Gravitasi: Yang Mana Yang Jatuh Duluan ?

Apabila ada 2 benda dengan massa berbeda dijatuhkan dari ketinggian yang sama, mana yang jatuh duluan? Ini adalah pertanyaan jebakan yang hanya bisa dijawab jika kamu mengerti konsep Fisika.

Beberapa waktu yang lalu, kita ngasih kuis tentang gravitasi di Twitter. Ada yang jawab bener, tapi kebanyakan salah 🙂 Nah, supaya nggak pada salah-salah lagi konsepnya, baca terus tulisan ini untuk tahu konsep yang benernya gimana.

Pertama, kita lihat dulu gimana pertanyaannya di twitter:

Zenquis 1

Zenquis 2

So, benda mana yang duluan jatuh?

Okay, jawaban yang bener adalah: kedua benda jatuh secara bersamaan. Nggak percaya? Lo bisa coba sendiri. Ambil dua buah benda yang massanya berbeda, terus jatuhin dari ketinggian tertentu, maka lo akan lihat keduanya jatuh secara bersamaan.

dua benda masa beda jatuh

Btw, rumornya, Galileo Galilei (1564 - 1642) pernah menjatuhkan dua benda dengan massa yang berbeda dari menara Pisa untuk buktiin ke orang-orang kalau kedua benda itu jatuh secara bersamaan. Salah satu kontribusi Galileo di science adalah menunjukkan ke orang-orang bahwa science itu harus berdasarkan pengamatan, bukan cuma mikir doang.

Okay, kita udah belajar kalau percepatan gravitasi di seluruh permukaan bumi nilainya sekitar 9,8m/s², kalau dalam perhitungan biasanya kita bulatkan jadi 10m/s2 supaya mudah menghitungnya. Artinya, semua benda yang dilepaskan di atas permukaan bumi akan mengalami percepatan yang sama, nggak peduli berapa massanya.

Note: Percepatan gravitasi semua benda di permukaan bumi sama, yaitu g = 9,8m/s²

Batu dan Kertas?

Okay, biasanya kalau gue jelasin ini ke murid-murid gue, suka ada pertanyaan lanjutan: Kalau batu sama kertas gimana? Yang mana yang jatuh duluan? Kita coba aja:

batu dan kertas1

Jelas batu jatuh duluan. Kenapa? Bukan karena massa kertas lebih kecil, tapi karena kertas itu terhambat oleh udara. Coba kalau kertasnya kita gumpalkan, maka batu dan kertas itu akan jatuh bersamaan.

batu dan kertas2

Terus, kita bisa bikin percobaan juga kalau kedua batu tersebut dijatuhkan pada ruang hampa udara. Well, untuk percobaan yang ini kayaknya cuma bisa di lab, soalnya butuh ruang hampa udara (vacuum) itu. Tapi, percobaan kayak gini pernah dilakuin. Ketika keduanya dilepaskan, mereka jatuh bersamaan.

Okay, intinya, biar nggak salah konsep lagi, gue tekankan nih: percepatan gravitasi 9,8m/s2 itu hanya berlaku jika kita mengabaikan hambatan udara. Semua rumus kinematika fisika yang kita pelajari di SMA itu tidak mempertimbangkan hambatan udara.

Note: percepatan gravitasi 9,8m/s² itu hanya berlaku jika mengabaikan hambatan udara

Next: Gaya Gravitasi

Okay, zenquiz-nya masih berlanjut nih: tentang Gaya Gravitasi.

Kalau ini bisa jawab?

