GAYA SEMU

1.    Gaya Sentrifugal

Terkadang dari sistem-sistem gerak yang mengalami percepatan, kita tidak dapat menggunakan hukum Newton II secara langsung. Contohnya, dalam kasus roller coaster atau mobil yang menikung. Dalam kasus ini kita harus melibatkan gaya yang fiktif dalam perhitungan. Dan memang membantu!

Seorang pengamat berada di dalam lift yang naik dengan percepatan a. Pikirkan ia dalam kesetimbangan karena gaya (ma) yang bekerja padanya yang berlawanan arah dengan percepatan lift. Pengamat yang diam dalam kendaraan yang bergerak melingkar selalu menimbulkan gerak ke arah pusat, pengamat akan berpikir ada gaya yang bekerja sebesar

dan arahnya menuju ke luar lingkaran. Gaya yang fiktif ini disebut gaya sentrifugal.

Contoh, ketika kita berada di dalam kendaraan yang berbelok, kita terlempar ke arah yang berlawanan, mungkin kamu berpikir bahwa gaya sentrifugal adalah gaya yang nyata. Akan tetapi, hal tersebut sesungguhnya adalah fenomena inersia.

Timbulnya gaya sentrifugal diakibatkan kecenderungan kita untuk menjaga kecepatan tangensial sebelumnya (berdasarkan hukum Inersia). Berada di dalam mobil yang sedang belok, akan sangat sulit untuk mempertahankan posisi badan searah dengan lintasan mobil, sementara kita selalu berusaha menjaga kecepatan mobil. Akibatnya kita menyimpulkan bahwa gaya sentrifugal itu ada.

2.    Gay Coriolis

Efek Coriolis melekat pada fenomena defleksi (pembelokan arah) gerak sebuah benda pada sebuah kerangka acuan yang berputar, khususnya di permukaan Bumi. Diambil dari nama seorang ilmuwan prancis: Gaspard Gustave Coriolis (1792). Pada intinya, sebuah benda yang bergerak lurus dalam kerangka yang berputar, akan terlihat berbelok oleh pengamat yang diam di dalam kerangka tersebut. Perhatikan gambar di bawah ini. Titik hitam bergerak lurus dan titik merah diam di dalam kerangka berputar. Titik merah akan melihat titik hitam bergerak dengan lintasan melengkung.

Dalam pelajaran Geografi disekolah pasti kita pernah dikenalkan dengan Hukum Boys Ballot yang kurang lebih mengatakan "Angin cyclon di belahan bumi utara akan berputar berlawanan arah jarum jam, namun sebaliknya berputar searah jarum jam di belahan bumi selatan". Mengapa? karena gerakan angin (relatif terhadap permukaan bumi) di belokkan oleh efek dari rotasi bumi. Sama seperti pada gambar diatas. Inilah yang disebut dengan gaya Coriolis. Semakin ke arah khatulistiwa, gaya coriolis makin mengecil. Itulah sebabnya angin cyclon hampir tidak pernah terjadi di wilayah khatulistiwa.

Gaya coriolis juga dapat di perlihatkan melalui experimen. Yang terkenal adalah yang disebut dengan Pendulum Foucault. Gantunglah sebuah pendulum dan ayunkan secara terus menerus. Apa yang terjadi? Arah ayun bandul tersebut lama kelamaan tidak lagi pada arah yang sama, tapi bergeser ke arah lain. Setelah satu hari atau lebih (tergantung lokasi bandul) arah ayun bandul akan kembali pada posisi awal, seakan-akan bandul diputar oleh gaya misterius. Mengapa bisa begitu? efek coriolis.

Efek coriolis diterima luas sebagai fakta ilmiah yang tak terbantah dan ini adalah bukti yang sangat akurat (karena dapat diukur dan dibuktikan, baik secara fisik maupun matematis) bahwa bumi sesungguhnya berputar pada sumbunya. Untuk lebih teliti lagi, terdapat tiga komponen gerak bumi pada kerangka insersialnya: Gerak Rotasi, Gerak Presesi dan Gerak Nutasi. Ini belum termasuk gerak revolusi (mengelilingi matahari) dan bersama-sama matahari bergerak mengelilingi pusat galaksi Bimasakti, dan seterusnya.