Pengertian Massa dalam Fisika Beserta Penjelasannya
Tuesday, 14 January 2020
Add Comment
![]() |
Via : pantun-puisi.web.id |
Massa
(berasal dari bahasa Yunani μάζα) adalah suatu sifat fisika dari suatu
benda yang digunakan untuk menjelaskan berbagai perilaku objek yang
terpantau. Dalam kegunaan sehari-hari, massa biasanya disinonimkan
dengan berat. Namun menurut pemahaman ilmiah modern, berat suatu objek
diakibatkan oleh interaksi massa dengan medan gravitasi.
Sebagai contoh, seseorang yang mengangkat
benda berat di Bumi dapat mengasosiasi berat benda tersebut dengan
massanya. Asosiasi ini dapat diterima untuk benda-benda yang berada di
Bumi. Namun apabila benda tersebut berada di Bulan, maka berat benda
tersebut akan lebih kecil dan lebih mudah diangkat namun massanya
tetaplah sama.
Tubuh manusia dilengkapi dengan indera-indera
perasa yang membuat kita dapat merasakan berbagai fenomena-fenomena yang
diasosiasikan dengan massa. Seseorang dapat mengamati suatu objek untuk
menentukan ukurannya, mengangkatnya untuk merasakan beratnya, dan
mendorongnya untuk merasakan gaya gesek inersia benda tersebut.
Penginderaan ini merupakan bagian dari
pemahaman kita mengenai massa, namun tiada satupun yang secara penuh
dapat mewakili konsep abstrak massa. Konsep abstrak bukanlah berasal
dari penginderaan, melainkan berasal dari gabungan berbagai pengalaman
manusia.
Konsep modern massa diperkenalkan oleh Sir
Isaac Newton (1642-1727) dalam penjelasan gravitasi dan inersia yang
dikembangkannya. Sebelumnya, berbagai fenomena gravitasi dan inersia
dipandang sebagai dua hal yang berbeda dan tidak berhubungan. Namun,
Isaac Newton menggabungkan fenomena-fenomena ini dan berargumen bahwa
kesemuaan fenomena ini disebabkan oleh adanya keberadaan massa.
Para fisikawan membagi definisi massa menjadi tiga jenis:
Para fisikawan membagi definisi massa menjadi tiga jenis:
- Massa inersial
- Massa gravitasi aktif
- Massa gravitasi pasif
Apa perbedaan ketiga massa tersebut? Mari kita pelajari dulu definisi ketiganya.
Pertama adalah massa inersial. Massa
inersial adalah ukuran kecenderungan sebuah benda untuk mempertahankan
kondisi gerak awalnya. Semakin besar massa inersial suatu benda, semakin
sulit (membutuhkan gaya yang lebih besar) untuk mengubah keadaan
geraknya. Hal ini tertuang dalam hukum gerak kedua Newton,
dengan mI adalah massa inersial, F adalah besar gaya yang diberikan pada benda, dan a adalah besar percepatan.
Massa gravitasi aktif mengukur besarnya
medan gravitasi yang dihasilkan oleh sebuah benda. Semakin besar massa
gravitasi aktif sebuah benda, besar medan gravitasi yang dihasilkan pun
akan semakin besar. Berdasarkan model fisika gravitasi Newton,
dengan g adalah besar percepatan gravitasi, G adalah konstanta gravitasi umum, MGA adalah massa gravitasi aktif sebuah benda, dan r adalah jarak dari pusat benda ke titik yang kita ukur besar medan gravitasinya.
Massa gravitasi pasif mengukur besarnya
gaya tarik gravitasi yang diterima oleh suatu benda. Semakin besar massa
gravitasi pasif sebuah benda, semakin besar gaya tarik gravitasi yang
diterima benda tersebut.
dengan Fg adalah gaya gravitasi yang diterima benda, MGP adalah massa gravitasi pasif, dan g adalah medan gravitasi luar yang bekerja pada benda.
Kenapa dalam kehidupan sehari-hari kita
hanya mengenal satu jenis massa? Jawaban sederhananya, meskipun ketiga
massa tersebut memiliki konsep dan definisi yang berbeda, tidak ada
eksperimen yang dapat membedakan nilai ketiganya, mereka memiliki nilai
yang sama untuk suatu benda.
Para ilmuwan zaman pertengahan menerima
kesamaan ketiga massa tersebut tanpa mempertimbangkan efek lebih jauh
mengenai kesamaan ini. Misalnya, hukum gerak ketiga Newton mengenai
aksi-reaksi mengharuskan massa gravitasi aktif dan massa gravitasi pasif
bernilai sama.
Mari kita tinjau dua buah benda yang terpisah pada jarak r dengan benda pertama memiliki massa gravitasi aktif MGA1 dan massa gravitasi pasif MGP1. Sementara itu, benda kedua memiliki massa gravitasi aktif MGA2 dan massa gravitasi pasif MGP2.
