Keadaan Tanpa Bobot

Berbicara tentang keadaan tanpa bobot adalah suatu peristiwa yang berkaitan dengan konsep gravitasi. Gravitasi memainkan peranan penting dalam keberadaan satelit-satelit yang berada dalam orbit stationernya. Satelit-satelit buatan yang mengelilingi bumi sekarang merupakan hal yang biasa. Sebuah satelit diletakkan pada orbitnya dengan mempercepat hingga mencapai suatu laju tangensial yang tinggi dengan bantuan roket. Jika laju tangensial terlalu tinggi, alih-alih satelit berada di orbit yang diinginkan, mereka dapat lepas karena tidak tertahan oleh gravitasi bumi. Sebaliknya jika laju yang terlalu rendah, satelit tersebut akan kembali ke permukaan bumi. Manusia dan benda-benda lainnya yang berada dalam satelit yang sedang mengitari bumi dikatakan mengalami “weightless” atau keadaan tanpa bobot semu. Sedikit bergeser kearah penjelasan lain marilah kita sedikit analisis suatu benda yang ditimbang dalam lift menggunakan neraca pegas.

• Keadaan pertama: Benda ditimbang dalam lift yang diam, jelas bobot benda akan seperti bobot benda yang sebenarnya yaitu perkalian massa benda denga besar medan gravitasi bumi.
• Keadaan Kedua: Kondisi yang berbeda sekarang diberikan pada lift, lift diberikan percepatan konstan ke atas dengan nilai percepatan sama dengan medan gravitasi sebesar g. Kondisi ini menjadikan bobot benda bertambah akibat munculnya percepatan luar, dalam hal ini bobot benda sekarang menjadi dua kali bobot asalnya.
• Keadaan ketiga: Kedaan yang sebaliknya dilakukan untuk kondisi kedua, lift bergerak dengan percepatan konstan sama dengan gravitasi. Dengan kata lain lift ini mengalami “ free fall” atau jatuh bebas. Menariknya dalam kondisi ini, kalau kita memperhatikan timbangan, bobot benda menjadi nol atau tidak mempunyai berat. Inilah yang disebut keadaan tanpa bobot semu. Kemanakah berat benda asalnya? Secara analisis hukum II Newton menjelaskan bobot benda tetaplah massa dikalikan gravitasi, tetapi terdinya “free fall” menyebabkan benda mendapatkan gaya yang melawannya dengan besar yang sama. Seandainya ada seseorang dalam lift ini, orang tersebut akan dapat melayang-layang dalam lift.

Keadaan tanpa bobot ini dialami oleh orang yang berada dalam satelit yang mengorbit dipermukaan bumi. Pada awalnya akan terasa sangat bingung jika kasus ini sama seperti dengan kondisi ketiga yaitu satelit berada dalam keadaan jatuh bebas. Secara alami lintasan satelit adalah lurus, gaya gravitasi lah yang menarik satelit untuk jatuh ke bumi, karena satelit mempunyai “laju yang tinggi”. Hal inilah yang selalu menahan satelit untuk jatuh kebumi. Jadi ketika seseorang berada dalam satelit, satu-satunya percepatan yang bekerja pada orang dan satelit adalah percepatan gravitasi sama seperti lif yang jatuh bebas. Efek tanpa bobot baik semu ataupun sebenarnya sangat menarik untuk dikaji. Jika dalam keadaan biasa orang butuh energy untuk merentangkan tangannya, dalam kedaan tanpa bobot jelas sekali tidak butuh usaha untuk melakukan seperti itu karena tidak ada sensasi berat yang bekerja. Pada banyak kasus dalam kehidupan manusia, efek tanpa bobot ini sering terjadi, hanya saja waktu terjadinya sangat singkat sekali. Untuk jangka waktu yang lama, efek tanpa bobot menimbulkan bahaya bagi kesehatan manusia.