya dapat berpindah ke bawah)

Konsep yang benar

Dalam memahami konsep ini hendaknya memahami terlebih dahulu konsep titik acuan. Karena ini akan menentukan dari sisi acuan mana pengamat melihat benda yang jatuh. Sebagai contoh real, benda akan jatuh disebabkan adanya pengaruh gaya gravitasi, apabila kita di bumi, maka yang bekerja adalah gaya gravitasi bumi sehingga jika pengamat di bumi melihat benda yang jatuh di daerah yang dipengaruhi gravitasi bumi akan terlihat ke bawah, dalam artian mendekati pengamat di bumi. Tetapi jika kita bandingkan apabila pengamat itu di bulan misalnya, maka pengamat di bulan melihat benda tersebut jatuh tidak ke bawah dalam artin menjauhi pengamat. Jadi, dalam hal ini tidak tepat kita katakana bahwa benda jatuh hanya dapat berpindah ke bawah, tetapi kita harus memperhitungkan aspek titik acuannya.

5. There is no gravity in a vacum (tidak ada gravitasi pada ruang hampa)

Adanya fenomena bahwa astronot dapat melayang-layang di angkasa, bisa memunculkan miskonsepsi, karena seakan-akan tidak ada gaya gravitasi yang bekerja pada astronot tersebut. Selain itu, jauhnya jangkauan dari bumi menyebabkan miskonsepsi tidak ada gaya yang bekerja di ruang angkasa padahal memiliki sedikit gravitasi

Konsep yang benar

Bila kita tinjau hukum Newton tentang gravitasi, dinyatakan bahwa gaya gravitasi itu berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda. Jadi, di ruang angkasa yang jauh sekalipun,tetap ada gaya gravitasi. Namun, besarnya gaya gravitasi ini sangat kecil, karena jauhnya jarak dari bumi. Disamping itu, adanya pengaruh dari benda langit lainnya seperti bintang, planet lainnya, sehingga resultan dari gaya yang bekerja itu kecil. Jadi, dapat disimpulkan bahwa di ruang angkasa itu ada gaya gravitasi.

Sebagaiman kita pahami selama ini, bahwa gaya gravitasi terjadi akibat interaksi tarik menarik antara dua benda, dimana untuk gaya gravitasi muncul sebagai akibat adanya percepatan gravitasi bumi (g). telah kita ketahui bersama bahwa nilai percepatan gravitasi akan semakin berkurang seiring dengan pertambahan ketinggian, sehingga pada ketinggian yang cukup tinggi (ruang hampa) nilai g sangat kecil, akibatnya gaya gravitasi pun sangat kecil. Tetapi bukan berarti tidk ada gaya gravitasi, namun kapasitasnya cukup kecil. Sebagai contoh yang lain, misalkan kita vakumkan udara yang ada dalam sebuah tabung dengan menghisap udara yang ada pada tabung tersebut, maka setelah itu kita jatuhkan dua benda yang massanya berbeda, dan akan terlihat kedua benda akan mencapai dasar tabung dalam waktu yang sama seperti pada percobaan yang dilakukan oleh Galileo. Hal ini jelas membuktikan bahwa gaya gravitasi masih bekerja pada ruang udara.

6. Gravity only acts on things when they are falling (Gravitasi hanya bekerja pada benda-benda ketika benda itu jatuh)   

Konsep di atas memang tidak dapat dipungkiri sering kita jumpai dalam keseharian kita. Sepertinya konsep tersebut benar begitu adanya, namun ternyata apabila telah lebih mendetail lagi terlihat kekeliruan pada konsep tersebut.

Konsep yang benar
Barangkali akan lebih mudah ketika bawakan pada suatu contoh riil dalam keseharian kita. Misalkan saja kita meletakkan sebuah buku di atas meja kemudian kita proyeksikan gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut, sehingga nantinya kita akan melihat proyeksi gaya berat yang arahnya menuju pusat bumi besarnya :W= m.g . Hal ini terlihat jelas bahwa meskipun buku tersebut tidak sedang jatuh, namun gravitasi tetap saja bekerja pada benda tersebut.

Related Posts