Semua teknologi yang kita andalkan, mulai dari mobil hingga ponsel pintar, dirancang menggunakan fisika. Kamu tidak perlu tahu ilmu pengetahuan untuk menggunakan hal-hal ini. Tapi seorang manusia yang berpengetahuan luas seharusnya memahami setidaknya beberapa konsep kunci—bersama dengan sedikit musik, seni, sejarah, dan ekonomi. Robert Heinlein mengatakan semuanya dalam Time Enough for Love:
“Seorang manusia seharusnya bisa mengganti popok, merencanakan invasi, membantai babi, mengatur sebuah kapal, merancang bangunan, menulis soneta, mengimbangi akun, membangun sebuah tembok, menata tulang, menghibur yang sekarat, mengikuti perintah, memberi perintah, bekerja sama, bertindak sendiri, memecahkan persamaan, menganalisis masalah baru, membuang kotoran, memprogram komputer, memasak makanan lezat, bertarung dengan efisien, mati dengan gagah. Spesialisasi itu untuk serangga.”
Jadi, demi tidak menjadi serangga, ini dia lima persamaan fisika teratas yang seharusnya kamu tahu.
1. Hukum Kedua Newton
Aku yakin kamu sudah pernah melihat ini sebelumnya—itu sudah berusia lebih dari 300 tahun, dan populer untuk meme ilmiah dan kaos. Ini mengatakan bahwa gaya bersih pada suatu objek sama dengan massa (m) kali percepatan (a). Tapi apa artinya sebenarnya? Semuanya tentang interaksi—seperti ketika kamu menendang bola sepak atau menjatuhkan botol air ke lantai.
Hukum kedua Newton mengatakan bahwa kita bisa menjelaskan interaksi ini dengan konsep “gaya”. Dan apa yang dilakukan gaya? Gaya bersih pada suatu objek mengubah gerak objek tersebut. Tapi tunggu! Masih ada banyak hal keren lainnya dalam persamaan yang terlihat sederhana ini.
Lihat panah di atas F dan a? Itu menunjukkan variabel yang merupakan vektor, yang berarti mereka mengandung lebih dari satu informasi. Misalnya, jika seseorang meminta kamu untuk “menjaga jarak sosial” sejauh 1 meter, kemana kamu akan pergi? Siapa tahu? Kamu bisa pergi 1 meter ke timur atau barat atau 39 derajat dari utara. Jaraknya sendiri bukanlah cerita lengkap; kamu juga perlu menentukan arah. Hal ini berlaku untuk baik gaya maupun percepatan. Kuantitas lain (seperti massa atau suhu) tidak memiliki arah. Kita menyebutnya nilai skalar.
Hukum kedua Newton sangat berguna, tapi anehnya, orang sepertinya tidak percaya padanya. Kesalahpahaman umum adalah bahwa gaya konstan membuat objek bergerak dengan kecepatan konstan. Apa yang dikatakan persamaan ini, sebaliknya, adalah bahwa jika kamu mendorong objek dengan gaya yang stabil, objek tersebut akan terus berakselerasi.