Gaya gravitasi yang bekerja pada benda pertama akibat benda kedua adalah
sedangkan gaya gravitasi yang bekerja pada benda kedua akibat benda pertama adalah
Karena kedua gaya tersebut adalah
pasangan aksi-reaksi (menurut Newton), massa gravitasi aktif haruslah
sama dengan massa gravitasi pasif. Kesamaan antara massa gravitasi pasif
dan massa inersia datang dari percobaan Galileo mengenai gerak jatuh
bebas (yang menurut legenda Galileo melakukan percobaannya di atas
menara Pisa).
Tinjau suatu objek dengan massa inersial mI dan massa gravitasi pasif MGP
yang dijatuhkan dari suatu ketinggian (kita abaikan gesekan dengan
udara, angin, dan efek lain-lain). Menurut hukum gerak kedua Newton,
sehingga percepatan benda jatuh bebas adalah
Berdasarkan percobaan Galileo bahwa
benda yang jatuh bebas dari ketinggian tertentu akan selalu sampai
dengan waktu yang bersamaan, tidak bergantung dari bentuk, ukuran dan
sifat intrinsik benda (ingat kita mengabaikan semua interaksi, kecuali
interaksi gravitasi), dapat disimpulkan bahwa massa inersial haruslah
bernilai sama dengan massa gravitasi pasif.
Percobaan pengukuran secara terperinci
mengenai perbedaaan nilai ketiga massa ini dilakukan oleh Loránd Eötvös
pada tahun 1889 dengan menggunakan pendulum torsi. Percobaan tersebut
mengonfirmasi bahwa ketiga massa tersebut bernilai sama.
Kesamaan nilai ketiga massa ini memiliki
implikasi yang cukup mendalam dalam fisika. Kesamaan ketiga massa ini
dikenal sebagai “Prinsip Ekuivalensi Lemah” dan dijadikan salah satu
landasan dasar oleh Albert Einstein dalam teorinya yang masyhur, yaitu
teori relativitas umum.
Rumus Massa Jenis
Anda
bisa melihat bahwa massa jenis suatu benda bisa berbeda, meskipun bahan
penyusunnya mempunyai ukuran sama. Hal ini karena massa jenis
bergantung pada besar massa dan volumenya.
Secara matematis, massa jenis suatu zat bisa ditentukan melalui persamaan berikut ini.
P= m/v
Keterangan:
ρ = massa jenis (kg m-3)
m = massa zat (kg)
V = volume zat (m3)
ρ = massa jenis (kg m-3)
m = massa zat (kg)
V = volume zat (m3)
Satuan-satuan massa
Alat yang digunakan untuk mengukur massa biasanya adalah timbangan. Dalam satuan SI, massa diukur dalam satuan kilogram, kg. Terdapat pula berbagai satuan-satuan massa lainnya, misalnya:
- gram: 1 g = 0,001 kg (1000 g = 1 kg)
- ton: 1 ton = 1000 kg
- MeV/c2 (Umumnya digunakan untuk mengalamatkan massa partikel subatom.)
Pada situasi normal, berat suatu objek adalah
sebanding dengan massanya. Namun perbedaan antara massa dengan berat
diperlukan untuk pengukuran berpresisi tinggi.
Oleh karena hubungan relativistik antara massa
dengan energi, adalah mungkin untuk menggunakan satuan energi untuk
mewakili massa. Sebagai contoh, eV normalnya digunakan sebagai satuan
massa (kira-kira 1,783×10−36 kg) dalam fisika partikel.
Penelusuran yang terkait dengan Pengertian Massa dalam Fisika
Contoh Soal Massa Jenis
Sebuah
balok dari bahan kuningan mempunyai panjang 8 cm, lebar 5 cm, dan
tinggi 2,5 cm. Bila diketahui massa jenis balok kuningan tersebut 8.400
kg/m3, berapa massa balok tersebut?
Pembahasan
Diketahui:
balok dari kuningan
p = 8 cm = 0,08 m
l = 5 cm = 0,05 m
t = 2,5 cm = 0,025 m
ρ = 8.400 kg/m3
Diketahui:
balok dari kuningan
p = 8 cm = 0,08 m
l = 5 cm = 0,05 m
t = 2,5 cm = 0,025 m
ρ = 8.400 kg/m3
Ditanya: m = …?
Jawab: V = p x l x t
V = 0,08 m x 0,05 m x 0,025 m
= 0,0001 m3
m = ρ x V
= (8.400 kg/m3) ( 0,0001 m3)
= 0,84 kg
V = 0,08 m x 0,05 m x 0,025 m
= 0,0001 m3
m = ρ x V
= (8.400 kg/m3) ( 0,0001 m3)
= 0,84 kg
Jadi, massa balok kuningan adalah 0,84 kg.
Penelusuran yang terkait dengan Pengertian Massa dalam Fisika
- pengertian massa dan volume
- pengertian massa dalam kimia
- pengertian massa dalam sosiologi
- massa adalah brainly
- massa jenis adalah
- massa suatu benda menurut ilmu fisika adalah
- rumus massa
- volume adalah
0 Response to "Pengertian Massa dalam Fisika Beserta Penjelasannya"
Post a Comment