Jangan kebalik-balik antara gaya gravitasi sama percepatan gravitasi. Inget konsepnya:
Gaya sama dengan massa kali percepatan

[okay, gue agak salah sih kalau nulis F=ma, lebih tepat kalau ditulis sigma F sama dengan m kali a tapi itu gue cover di topik lain. Sementara ini kita pakai F=ma untuk mempermudah pengertian gaya gravitasi dan percepatan gravitasi]

Nah, untuk gravitasi juga sama. Biasanya gaya gravitasi itu kita simbolkan W (Weight/Berat). Terus untuk percepatan gravitasi, simbolnya g. Tinggal kita tulis jadi:

Berat sama dengan massa kali percepatan gravitasi

Berarti kalau gitu, gaya gravitasi kedua benda itu sama atau beda?

Gaya Gravitasi Benda A (massa = 2kg):
W = m . g = 2 x 10 = 20N

Gaya Gravitasi Benda B (massa = 5kg):
W = m . g = 5 x 10 = 50N

Gaya gravitasi benda A itu 20N, sementara yang B itu 50N, ya jelas beda lah ya 🙂

Okay, segitu aja penjelasannya. Kalau kita simpulin, intinya:

1. Dua benda dengan massa yang berbeda akan jatuh secara bersamaan.
2. Semua benda jatuh dengan percepatan gravitasi yang sama, 9,8m/s2, dengan catatan kita mengabaikan tekanan udara.
3. Dua benda dengan massa yang berbeda, memiliki gaya gravitasi yang berbeda juga.

Untuk memperdalam hukum newton lagi, ini ada beberapa materi di zenius.net yang bisa lo tonton:
Hukum Newton untuk kelas 10 SMA
Hukum Newton dan Gravitasi untuk kelas 11 SMA

Tertarik belajar dengan zenius.net? Kamu bisa pesan vouchernya di sini.

  • Raf

    Ohh begitu ya, tulisannya bagus mas menambah pengetahuan tolong tulis lagi yang kayak gini biar bisa lebih ngerti konsep. Super sekali !!!

    • Hehehe... Thanks. Nanti kita update terus kok tulisan2nya.

  • el

    pak, brarti berapapun gayanya gak ngaruh ke kecepatan jatuhnya ya? (hambatan udara diabaikan)

    • Yup. Berapapun gayanya, percepatan jatuhnya sama: 9,8m/s2.

  • Kaim

    makasih kak.. tadi di try out ada pertanyaan benda A dan B dijatuhkan secara bersamaan dengan ketinggian berbeda. Jika perbandingan ketinggian benda A dan B adalah 2:1, maka perbandingan waktu benda A dan B untuk tiba di tanah adalah...

    • Kalau ini sih pakai konsep gerak lurus yang dipelajari di kelas 10 aja. Jawabannya akar(2) banding 1.

      • Kaim

        ohh iya ketemu kak, pakenya percepatan gravitasi bumi y kak?
        g=h/t² . (h=ketinggian)
        bener gak caranya kak?

        • persamaannya bisa ditulis gini sih: h = 1/2 gt²

          • Kaim

            ohh oke makasih kak 😀

  • Adi Pratama

    apa tidak dipengaruhi efek relativitas?

    Saya kurang tau pasti atas penjelasan saya ini, menurut firasat saya, perbedaan massa berdampak pula pada perbedaan kelengkungan ruang dan waktu

    lalu, apakah perbedaan posisi keseluruhan tidak mempengaruhi waktu tempuh, bahkan walaupun posisi alasnya sama terhadap koordinat permukaan benda bergravitasi kuat?

    misalnya penggaris vertikal dan horizontal yg dijatuhkan ke bulan, dengan mengabaikan sistem luar seperti bumi, mars, matahari, dan gaya gesek ditiadakan.

    • Relativitas umum Einstein maksudnya?

      Kasus kayak gini sih pakai Fisika klasik aja (Newton, Galileo), ga perlu pakai Fisika modern (Einstein, dll). Toh kalau pakai konsep fisika modern pun hasilnya sama aja. Perbedaan massa bikin ruangnya jadi melengkung bener. Dan itu yang menyebabkan adanya gaya gravitasi. Lagi2 gaya, bukan percepatan. Gayanya memang beda seperti yang gue jelasin di atas, tapi percepatannya sama.

