Massa dan berat merupakan dua konsep fisika yang sering dipertukarkan, namun keduanya sebenarnya memiliki perbedaan.
Jadi apakah massa itu? Apakah berat itu?
Apa perbedaannya dan mengapa penting untuk mengetahui perbedaannya? Bagaimana kedua konsep ini saling terhubung?
Apa itu Massa?
Massa adalah ukuran dari seberapa banyak materi dalam suatu benda. Biasanya, massa diukur dalam gram atau kilogram.
Dalam sistem imperial, massa tidak diukur dalam ounce atau pound, tetapi dengan satuan yang disebut slug.
Massa dikaitkan dengan gaya karena dapat diukur dengan menentukan jumlah gaya yang diperlukan untuk mengubah arah atau kecepatan suatu benda.
Anda mungkin sudah familier dengan persamaan ini: F (gaya) = m (massa) x a (percepatan).
Massa juga terkait dengan gravitasi. Gravitasi pada dasarnya adalah gaya tarik menarik antara dua benda yang memiliki massa dan berbanding terbalik dengan jarak.
Namun, massa dan gravitasi tidak berhubungan karena gravitasi tidak berpengaruh pada massa.
Massa juga tidak bisa dihancurkan (seperti energi), dan tidak pernah bisa sama dengan nol.
Mengapa? Karena massa adalah ukuran jumlah materi dalam suatu benda. Sedangkan tidak mungkin sebuah benda memiliki jumlah materi nol, sekecil apa pun ukuran benda tersebut.
Apa itu Berat?
Untuk diketahui, satuan metrik untuk berat adalah Newton, bukan gram.
Satuan imperial untuk berat adalah pound.
Berat adalah interaksi gravitasi antar benda yang memiliki massa.
Sebagai contoh, massa seseorang di bumi dan bulan akan sama, tetapi berat di bulan akan lebih ringan dibanding di bumi karena massa bulan tidak sama dengan massa bumi (jadi gravitasinya tidak sama).
Berat bisa sama dengan nol (tergantung pada gravitasi) dan merupakan gaya (dan karena itu sebuah vektor).
Berapa Berat Kita di Planet Lain?
Meskipun massa seseorang tidak berubah di tempat lain di tata surya, percepatan gravitasi dan berat akan bervariasi secara dramatis.
Perhitungan gravitasi pada benda (planet) lain, seperti di bumi, tidak hanya bergantung pada massa tetapi juga pada seberapa jauh “permukaan” dari pusat gravitasi.
Di bumi, misalnya, berat badan seseorang akan sedikit lebih rendah di puncak gunung daripada di permukaan laut.
Efeknya menjadi lebih dramatis untuk benda besar, seperti Jupiter.
Sementara gravitasi di Jupiter jauh lebih besar dibanding di bumi karena massanya yang 316 kali lebih besar daripada bumi, berat seseorang tidak akan 316 kali lebih berat karena jarak dari inti Jupiter ke “permukaannya” amatlah jauh.
Begitu pula dengan benda langit lainnya. Di setiap tempat, nilai gravitasinya akan berbeda dengan bumi.
Sebagai contoh, gravitasi Jupiter tercatat 2,64 kali gravitasi di bumi.
Untuk mengetahui berat badan seseorang, kalikan saja berat di bumi dengan angka tersebut.
Misalnya, orang seberat 60 kg akan memiliki berat 158,4 kg di Jupiter, atau 2,64 kali beratnya di bumi.
Contoh lain, seseorang akan memiliki berat yang hampir sama di Venus, karena planet itu memiliki ukuran dan massa yang mirip dengan bumi.
Namun, mungkin tampak aneh bahwa seseorang akan memiliki berat lebih ringan planet gas raksasa Uranus.
Sedangkan di Saturnus atau Neptunus berat badan seseorang hanya akan sedikit lebih tinggi dibanding di bumi.
Meskipun Merkurius jauh lebih kecil dari Mars, berat seseorang akan hampir sama dengan di bumi.
Matahari jauh lebih masif daripada benda lain, sehingga seseorang akan memiliki berat 28 kali lebih besar.
Tentu saja, makhluk hidup apa pun akan mati di matahari karena panas yang sangat tinggi dan radiasi lainnya, tetapi bahkan jika tetap bisa bertahan hidup, gravitasi yang sebesar itu akan mematikan.
Satuan Massa dan Berat
Banyak orang cenderung menyatakan berat dalam gram, kilogram, ounce dan pound.
Secara teknis, satuan tersebut sebenarnya adalah satuan massa.
Satuan SI untuk berat (gaya) adalah Newton (N), dengan massa 1 kg yang memiliki gaya 9,8 N di bumi.
Satuan berat (gaya) di AS adalah pound (lb), sedangkan satuan massa disebut sebagai slug.
Pound adalah gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan massa 1 slug dengan kecepatan 1 ft/s2. Satu slug memiliki berat 32,2 pound.
Meskipun tidak masalah mempertukarkan penggunaan pound dan kilogram untuk sebagian besar tujuan praktis, dalam sains tetap disarankan menggunakan kilogram untuk massa dan Newton untuk berat.
Fakta Menarik tentang Massa dan Berat
- Kata “massa” berasal dari kata Yunani “maza” yang berarti “segumpal adonan.”
- Para ilmuwan memperkirakan bahwa massa total alam semesta adalah antara 10^52 kg hingga 10^53 kg.
- Filsuf Yunani, Plato, mengatakan bahwa berat adalah kecenderungan alami benda untuk mencari pasangannya.
- Gravitasi bumi dapat bervariasi sebanyak 0,5% tergantung di mana posisi seseorang di bumi.
Kesimpulan: Perbedaan antara Massa dan Berat
Ada beberapa perbedaan antara massa dan berat.
Massa adalah properti intrinsik materi yang tidak berubah dimanapun Anda mengukurnya.
Massa merupakan nilai skalar, yang artinya memiliki besaran, tetapi tidak memiliki arah yang terkait dengannya.
Massa suatu benda tidak pernah nol. Massa bisa diukur dengan timbangan biasa di bumi atau menggunakan timbangan inersia saat berada di luar angkasa.
Berat bergantung pada efek gravitasi, sehingga dapat berubah tergantung lokasi pengukuran.
Dengan tidak adanya gravitasi, berat bisa menjadi nol. Karena merupakan gaya, maka berat masuk dalam satuan vektor.
Artinya, gaya memiliki besaran dan arah. Berat diukur menggunakan neraca pegas.
Hubungan antara massa dan berat diwakili persamaan berikut: W = m x g, dengan W adalah berat, m adalah massa, dan g adalah gravitasi.
Banyak orang menggunakan kata “massa” dan “berat” secara bergantian karena gravitasi cukup konstan di bumi, sehingga tidak terdapat perbedaan nilai antar keduanya.[]