Gaya Fiktif ǀ Pengertian, Contoh Kasus, Gaya Coriolis & Analisis Kasus

Penerapan hukum Newton 1 dan 2 memiliki lingkup yang luas. Penerapannya dapat mengkolaborasikan antara gaya dan gerak, baik gerak melingkar atau gerak lurus. Salah satu contohnya adalah gaya fiktif. Berikut pengertian, contoh kasus, analisis dari gaya fiktif, dan hubungan gaya fiktif dengan gaya coriolis.

GAYA FIKTIF PADA KERANGKA YANG DIPERCEPAT (PERUBAHAN NILAI KECEPATAN)

Pengamat A adalah penumpang bus. Ia mengamati sebuah bola bowling yang tergeletak di lantai bus. Bus bergerak dengan kecepatan konstan yang mengakibatkan bola bowling diam tidak bergerak. Tiba-tiba, bola bowling tersebut menggelinding ke depan tanpa ada yang menyentuhnya. Beberapa saat kemudian ia menggelinding ke arah belakang.

Hal ini terjadi karena supir mengerem kendaraan bus kemudian ia berjalan kembali. Pada kasus ini, pengamat A ditampilkan sebagai pengamat yang tidak tahu menahu tentang percepatan (pengereman) yang terjadi. Ia hanya fokus pada bola bowling.

Pengamat B adalah calon penumpang yang menunggu bus dari kejauhan. Ia diberi tahu bahwa ada bola bowling di dalam bus itu. Saat ia memperhatikan bus, ia tahu bahwa ada bola bowling di dalamnya. Menurutnya, bola bowling bergerak seperti gerak bus. Kenyataannya, pengamat A mengatakan hal yang berbeda.

Mulanya, pengamat A adalah pengamat inersia karena ia berada pada kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan konstan (bus). Tetapi saat bus mulai mengalami perlambatan dan percepatan, pengamat A berubah menjadi pengamat noninersia karena ia berada pada kerangka acuan yang bergerak dengan dipercepat. Ia adalah pengamat noninersia relatif terhadap bus.

Pengamat B adalah pengamat inersia relatif terhadap bumi karena ia berada pada kerangka acuan yang diam. Walaupun sebenarnya bumi bergerak tetapi ia bererak dengan kecepatan konstan juga, bukan?

Pengamat A melihat bola bowling bergerak sendiri tanpa disentuh saat pengamat B menganggap bus berhenti. Kita sebut hal ini sebagai gaya fiktif. Gaya fiktif adalah gaya yang seolah-olah dimiliki oleh benda tanpa perlu interaksi berdasarkan pengamat dalam kerangka acuan noninersia. Padahal, gaya sebenarnya memerlukan interaksi antar benda.

GAYA FIKTIF PADA KERANGKA DIPERCEPAT (PERUBAHAN ARAH KECEPATAN)

CONTOH PERTAMA

Pada bab sebelumnya, kita telah membahas bahwa percepatan bukan hanya melulu soal perubahan nilai kecepatan tetapi bisa jadi perubahan arah kecepatan. Nilai kecepatan bisa jadi tidak berubah tetapi arahnya berubah seperti pada kasus gerak melingkar beraturan.

Saat kita menaiki sebuah mobil yang bergerak dengan kecepatan konstan. Kita akan diam di tempat duduk. Mobil menikung kea rah kanan. Arah kecepatan berubah mengikuti lintasan walaupun kelajuannya tetap. Badan seolah hendak terlempar ke kiri jika saja pintu mobil terbuka.

Jika pengamat A noninersia berada dalam mobil maka ia akan bertanya mengapa kalian terpelanting ke arah kiri padahal tidak ada yang menyentuh kalian? Asumsikan pengamat A tidak terpengaruh gaya fiktif dan tidak tahu bahwa mobil sedang berbelok.

Badan kita seolah ingin terus bergerak lurus. Tetapi kerangka mobil memaksa kita untuk tetap ditempat. Jika gaya gesek badan kita dan jok mobil cukup besar maka kita tidak akan sampai terlempar menumbuk pintu mobil.

Pengamat B adalah pengamat inersia yang diam relatif terhadap bumi. Ia hanya menyaksikan penumpang mobil bergerak bersamaan dalam mobil tanpa tahu bahwa mereka sempat terpelanting. Gaya fiktif yang terjadi karena perubahan arah kecepatan ini disebut dengan gaya sentrifugal.

CONTOH KEDUA

Dua orang anak sedang bermain komedi putar. Anak A berada pada posisi yang berlawanan dengan anak B. Sebuah bola dilempar oleh anak A pada anak B saat komedi putar bergerak. Saat bola telah dilempar, komedi putar dihentikan. Si A yakin ia telah melempar lurus ke arah B tetapi si B merasa si A membelokkan lemparannya.

Pengamat C (ibu A dan B) yang diam relatif terhadap bumi mengatakan bahwa si A melempar bola lurus ke depan. Si D (ayah A dan B) menganalisis tentang gaya yang diberikan si A. Gaya si A adalah gaya fiktif. Gaya semu ini terjadi karena prubahan posisi radial di benda terhadap pusat rotasi. Gaya ini disebut gaya Coriolis.

Pengamat A dan B adalah pengamat noninersia. Pengamat C dan D adalah pengamat inersia.

Baca juga : Hukum Newton 1 ǀ Kerangka Inersia, Cara Menentukan Kerangka Acuan Inersia, & Contohnya

Setelah membahas pengertian, contoh kasus, dan analisis kasus dari gaya fiktif (gaya coriolis), gaya fiktif sebenarnya tidak benar-benar fiktif. Hal ini terasa fiktif karena dibatasi oleh kerangka inersia atau sudut pandang pengamat yang hanya fokus pada kondisi tertentu.