Dalam eksperimen fisika, kita seringkali menjumpai fenomena yang disebut dengan pemantulan (rebound). Salah satu contonya adalah ketika kita menjatuhkan sebuah bola tenis dari ketinggian tertentu, bola tersebut tidak akan terus memantul hingga ketinggian aslinya, namun memantul kembali dengan tinggi yang lebih rendah. Dalam kasus ini, sebuah bola tenis yang dijatuhkan dari ketinggian 2 meter, dan memantul kembali menjadi 3/4 tinggi sebelumnya.
Terdapat dua hukum fisika yang bertanggung jawab atas fenomena ini, yaitu Hukum Newton tentang gerakan dan Hukum Pengawetan Energi. Mari kita telusuri bagaimana kedua hukum ini menjelaskan fenomena ini.
Hukum Gerakan Newton
Hukum Newton tentang gerakan dapat menjelaskan bagaimana dan mengapa bola memantul. Ketika bola jatuh, gravitasi melakukan kerja pada bola hingga ia mencapai kecepatan tertentu. Tiba-tiba, ketika bola menyentuh tanah, ia merasakan gaya besar dalam waktu yang sangat singkat yang menyebabkan perubahan momentum dan membuat bola naik lagi.
Namun, bola tidak mencapai ketinggian awalnya lagi. Mengapa? Ini terjadi karena sebagian energi kinetik bola diterapkan ke tanah dan diubah menjadi bentuk energi lainnya (seperti panas dan suara), sehingga bola kehilangan sebagian energi kinetiknya.
Hukum Pengawetan Energi
Di sisi lain, Hukum Pengawetan Energi menegaskan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Ketika bola jatuh dan memantul, total energi bola harus dipertahankan. Jadi beberapa energi kinetik yang dihasilkan saat bola jatuh harus disimpan lagi ketika bola memantul.
Akan tetapi, seperti yang disebutkan sebelumnya, sebagian energi kinetik bola telah diubah menjadi bentuk energi lain oleh tanah, sehingga energi yang tersisa untuk pendorongan ke atas saat pantulan hanya 3/4 dari energi awalnya.
Kesimpulannya dalam berbagai situasi, seperti bola yang dijatuhkan dari ketinggian 2 m, akan mengalami penurunan energi kinetik dan demikian mengurangi tinggi pantulan. Di sinilah kita memahami betapa pentingnya pemantulan dan bagaimana pemantulan bekerja dalam konteks fisika.
