Perbandingan Gerakan Bola dan Silinder yang Dilepaskan dari Ketinggian
Dalam eksperimen ini, empat buah benda berbentuk bola dan silinder, masing-masing berwujud pejal dan berongga, dilepaskan dari ketinggian h melalui bidang miring. Tujuan dari eksperimen ini adalah untuk menentukan perbedaan dalam gerakan bola dan silinder saat dilepaskan. Pertanyaan yang diajukan adalah, manakah pernyataan yang benar mengenai gerakan keempat benda tersebut? Pilihan yang diberikan adalah: (1) Pada keempat benda itu bekerja gaya gesek. (2) Bola berongga tiba di dasar bidang paling akhir. (3) Silinder pejal bukan yang terakhir tiba di dasar bidang. (4) Bola pejal akan tiba di dasar bidang bersamaan dengan silinder. Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu mempertimbangkan beberapa faktor. Pertama, kita harus memahami bahwa bola dan silinder memiliki bentuk yang berbeda. Bola memiliki bentuk bulat sempurna, sedangkan silinder memiliki bentuk tabung dengan dua ujung datar. Selain itu, kita juga perlu mempertimbangkan bahwa keempat benda tersebut memiliki jari-jari yang sama. Dalam hal ini, kita dapat menyimpulkan bahwa bola berongga akan mengalami hambatan udara yang lebih besar daripada bola pejal dan silinder pejal. Hal ini disebabkan oleh bentuk bola berongga yang memungkinkan udara masuk ke dalam bola saat bergerak. Sebagai hasilnya, bola berongga akan mengalami gaya gesek yang lebih besar daripada bola pejal dan silinder pejal. Berdasarkan pemahaman ini, kita dapat mengeliminasi pilihan (1) karena hanya berlaku untuk bola berongga. Selanjutnya, kita dapat melihat bahwa pilihan (2) menyatakan bahwa bola berongga tiba di dasar bidang paling akhir. Namun, ini tidak benar karena bola berongga akan mengalami gaya gesek yang lebih besar dan oleh karena itu akan tiba lebih awal daripada bola pejal dan silinder pejal. Pilihan (3) menyatakan bahwa silinder pejal bukan yang terakhir tiba di dasar bidang. Ini juga tidak benar karena silinder pejal akan mengalami gaya gesek yang lebih kecil daripada bola berongga dan oleh karena itu akan tiba lebih akhir daripada bola berongga. Terakhir, pilihan (4) menyatakan bahwa bola pejal akan tiba di dasar bidang bersamaan dengan silinder. Ini adalah pernyataan yang benar karena bola pejal dan silinder pejal akan mengalami gaya gesek yang lebih kecil daripada bola berongga dan oleh karena itu akan tiba lebih akhir daripada bola berongga. Berdasarkan analisis ini, jawaban yang benar adalah pilihan E, yaitu 3 dan 4. Bola pejal akan tiba di dasar bidang bersamaan dengan silinder, sedangkan bola berongga akan tiba lebih awal. Dalam eksperimen ini, kita dapat melihat perbedaan dalam gerakan bola dan silinder saat dilepaskan dari ketinggian. Hal ini menunjukkan pentingnya mempertimbangkan bentuk dan sifat benda dalam memahami gerakan mereka.