Bagaimana Astronot Kehilangan Bobot

shares |

Apakah gravitasi menghilang pada jarak tertentu dari bumi? Kalau tidak, bagaimana astronot yang mengorbit dapat tanpa bobot?

Jawab atas pertanyaan pertama adalah: Tidak.

Jawab atas pertanyaan kedua: Mereka tidak tanpa bobot. Ada alasan yang betul-betul berbeda soal mengapa astronot dapat mengerjakan semua trik konyol di depan kamera, misalnya jungkir balik di udara atau duduk terbaliktanpa kursi atau bangku; padahal mereka lebih tampak tak berakal ketimbang tak berbobot.


Gaya tarik gravitasi bumi, sebagaiana semua gaya tarik gravitasi, mempunyai jangkauan yang tidak terbatas; makin jauh memang makin lemah, namun gaya itu tidak pernah hilang sampai nol. Setiap atom di jagad raya selalu tarik menarik dengan setiap atom lain, di mana pun mereka berada. Akan tetapi tentu saja, makin besar kumpulan atom-atom, sampai membentuk kumpulan planet atau bintang, makin kuat gaya tarik komulatif mereka.

Namun, semua tadi bukan pokok bahasan kita, sebab ketinggian yang tak seberapa (400 meter) tempat pesawat ulang alik mengitari bumi memang “kecil’ bila kita bicara soal pelemahan gravitasi. Lagipula, bukankah bumi mampu mengikat bulan dengan baik sekali? Padahal jaraknya dari bumi 385.000 kilometer. (Baiklah, itu karena bulan jauh lebih masif dibanding satelit buatan dan kita tahu bahwa kekuatan gaya tarik menarik sebanding dengan massa, tetapi yang penting kita menangkap yang saya makdsukan.)

Jika orang-orang yang terapung itu tidak tanpa bobot, apa yang sesungguhnya kita maksudkan dengan berat?

Berat adalah kekuatan gaya tarik gravitasi yang dikerahkan oleh bumi pada suatu benda. Karena kekuatan itu berkurang makin jauh jarak sebuah benda dari pusat bumi, berarti “berat” atau “bobotnya” juga berkurang. Tapi tidak pernah sampai nol.

Baiklah kalau begitu. Jika astronot yang mengorbit tidak betul-betul tanpa bobot, bagaimana mungkin mereka masih dapat mengapung seperti itu dalam pesawat ulang-alik? Jawabnya adalah karena bobot yang masih mereka miliki diimbangi oleh sesuat yang lain: yaitu gaya yang terjadi karena laju mengorbit mereka. (Dalam bahasan ilmiah disebut gaya sentripetal)

Coba saja:
Ikatlah sebuah benda yang cukup berat tetapi mudah diikat dengan seutas tali kemudian ayubkanb membentuk lingkaran (jangan di dalam rumah), usahakan posisi tangan kita tidak terlalu berubah. Anggaplah benda berat itu pesawat ulang-alik sedangkan tangan kita bumi. Mengapa benda berat itu tidak terlempar? Itu karena ada tali yang menarikny dengan gaya-tiruan gaya gravitasi-yang cukup kuat untuk mengimbangi kecenderungannya untuk terlempar. Coba kendurkan sedikit pegangan kita (supaya tali terulur barang sedikit), benda itu terlempar keluar, agak menjauh dari tangan. Sekarang tarik lagi talinya (unutk menirukan gay tarik gravitasi lebih kuat) maka benda berat mendekat lagi.

Peristiwa sama jug adi alami pesawat ulang-alik. Kenyataan bahwa wahana angkasa itu terus berputar dalam lingkaran yang stabil-tidak terlempar ke luar angkasa-mengndung arti bahwa arti kecenderungannya untuk terbang menjauhi bumi tpat diimbangi gaya tarik gravitasi bumi, yang berfungsi menahannya. Denga kata lain, gravitasi terus menerus membuat pesawat ulang-alik “jatuh” ke arah bumi, namun pas sekali untuk membuatnya tidak “terbang” lebih jauh dari bumi.

Hal yang sama juga di alami astronot di dalam wahana. Kecenderungan mereka untuk terbang menjauh dari bumi terimbangi secara tepat oleh gaya tarik bumi, maka mereka tidak terbang kebagian lain jagat raya tetapi juga tidak jatuh ke bumi; mereka bergantung di udara, tidak tahu mana atas mana bawah. Namun itu sama sekali bukan masalah, karena “atas” memang tidak ada. “Atas” selama ini diartikan sebagi “dalam arah berlawanan dari gaya tarik gravitasi”, dan gaya tarik gravitasi tidak terlalu bermakna untuk massa seukuran manusia. Itu sebabnya para astronot bisa bergaya di depan kamera dengan jungkir balik, duduk tanpa kursi dan sebagainya.

Asal tahu saja, kenyataan bahwa gaya gravitasi bumi diseimbangkan oleh gaya sentripetal astronot yang mengorbit tidak membebaskan mereka sepenuhnya dari pengaruh gravitasi. Kebetulan saja gaya gravitasi bumi terseimbangkan. Bulan, plenet, wahana angkasa dan astronot sendiri masih saling tarik karena mereka semua mempunyai massa. Akan tetapi karena bulan dan planet jauh sekali, dan karena astronot serta perlengkapan mereka tidak mempunyai massa yang besar, semua pengaruh gravitasi tdi tidak seberapa. Bagaimanapun gaya gravitasi tetap ada dan itu sebabnya ilmuwan angkasa tidak pernah bicara soal gravitasi nol; mereka lebih suka mengatakan bahwa para astronot bekerja di lingkungan gravitasi mikro (microgravity).

Kalo Einstein Lagi Cukuran Ngobrolin Apa Ya?

Robert L. wolke

Pengarang Einstein Aja Gak tau


Related Posts