Aplikasi Kecepatan Suara dan Cahaya
Hampir semua orang pernah melihat kilat. Sama halnya seperti kasus suara pesawat udara yang ketinggalan, kita akan mendengar suara geledek setelah terjadinya kilat. Padahal keduanya terjadi secara bersamaan. Kok bisa?
Hal ini disebabkan karena kilat memiliki kecepatan 3x108 m/s (kecepatan cahaya) sedangkan geledek memiliki kecepatan 336,38 m/s (kecepatan suara). Misalnya kilatan cahaya terjadi pada jarak 10 km dari pengamat. Kita dapat hitung berapa yang diperlukan oleh suara geledek dan cahaya kilat sampai pada pengamat?
Kita dapat hitung bunyi geledek agar sampai ke pengamat dengan menggunakan persamaan kecepatan:
v = s/t
dimana:
v = kecepatan bunyi gledek
s = jarak sumber bunyi gledek
t = waktu yang dibutuhkan bunyi sampai ke pengamat
Maka waktu yang diperlukan bunyi geledek agar sampai ke telinga pengamat adalah:
t = s/v
t = 10.000 m/(336,38 m/s)
t = 29,7 s
dengan menggunkan persamaan yang sama kita juga dapat menghitung waktu yang diperlukan oleh cahaya kilat sampai ke pengamat:
t = s/v
t = 10.000 m/(3x108 m/s)
t = 0,00003 s (hampir mendekati nol)
Jadi berdasarkan hasil perhitungan tadi dapat disimpulkan bahwa kilat lebih cepat sampai ke pengamat dibandingkan geledek, padahal keduanya terjadi secara bersamaan.
Kita juga dapat mengukur berapa jarak sumber kilat dari tempat kita mendengar geledek. Caranya sebagai berikut:
1) Siapkan Stopwach, kertas dan alat tulis
2) Pada saat cahaya kilat terlihat nyalakanlah stopwatch, kemudian stop pada saat geledek terdengar. Lalu catat hasilnya.
3) Kemudian hitung dengan menggunakan persamaan kecepatan:
v = s/t => s = v.t
Dimana:
v= kecepatan bunyi geledek di udara (336,38 m/s)
t= waktu yang ditunjukan oleh stopwatch
s= jarak sumber kilat dengan pengamat
Misalnya didapat waktu yang ditunjukan stopwach adalah 5 detik (selang waktu antara kilat dengan suara geledek). Maka jarak sumber kilat adalah:
s = v.t
s = 336,38 m/s . 5 s
s = 1.681,9 m
Jadi jarak sumber kilat dengan pengamat adalah 1,68 km. Gampang kan?