Jumat, 24 Juli 2009

Kerangka acuan yang bergerak lurus beraturan

Ilustrasi dalam contoh ini adalah seorang pengamat P_1\! sedang berada di atas sebuah bus B\! yang bergerak lurus beraturan (v = tetap\!) terhadap pengamat lain P_2\! yang diam di suatu tempat. Sebuah obyek O\! di-jatuhbebas-kan di atas bis. Kedua pengamat harus mengukur jarak tempuh dan waktu tempuh yang sama (dari posisi awal dijatuhkan sampai mencapai atap bis) karena kedua pengamat dilihat dari yang lainnya berada pada kerangka acuan inersial.

[sunting] Ilustrasi kerangka acuan non-inersial

Contoh sederhana kerangka acuan non-inersial adalah apabila suatu kerangka acuan bergerak lurus dipercepat atau bergerak melingkar (rotasi).

[sunting] Pegas dalam lift

Suatu contoh sederhana kerangka acuan non-inersia adalah kerangka acuan yang diletakkan dalam suatu lift dipercepat (baik ke atas maupun ke bawah) [5].

Suatu benda dan pegas diletakkan di dalam lift untuk membuktikan hal tersebut. Pengamat P_1\! adalah pengamat dalam lift yang tidak bergerak terhadap obyek O\! berupa suatu massa dan pegas, sedangkan pengamat P_2\! adalah pengamat yang diam terhadap tanah.

Bila lift merupakan suatu kerangka acuan inersial (a = 0\!) maka panjang pegas adalah sama seperti panjang pegas mula-mula.

Akan tetapi bila lift dipercepat maka panjang pegas akan berubah. Pengamat P_1\! akan menyaksikan suatu gaya fiktif bekerja pada pegas yang menyebabkan panjangnya berubah, padahal tidak ada gaya yang dikenakan padanya. Lain halnya dengan pengamat P_2\! yang dengan jelas melihat mengapa pegas dapat berubah panjangnya. Hal ini dikarenakan lift yang bergerak dipercepat memberikan gaya normal kepada pegas sehingga panjangnya berubah.

[sunting] Gerak melingkar

Gerak melingkar merupakan contoh sederhana lain dari suatu tempat di mana peletakan suatu kerangka acuan padanya akan menyebabkan kerangka acuan menjadi non-inersia [6], walapun gerak melingkar yang dimaksud memiliki kecepatan putar tetap (gerak melingkar beraturan). Kecepatan putaran tetap adalah kecepatan linier yang diubah selalu arahnya setiap saat (dipercepat) dengan teratur, jadi pada dasarnya adalah suatu gerak berubah beraturan.

Dalam gerak melingkar baik yang vertikal, horisontal maupun di antaranya, terdapat perbedaan pengamatan antara pengamat yang diam di atas tanah P_2\! dengan pengamat yang bergerak bersama obyek O\! yang diamati P_1\!, Pengamat P_2\! dengan jelas melihat adanya gaya tarik menuju pusat yang selalu merubah arah gerak obyek sehingga bergerak melingkar (tanpa adanya gaya ini obyek akan terlempar keluar, hukum inersia Newton), akan tetapi P_1\! tidak menyadari hal ini. P_1\! tidak mengerti mengapa ia tidak jatuh (meluncur) padahal ia membuat sudut A\! dengan arah vertikal. Dalam kasus ini timbul gaya fiktif yang seakan-akan menahan pengamat P_1\! sehingga tidak jatuh.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar