Hukum Alam: Kemalasan, Keseimbangan dan Aksi-Reaksi

Saat sedang nikmatnya tertidur dibangku penumpang, biasanya rem mendadak yang dilakukan pak sopir menyebabkan badan tersentak terdorong kedepan, nyaris menubruk benda yang di depan kita. Malu dan bodoh rasanya. Malu kalau kedapatan tertidur pulas bahkan sampai 'ngences', air liur menetes. Merasa bodoh karena tidak menggunakan sabuk pengaman.



Memang apes kalau tertidur dalam angkutan minibus di Jakarta yang sopirnya sakti luar biasa, meliuk liuk mencari celah di jalanan ibu kota. Seorang teman bahkan pernah sampai tersungkur di lorong kursi bis karena saking fasih dan pakemnya kaki sopir menginjak rem.

Dalam fisika ada yang namanya hukum kelembaman atau di sekolah disebut hukum pertama Newton. Kira kira maksudnya begini:

“Setiap benda akan tetap berada pada keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali jika benda itu dipaksa untuk mengubah keadaan tersebut oleh gaya (Force) yang bekerja pada benda itu”.

Suatu sistem cenderung untuk mempertahankan keadaannya, malas untuk berubah. Hukum ini dapat diartikan sebagai berikut:

"Kebiasaan yang berubah secara mendadak dapat merusak keseimbangan"

Ketika sedang dalam kendaraan yang berjalan, tubuh terbiasa dengan kecepatan kendaraan tersebut. Rem mendadak membuat kendaraan yang sedang bergerak dengan kelajuan tertentu dipaksa untuk berhenti tiba tiba. Rusaknya keseimbangan sangat terasa ketika tubuh seolah olah terlempar ke depan ketika kejadian tersebut.



Besarnya keseimbangan yang telah dirusak, dorongan yang menyebabkan tubuh terpental, dapat ditentukan berdasarkan hukum kedua Newton:

"Bila ada gaya (Force) yang bekerja pada suatu benda, maka benda tersebut akan mengalami suatu percepatan yang arahnya sama dengan arah gaya."

Gaya dorong yang dialami teman yang tersungkur di minibus tadi kira kira sebesar massa tubuhnya dikali percepatan, perubahan kecepatan selama selang waktu kejadian. Kecepatan berubah dari kecepatan semula menjadi berhenti secara tiba tiba. Rem mendadak menyebabkan dalam satu detik minibus berhenti dari kelajuan tertentu.

Setiap ada aksi terhadap suatu sistem selalu ada reaksi yang ditimbulkan oleh sistem tersebut, sama besar tapi berlawanan arah. Demikian arti dari hukum ketiga Newton, dikenal sebagai hukum aksi-reaksi.

Jika rem mendadak dari supir minibus adalah sebagai aksi, maka tubuh yang terpental sampai tersungkur adalah sebagai reaksi. Sedangkan seseorang yang duduk disebelahnya ternyata lebih sial lagi, wajahnya membentur kursi di depannya. Kursi di depan yang mendapat aksi hantaman akan bereaksi menahan benturan dari wajah orang tersebut sehingga bibirnya menjadi pecah. Semakin besar keseimbangan yang dirusak, semakin besar perubahan momentum dan gaya (Force), semakin lebam dan bonyoklah wajah yang terbentur.

Ketiga hukum di atas adalah hukum alam. Hukum mekanika yang disarikan dari fenomena fenomena alam ini sudah teruji dan terbukti keampuhannya sejak 400 tahun yang lalu. Dalam kajian dengan masalah perilaku atau attitude, seseorang yang terlanjur memiliki suatu kebiasaan buruk dalam kehidupan sehari hari, akan lembam dengan kebiasaan tersebut. Tapi kebiasaan itu akan dapat diubah atau berubah dengan adanya suatu gaya perusak. Motivasi, pengajaran, nasihat atau sejenisnya merupakan gaya perusak karena mengganggu keseimbangan orang tersebut dari kebiasaannya.

Menghentikan secara cepat kebiasaan buruk yang telah dimiliki adalah sulit. Sebagaimana kendaraan yang direm mendadak, menghentikan kebiasaan secara cepat membutuhkan pengorbanan yang belum tentu sanggup diterima orang tersebut, tidak jarang malah menimbulkan pelampiasan. Upaya berhenti total dari kecanduan rokok secara cepat akan menimbulkan reaksi uring uringan. Terkadang untuk mengatasinya sebagai pengalihan digunakan permen atau ngemil. Aksi-reaksi lanjutan yang bisa jadi memicu munculnya kebiasaan baru yang belum tentu baik.

Pengorbanan yang dibutuhkan untuk menghentikan suatu kebiasaan buruk secara perlahan tidaklah terlalu besar. Pengubahan dilakukan secara bertahap dan perlahan, memerlukan waktu yang cukup panjang. Kecuali kasus khusus yang meminta pengorbanan lebih, umumnya ritual agama atau ritual kepercayaan biasanya dilakukan lebih dari sekali dalam selang waktu tertentu. Intinya agar penganutnya menjadi lembam, terbiasa. Bahkan bagi kaum muslim diwajibkan 5 kali dalam 24 jam, dibutuhkan 30 hari lamanya, sebagai ritual untuk membersihkan diri mereka.

Gerakan Kejut Yang Menguras Energi

Dalam ilmu fisika istilah momentum ada dua jenis yaitu momentum linier dan momentum sudut. Agar fisika menjadi bersifat ramah lingkungan, dalam pembahasan ini kita hanya bermain dengan momentum linier, dan selanjutnya kita sebut momentum saja.

Momentum suatu benda berhubungan dengan massa dan kecepatan benda tersebut. Momentum adalah hasil perkalian antara massa dan kecepatan yang dimiliki sebuah sistem. Semakin besar kecepatan atau massa suatu benda semakin besar juga momentum yang dikandung benda tersebut. Jadi walaupun seorang berbadan gendut, momentum orang tersebut adalah nol apabila dia diam alias tidak bergerak.

Perubahan momentum dalam suatu selang waktu dikenal sebagai gaya (Force), suatu besaran yang menjadi manifestasi dari energi. Jika dalam suatu selang waktu, massa sistem konstan atau besarnya tetap, maka perubahan momentum lebih dipengaruhi perubahan kecepatan selama selang waktu tersebut. Gaya sebagai entitas energi yang terkandung pada suatu kejadian ditentukan dari percepatan, perubahan kecepatan selama waktu kejadian.

Lamanya kejadian berpengaruh terhadap besar gaya dan energi yang berlaku pada kejadian tersebut. Semakin cepat waktu kejadian semakin besar gaya dan energi yang terlibat dalam kejadian tersebut. Jika perubahan momentum terjadi dalam selang waktu yang lama, maka gaya dan energi yang terlibat menjadi kecil.

Teori ini dapat menjelaskan bahwa gerakan kejut ternyata menguras energi lebih besar dibandingkan gerakan mengayun. Ini salah satu alasan bahwa olahraga futsal, bola keranjang atau bulutangkis ternyata lebih menguras tenaga, membuat tubuh lebih cepat lelah, dan berpotensi rawan cedera.



Istilah impuls berhubungan dengan gerakan kejut, perubahan momentum yang mendadak, atau perubahan momentum dalam waktu yang singkat. Impuls diartikan sebagai gaya (Force) yang bekerja pada benda dalam waktu yang singkat. Berdasarkan konsep ini diketahui bahwa memperlama interval waktu suatu kejadian dapat memberikan keuntungan bagi tubuh kita.

Dalam upaya menangkap bola yang dilempar dengan kencang pada kita, menangkap sambil mengikuti arah aliran kecepatan bola akan memperkecil gaya tumbukan yang akan diterima oleh tangan. Memperlama waktu sentuhan dengan mengikuti sejenak arah energi bola akan mengurangi besarnya impuls, mengurangi kemungkinan cedera.

Sarung tinju yang dipergunakan oleh para petinju berfungsi sebagai sarana memperlama proses benturan, pukulan memiliki waktu kontak yang lebih lama. Dengan demikian impuls yang bekerja juga kecil, rasa sakit juga menjadi kecil, sehingga memperpanjang waktu tarung dan waktu hidup para petinju.

Matras yang sering digunakan pada latihan judo juga sarana untuk memperlama selang waktu benturan, sehingga tubuh tidak begitu sakit ketika dibanting. Jika tubuh yang terbanting langsung menerpa lantai keramik, sakit yang terasa akan sangat lumayan dan latihan olahraga boleh jadi dilanjutkan di rumah sakit. Prinsip yang sama juga berlaku dengan pelindung tubuh lainnya, misalnya helm, sarung tangan pemain baseball.

Gaya Gravitasi Dapat Membunuh

Menurut ilmu fisika, gaya gravitasi adalah konsekuensi logis dari adanya massa yang dimiliki oleh sebuah sistem. Kalau zaman Pak newton dipahami sebagai gaya tarik menarik antara dua atau lebih massa. Maka sejak zaman Einstein muncul pemahaman bahwa gravitasi dimodelkan seperti batu di atas kasur busa, gravitasi diistilahkan akibat ruang dan waktu yang melengkung.

Semua sistem bermassa di bumi mengalami gaya gravitasi. Jika suatu benda dilepaskan dari suatu ketinggian, maka benda tersebut akan jatuh dengan kecepatan yang semakin meningkat hingga mencapai kecepatan terminal (terminal velocity). Kecepatan terminal akan tercapai pada saat hambatan udara seimbang dengan efek gravitasi.

Dalam ruangan hampa udara, hambatan udara adalah 0. Dengan gaya gravitasi yang sama pada tabung hampa udara, waktu yang dibutuhkan oleh kapas dan bola adalah sama. Sederhananya, gaya gravitasi pada benda padat bekerja pada satu titik yang menjadi pusat bekerjanya gravitasi. Biasanya titik pusat bekerjanya gravitasi ini juga sebagai titik pusat massa suatu benda, satu titik yang menjadi pusat seluruh massa dari suatu benda.

