HUKUM FISIKA - DEBAT ILMUAN TENTANG BEBEK YANG MENYEBERANG JALAN

Soal dan Penyelesaian Fisika SMA -Alkisah, seorang anak (ngakunya siswa Rumah Belajar O-Brain) bertanya pada Newton dan Einstein tentang sesuatu hal. Ternyata ahli-ahli Fisika yang lain juga turut "nimbrung" menjawab sesuai hukum fisika yang mereka buat. Seru jadinya...
Pertanyaannya:

"Kenapa ya kalau bebek-bebek menyeberang jalan selalu berbaris bersama dan mengikuti pemimpinnya dengan baik?"

Jawaban Newton:

"Bebek-bebek yang sedang diam akan cenderung terus diam, sementara bebek-bebek yang sudah bergerak akan cenderung bergerak menyeberang jalan berbaris bersama dan mengikuti pemimpinnya.

Newton menjawab berdasarkan Hukum Pertama tentang gerak (Hukum I Newton) : Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak dengan kecepatan tetap akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap.

Einstein menjawab:

"Apakah bebek yang 'menyeberangi jalan' atau 'jalan menyeberangi bebek', itu tergantung cara Anda memandangnya" (Teori Relativitas)

Teori Relativitas Einstein menyatakan bahwa semua gerak adalah relatif, tergantung acuan yang digunakan. Einstein mengoreksi kesalahan penjumlahan kecepatan relatif yang ditulis oleh Newton dengan memberikan persamaan yang baru: \begin{align*}v=\frac{v_{1}+v_{1}}{1+\frac{v_{1}v_{1}}{c^{2}}}\end{align*}dengan :

• v = kecepatan relativitas (m/s)
• v₁= kecepatan partikel pertama relatif terhadap pengamat (m/s)
• v₂ = kecepatan partikel kedua relatif terhadap partikel pertama m/s)
• c = kecepatan cahaya (3x10⁸)m/s

Bohr memberi pendapat:

"Energi bebek terkuantisasi. Bebek-bebek tidak dapat menempati sembarang posisi, lagipula mereka tidak meradiasikan energi. Itu sebabnya formasi barisan bebek stabil" (Teori Atom Bohr)

Model atom Bohr menjelaskan gerak elektron di dalam atom:

1. Elektron dalam atom hanya dapat berada pada tingkat energi tertentu, atau hanya dapat beredar pada lintasan tertentu saja.
2. Elektron-elektron tidak akan kehilangan energi secara perlahan-lahan sebagaimana mereka bergerak di dalam orbit, melainkan akan tetap stabil di dalam sebuah orbit yang tidak meluruh.

Maxwell menjawab:

Bebek dan pemimpinnya berjalan dalam medium non dispersif - kecepatan fase untuk tiap bebek sama. Akibatnya bentuk barisan tidak berubah. (Teori Gelombang Maxwell)

Teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik:

• Perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet.
• Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik.

Cepat rambat gelombang cahaya (c) tergantung pada permeabilitas dan permitivitas zat. Menurut Maxwell, kecepatan rambat gelombang elektromagnetik di udara dirumuskan sebagai berikut: $c=\frac{1}{\sqrt{\mu _{0}\varepsilon _{0}}}$ . Nilai presisinya adalah 299.792.458 meter per detik (kira-kira 3,00x10⁸m/s)

Snellius juga :

"Wahai bebek jika engkau berjalan dari medium yang rapat menuju medium kurang rapat, maka akan menjauhkan engkau dari sikap (garis) normal. Sebaliknya, jika engkau berjalan dari medium kurang rapat, maka akan mendekatkan engkau dari sikap (garis) normal" (Hukum Snellius)

Hukum Snellius Pada Pembiasan

1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar dan berpotongan di satu titik.
2. Sinar datang dari medium kurang rapat (renggang) ke medium lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal.
3. Sinar datang dari medium rapat ke medium renggang akan dibiaskan menjauhi garis normal.

Keppler tidak mau ketinggalan:

"Coba kalau bebek berputar-putar mengelilingi kandang dengan lintasan berbentuk ellips, dan kandang itu salah satu dari titik fokusnya. Boleh jadi kuadrat periode putarannya akan sebanding dengan jarak rata-rata dari kandang pangkat tiga" (Hukum I Keppler &Hukum III Keppler)
Hukum III Keppler:\begin{align*}\left ( \frac{T_1}{T_2} \right )^2=\left ( \frac{R_1}{R_2} \right )^3\end{align*}

Kata Heisenberg:

"Sebenarnya bebek tidak berbaris dengan rapi. Karena pengukuran momentum sangat akurat, posisi tidak dapat ditentukan secara pasti. Jadi bisa saja yang terlihat itu bukan sebenarnya" - (ketidakpastian Heisenberg)

Prinsip Ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa adalah (hampir) tidak mungkin untuk mengukur dua besaran secara bersamaan, misalnya kelajuan dan posisi suatu partikel.

Coulomb:

"bebek-bebek yang sejenis tolak-menolak sedangkan yang tidak sejenis tarik-menarik. Gabungan gaya-gaya ini menyebabkan barisan menjadi rapi"

Hukum Coulomb adalah hukum yang menjelaskan besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak yang ditimbulkan oleh dua muatan yang terpisah jarak tertentu., hal ini karena muatan sejenis (bertanda sama) akan saling tolak-menolak, sedangkan muatan berbeda jenis akan saling tarik-menarik.\begin{align*}F=k\frac {q_1.q_2}{R^2}\end{align*}

Lorentz:

"Ketika ada bebek yang keluar barisan, kecepatannya menjadi tidak sejajar dengan medan magnet bumi sehingga timbul gaya Lorentz yang arahnya menekan bebek kembali ke posisinya semula"

Gaya Lorentz adalah gaya (dalam bidang fisika) yang ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak atau oleh arus listrik yang berada dalam suatu medan magnet.

Naga Bonar:

"Apa kata dunia, kalau bebek ikut dikubur lantaran dituduh biang keladi flu burung. Aku bebek bang, bukhan burung, cem mana kau!"

Namaku Naga Bonar, Aku anak Lubuk Pakam yang dulunya mencopet saja kerjaku, kemudian diangkatlah aku jadi jenderal. Si Lukman yang kasih aku pangkat itu, iyalah...dia kan anak HBS, awak sekolah bambu pun tak tamat, kerjanya berfikir dan berfikir saja, karena itu kularang dia berfikir, kubilang.. hey Lukman kuperintahkan berhenti kau berfikir.....

Kalau anda?

tanya kenapa...........

Masih kurang Hukum Fisikanya?
baca:
21 BUNYI HUKUM FISIKA BESERTA RUMUS DAN PENJELASANNYA