Kemampuan Kita Untuk Merasakan Percepatan dan Kecepatan

Jika kita naik pesawat, menutup mata dan telinga, kita tidak akan merasakan bahwa pesawat dengan bergerak dengan kecepatan lebih dari 900 km/jam. Namun apabila pesawat menambah atau mengurangi kecepatan, berbelok, atau mengubah ketinggian, kita dapat dengan mudah merasakannya.

Sama halnya dengan gerakan rotasi dan revolusi Bumi. Permukaan Bumi bergerak dengan kecepatan 1656 km/jam, dan Bumi berevolusi dengan kecepatan 107000 km/jam. Kita tak pernah merasakan ini karena kecepatannya selalu konstan, dengan kata lain percepatannya nol.

Gerak melingkar yang konstan —seperti gerak rotasi Bumi— memiliki komponen selain gerak yang konstan. Gerak tersebut juga memiliki percepatan sentripetal. Bagi pengamat yang berada di kerangka acuan yang bergerak melingkar tersebut, mereka akan merasakan percepatan sentrifugal yang mengarah ke luar. Gerak rotasi Bumi menghasilkan percepatan sentrifugal sebesar 0,03 m/s² di khatulistiwa. Kita merasakan percepatan sentrifugal ini bersamaan dengan percepatan gravitasi Bumi. Bahkan, pada kebanyakan kasus, besaran percepatan gravitasi Bumi 9.8 m/s² sudah memperhitungkan percepatan sentrifugal tersebut.

Tanpa indera penglihatan dan pendengaran, yang dapat kita rasakan adalah percepatan, bukan kecepatan. Kita merasakan percepatan melalui sistem vestibular di telinga bagian dalam. Karena sistem ini, kita bisa menjaga keseimbangan saat berdiri.

Untuk mengetahui bahwa pesawat yang kita naiki sedang terbang dengan kecepatan tersebut, kita perlu menggunakan indera penglihatan kita. Kita dapat melihat ke luar dan mengamati objek di luar terlihat bergerak, dan dapat kita simpulkan pesawat sedang bergerak.

Batasan Besar Percepatan yang Dapat Dideteksi Manusia

Nesti et al 2013 merangkum hasil dari beberapa percobaan. Dari beberapa percobaan tersebut, batas terkecil percepatan yang dapat kita rasakan adalah 0.02 m/s².

Percepatan Sentrifugal Akibat Rotasi dan Revolusi Bumi

Bumi berotasi memang akan mengakibatkan percepatan sentrifugal di khatulistiwa sebesar 0.03 m/s². Namun besaran ini praktis satu sumbu dengan percepatan gravitasi yang besarnya 9.8 m/s², sehingga kita tidak merasakannya. Selain itu, dalam banyak kasus, angka percepatan gravitasi sebenarnya juga sudah memperhitungkan percepatan sentrifugal ini.

Revolusi Bumi akan mengakibatkan percepatan sentrifugal sebesar sekitar 0.006 m/s². Ini di bawah batas kita untuk merasakannya. Selain itu Bumi dalam kondisi free fall relatif terhadap Matahari. Kita dan semua objek di sekeliling kita mendapatkan percepatan yang sama dari Matahari. Dan dengan demikian percepatan kita relatif terhadap benda-benda di sekeliling kita adalah nol.

Percepatan Akibat Eksentrisitas Orbit

Menurut hukum Kepler, benda mengorbit dengan lintasan berbentuk irisan kerucut, dan kecepatan Bumi berubah menurut siklus tergantung dari posisinya. Untuk kasus Bumi mengorbit Matahari, percepatan rata-rata yang dihasilkan dari gerakan orbit ini adalah sekitar 0.0000635938 m/s².

Itu adalah angka yang sangat kecil, dan sangat jauh di bawah batas persepsi manusia untuk merasakannya. Dan hal yang sama seperti di atas juga terjadi. Semua benda di sekeliling kita juga mendapatkan percepatan yang sama dari Matahari. Dan dengan demikian percepatan kita relatif terhadap benda-benda di sekliling kita adalah nol.

Analogi “Bergerak di Luar Pesawat”

Beberapa penganut Bumi datar akan menolak analogi ini karena udara di dalam pesawat ‘terpisah’ dengan udara di luar, sedangkan atmosfer bumi ‘tidak terpisah’ dengan luar angkasa.

Analogi mereka tentunya tidak bisa digunakan karena atmosfer Bumi juga turut berotasi dengan permukaan Bumi. Jika tidak, maka kita yang di sekitar khatulistiwa akan terkena angin dengan kecepatan lebih dari 1600 km/jam!

Analogi menjadi penumpang pesawat sudah tepat karena dengan analogi ini, udara di kabin pesawat turut bergerak bersama-sama dengan pesawat.

Referensi