Akvitivas yang dilakukan manusia menyebabkan titik pusat massanya tidak selalu tetap pada tubuh manusia. Bila seseorang berada di pinggir atap gedung tinggi agar selalu waspada. Upaya menggerakkan atau memiringkan kepala untuk melihat bagian bawah gedung dari ketinggian akan mempengaruhi keseimbangan akibat perubahan titik pusat massa tubuh.



Pergeseran titik pusat massa dapat merubah keseimbangan tubuh. Makanya ada yang mengeluh gamang ketika berdiri di pinggir atas atap bangunan tinggi sambil melongokkan kepala ke bawah, seolah olah akan mau jatuh.


Apalagi jika memiliki tubuh dengan bagian depan yang besar, berat dan maju, agar lebih berhati hati jika berada tepi balkon apartemen lantai bernomor besar, waspada jika menjulurkan kepala untuk melihat ke bawah.

Eletrostatik VS Antistatik

Listrik statis artinya muatan listrik yang tidak bergerak. Salah satu fenomena listrik statis ketika kaca ketika digosok gosok dengan kain sutera sehingga kaca mendapat muatan listrik akan dapat menarik kertas yang ada di dekatnya.

Ada 2 jenis muatan listrik, biasanya dinyatakan sebagai muatan positif (+) dan muatan negatif (-). Pada hakekatnya muatan yang sejenis saling tolak menolak dan muatan yang tak sejenis akan saling tarik menarik. Muatan negatif digambarkan sebagai elektron, dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Jalan yang paling mudah dilalui muatan untuk berpindah atau meloncat dari suatu benda ke benda lain adalah melalui media yang bentuknya runcing.

Cara lain untuk mendapatkan listrik statis dengan cara induksi. Kalau suatu benda tak bermuatan didekatkan pada suatu batang bermuatan positif, daerah yang dekat dengan batang akan terkumpul muatan negatif dan yang jauh akan terkumpul muatan positif. Bila bagian konduktor yang jauh dengan batang itu dihubungkan dengan bumi atau kita sentuh maka terdapat aliran elektron dari bumi ke konduktor untuk menetralkan muatan positif tersebut. Ketika konduktor dijauhkan dari batang, maka pada akhirnya konduktor tersebut telah bermuatan negatif.

Penggunaan pengkondisian udara atau AC (Air Conditioner) sudah umum digunakan di rumah sakit. Aliran udara kering yang dihasilkan oleh AC yang berlangsung nyaris 24 jam setiap hari berpotensi menimbulkan listrik statis. Penggunaan selimut atau bahan bahan wool pada tempat tidur pasien atau pada ruang operasi di rumah sakit biasanya dilarang untuk menghindari adanya pengumpulan dan loncatan listrik statis serta aliran listrik statis di rumah sakit.



Bahaya listrik statis dalam dunia kesehatan:

1. Loncatan muatan dapat menimbulkan percikan api.

2. Aliran listrik ketika netralisir muatan saat benda benda yang mengandung listrik statis tersentuh konduktor. Tubuh manusia yang didominasi oleh cairan elektrolit merupakan konduktor, sehingga dapat dilewati oleh arus listrik. Jika berkaitan dengan tubuh manusia hal yang sangat berbahaya adalah arus listrik, baik itu arus listrik AC maupun DC. Meskipun tegangan listrik atau voltasenya sangat besar tapi jika arus listrik yang mengalir sangat kecil, dapat dianggap tidak berbahaya.


Berikut ini adalah kategori arus listrik yang melewati tubuh manusia:


- Macroshock

Arus listrik yang lewat pada tubuh, dan hanya sebagian kecil yangmengenai jantung. Arus tersebut masuk dari satu anggota tubuh dan langsung keluar ke anggota tubuh yang lain.









- Microshock


Arus listrik yang dalam jumlah besar langsung melewati otot jantung. Arus ini dapat mengalir langsung ke bagian dalam tubuh karena ada bagian yang terbuka, misalnya karena luka. Batas arus listrik maksimal yang ditoleransi dalam kategori microshock adalah 10 Mikro Ampere. Oleh sebab itu ruang operasi dikondisikan sangat khusus, agar di dalam ruangan tersebut listrik statis tidak sampai mengalir dalam tubuh pasien.






Pencegahan bahaya elektrostatis:

1. Menggunakan bahan bahan antistatik yang tidak berpotensi untuk menghantarkan muatan listrik statis. Biasanya di ruang operasi rumah sakit digunakan karpet kain, atau menyemprotkan bahan antistatik ke benda yang kemungkinan akan mengumpulkan dan menghasilkan loncatan muatan.


2. Menggunakan grounding yang baik. Benda benda yang berpotensi untuk mengumpulkan muatan statis dihubungkan langsung dengan bumi untuk menetralisir muatan.