Dalam kedupan sehari-hari’ kita biasa menggunakan besaran dan satuan. Salah satu besaran yang biasa kita gunakan adalah besaran berat. Pengukuran berat benda dapat dilakukan menggunakan alat ukur yang disebut neraca atau timbangan.
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sangat sering menggunakan istilah kilogram sebagai satuan berat. Dalam konteks ilmu fisika, besaran berat menggunakan satuan newton. Sedangkan kilogram adalah satuan yang digunakan untuk massa.
Massa dan berat adalah konsep dasar dalam fisika yang sering digunakan untuk menggambarkan sifat benda-benda di alam semesta. Namun, kedua istilah ini memiliki makna dan konsep yang berbeda, meskipun sering kali dianggap sama dalam kehidupan sehari-hari. Artikel ini membahas perbedaan antara massa dan berat, serta implikasi fisikanya.
Pengertian Massa dalam Ilmu Fisika
Massa adalah jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda. Ini adalah ukuran kuantitatif dari banyaknya atom dan molekul yang membentuk benda. Massa diukur dalam kilogram (kg) dalam sistem internasional (SI). Massa benda tidak berubah tergantung pada lokasi atau kondisi lingkungan tertentu.
Pengertian Berat dalam Ilmu Fisika
Berat adalah gaya tarikan gravitasi yang bekerja pada benda akibat tarikan gravitasi planet atau benda langit lainnya. Berat diukur dalam newton (N) dalam SI. Berat benda bergantung pada massa benda dan percepatan gravitasi di lokasi tertentu.
Perbedaan antara Massa dan Berat dalam Ilmu Fisika
Berikut ini beebrapa perbedaan besaran massa dengan besaran berat dalam ilmu fisika.
1. Definisi
- Massa adalah jumlah materi yang ada dalam benda, dan ini merupakan ukuran intrinsik dari benda tersebut.
- Berat adalah gaya tarikan gravitasi yang bekerja pada benda dan bergantung pada massa benda serta percepatan gravitasi di lokasi tertentu.
2. Jenis Besaran
- Massa adalah besaran pokok
- Berat adakah besaran turunan
3. Ketergantungan Arah
- Massa adalah besaran skalar (tidak tergantung arah)
- Berat adakah besaran vektor (bergantung arah)
4. Satuan Pengukuran
- Massa diukur dalam kilogram (kg).
- Berat diukur dalam newton (N).
5. Variasi Terhadap Lokasi
- Massa tidak dipengaruhi gravitasi. Massa benda tetap sama di mana pun benda itu berada di alam semesta. Massa benda akan sama di Bumi, di Bulan, atau di luar angkasa.
- Berat dipengaruhi besarnya gravitasi. Berat benda dapat berubah tergantung pada lokasi. Misalnya, berat seseorang akan lebih kecil di Bulan dibandingkan di Bumi karena percepatan gravitasi yang berbeda.
Hubungan Massa dan Berat
Hubungan massa dan berat didasarkan pada Hukum Newton tentang gerak, terutama dalam Hukum II yang berhubungan dengan percepatan benda saat dikenai gaya. Hukum II Newton berbunyi: “Percepatan suatu benda yang ditimbulkan oleh gaya berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan massanya.” Hukum II Newton dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.
a = F/m
dimana a adalah percepatan, F adalah gaya yang bekerja dan m adalah massa benda.
Berdasarkan Hukum II Newton tentang gerak tersebut, gaya yang bekerja pada benda dapat dinyatakan dalam rumus:
F = m.a
Dalam hal gaya berat, percepatan yang dialami benda adalah percepatan gravitasi bumi, yang biasa diberi simbol huruf “g”.
Jadi gaya berat dinyatakan dengan persamaan:
F = m.g
Dari persamaan ini dapat disimpulkan bahwa gaya berat adalah produk dari massa dan gravitasi.
Implikasi dan Contoh Perbedaan Massa dan Berat dalam Ilmu Fisika
- Pada Permukaan Bumi: Ketika kita berbicara tentang massa seseorang atau benda, kita merujuk pada jumlah materi yang ada dalam benda tersebut. Massa benda ini akan tetap sama di mana pun benda itu berada di Bumi. Namun, berat benda akan berbeda di berbagai lokasi di Bumi. Misalnya, berat seseorang di pegunungan akan lebih kecil dibandingkan beratnya di dataran rendah, meskipun massanya tetap sama.
- Di Luar Angkasa: Ketika astronot berada di luar angkasa, mereka masih memiliki massa yang sama seperti ketika di Bumi. Namun, karena mereka berada di lingkungan dengan percepatan gravitasi yang lebih rendah, berat mereka akan berkurang signifikan atau bahkan mendekati nol.
- Berat di Planet Lain: Berat benda akan berbeda di planet-planet lain dalam tata surya kita. Misalnya, berat benda di Mars akan lebih rendah daripada beratnya di Bumi karena percepatan gravitasi Mars yang lebih kecil.
Kesimpulan
Massa dan berat adalah konsep penting dalam fisika yang sering disalahartikan sebagai konsep yang sama. Namun, perbedaan antara keduanya sangat penting dalam memahami sifat benda di alam semesta. Massa adalah ukuran jumlah materi dalam suatu benda, sedangkan berat adalah gaya tarikan gravitasi yang bekerja pada benda akibat percepatan gravitasi di suatu lokasi. Pemahaman yang benar tentang perbedaan ini membantu kita memahami bagaimana benda-benda berinteraksi dalam lingkungan yang berbeda, seperti di permukaan Bumi, di luar angkasa, atau di planet lain.