Original thread by Ahmad Ataka (@ahmadataka)

Ada yang berkomentar bahwa sistem Lato-Lato adalah contoh hukum Newton 3/aksi-reaksi. Betul sekali, kita bisa dapat hasil yang sama dg aksi-reaksi. Bahkan, konservasi momentum sendiri adalah konsekuensi dari aksi-reaksi! Kok bisa?

— Fisika Lato-Lato Perspektif Aksi-Reaksi —

Istri: “Mas, bikin video yuk! Bahas Lato-Lato dari perspektif fisika!”

Saya: “Kamu gak tahu soal ujianku tentang apa?”

Saya: *menunjukkan soal ujian fisika mekanika klasik*

Istri: *shock*

— Fisika Lato-Lato atau Simple Newton’s Cradle—

— QRT https://twitter.com/ahmadataka/status/1612827628511334400

Mari kita tengok Lato-Lato kesayangan kita di bawah ini. Massa masing-masing bola m. Panjang masing-masing tali l. Sudut masing-masing tali theta.
Kita sudah tahu dari konservasi energi bahwa kecepatan kedua bola identik sebelum tumbukan.

Saat bertumbukan, bola 1 akan merasakan gaya kontak dari bola 2. Sebaliknya, bola 2 akan merasakan gaya kontak dari bola 1. Anggap lah tumbukan terjadi selama delta_t yang sangat sebentar.

So what?

Sekarang, kita fokus ke Lato-Lato 1. Sebelum tumbukan kecepatannya v. Setelahnya kecepatannya anggap saja -v1′ (minus karena ke arah kiri). Maka, Hukum Newton 2 membantu kita menghitung gaya yang dirasakan benda 1 oleh benda 2 sebagai berikut:

Yang perlu cermat: selisih kecepatannya adalah delta_v = -v1′-v. Ingat, kecepatan setelah tumbukan berlawanan arah dengan sebelum tumbukan.

Kita juga bisa melakukan analisis yang persis sama untuk menghitung gaya yg dirasakan bola 2 oleh bola 1 sebagai berikut:

Loh kok pakai Hukum Newton 2? Katanya mau pakai aksi reaksi?

Here it is in action! F yang dirasakan 2 oleh 1 sama dengan minus F yang dirasakan 1 oleh 2!

Di sini kita dapatkan nilai kecepatan kedua bola setelah tumbukan persis sama!

Wah hasilnya ternyata sama persis dengan cara konservasi momentum di thread saya kemarin! Bukan cuma kasus Lato-lato saja! Tumbukan apa pun sebetulnya adalah implikasi dari aksi-reaksi! Ini salah satu slide kuliah saya kalau mau lebih jelas.

Apa kesimpulannya? Bagi saya satu: betapa revolusionernya Hukum Newton! Lewat Hukum Newton ini kita literally bisa menurunkan banyak hukum-hukum turunan lainnya, seperti konservasi momentum ini! What a legend!

Pernah dengar bagaimana Newton menyelesaikan tantangan matematika dari Bernoulli (yang diselesaikan banyak matematikawan top saat itu selama berbulan-bulan)? Ia menyelesaikannya hanya dalam 1 malam!

But, it’s a story for another time!

For now, just enjoy your Lato-lato!