      • Djazman Arrafiq

        Ohiya bang, ikut nimbrung dikit, terus sebenarnya hal yang benar2 fundamental/inti dari teori Einstein tentang Gravitasi itu apaan sih? Adakah gunanya yg sangat Riil ...

  • fadel

    knp kertas yg ga digumpal terhambat udara, batu nggak ya? tapi apakah memang akan tepat sama? coba kertas yg digumpalkan dan batu dilepas dari monas. bakal sama jg itu?

    • Kertas yang nggak digumpal permukaannya lebih luas, sehingga banyak bertabrakan dengan partikel udara. Kertas yang digumpal sebenernya juga bertabrakan dengan partikel udara, tapi jauh lebih sedikit dibanding kalau nggak digumpal.

      Nah, kalau dijatuhin dari monas, ya bisa jadi hambatan dengan partikel udara itu jadi signifikan meskipun kertasnya digumpalkan. Itu karena kecepatannya udah terlalu besar.

  • Pingback: Gravitasi Bola Besi dan Bulu Di Ruang Hampa - I am what I write()

  • Djazman Arrafiq

    Kak wisnu, kenapa sih percepatannya harus 9,8 ato 10 m/s2, kenapa ga yang lainnya coba? Terus itu didapet dari mana?

    • Itu didapat dari pengukuran tentunya. Mengukur percepatan kan bisa langsung. Jatuhin aja benda, terus diukur deh. Ukur ketinggiannya, terus ukur waktu dia jatuh. Dapet deh percepatannya. Lo juga bisa lakuin sendiri kok, tapi harus pakai stopwatch yang presisi dan ngukurnya harus berkali-kali untuk mencegah error.

      • Djazman Arrafiq

        Terus yang pertamakali ngukur besar nilai Gravitasi siapa bang? Kok ga ada nama penemunya? Kenapa namanya Gravitasi? misalkan kalo Relativitas kan Biasanya disebut Relativitas Einstein dst ....

        *Maaf kalo rada OOT, pengin tau aja

        • Nah, kalau lo udah tertarik sama sejarahnya, gimana ceritanya dll... cobain aja browsing-browsing. Semua yang lo tanya itu udah tersedia kok di internet. Btw, biasain browsing pakai bahasa inggris yah. Soalnya informasi yang berbahasa inggris jauh lebih lengkap dan cenderung lebih akurat juga. Sekalian latihan bahasa inggris juga kan.

          • Djazman Arrafiq

            Ahh iya kak.
            English gue memang masih jeblok ... hahaha .. 🙂

          • Guest

            Ini jawabannya apaan kak? dapet dari sini, http://www.stanford.edu/~buzzt/gravity.html. Beginning in the 1500s, though, astronomers like Galileo and Brahe discovered that the earth and other planets revolved around the sun. Kepler showed that they moved in an eliptical orbit, not a circle. The question was why.

      • putri4kusuma

        oke, great, pak wisnu cocok jadi ilmuan

  • Fauzy Nur Noviansyah

    kalo hambatan udara diabaikan, apa bakal ngaruh ke kesamaan jatuhnya kedua benda?
    Terus ngaruhnya gaya gravitasi untuk kesamaan jatuhnya kedua benda gimana?

  • Ayunda A

    thks zen:)

  • Adithama

    Ini gk ada hubungannya sma energi potensial ya? Ep=m.g.h?

  • Akihisa Yoshii

    Bab tentang gerak jatuh bebas mana yaa bang?

  • Robinhood Siahaan

    Minn gw suka dengan konsep web ini nih. Bener2 bka wawasan. Boleh gak bsa komunikasi lebh lagi ? Soalnya gw penasaran hahahaha

  • Mayu Hendra Saputra

    berarti rumus gravitasi di IPA harus di rubah dong klo gitu