Ulangkaji: Di Sebalik Keseimbangan Kepak Sang Rama-rama

Untuk ulangkaji kali ini, kami copy artikel ini (senyap-senyap) daripada blog pengasas Little Ibnu Sina for Preschool. 

Artikel ini sesuai untuk modul 'Sang Rama-rama Yang Suka Menolong' untuk 6 tahun. Aktiviti ini sesuai dijalankan dalam bentuk demonstrasi kerana kesusahannya dan juga bahaya api. Ok, read on! 

Serba ringkas mengenai eksperimen ini dan harapnya dapat kita lakukan eksperimen ini dengan anak-anak. Penerangan sains itu, tak perlulah. Yang lebih penting kanak-kanak dapat feel bagaimana hangatnya api, bagaimana memasang dan menyeimbangkan garfu, bagaimana memerhatikan api yang tiba-tiba padam di 'tengah jalan', buat tekaan apa yang akan jadi pada garfu apabila api membakar lidi dan pelbagai lagi. Semua ini merangsang minda, pancaindera dan emosi kanak-kanak. Itulah makna sains yang sebenar. Sains bukanlah fakta tetapi proses untuk menemukan fakta dan dalam proses itu akan menjadikan kita lebih matang dari sebelumnya.  

Tajuk eksperimen kali ini ialah Eksperimen Garfu Tergantung. Tonton video ini. 

Kenapa api mati apabila sampai di bibir cawan? 

Garfu tergantung dari pandangan sisi. 

Garfu tergantung dari pandangan hadapan. 

Garfu tergantung dari pandangan atas.

Semasa garfu tergantung pada lidi, berat di hujung dan pangkal garfu adalah seimbang. Titik keseimbangan adalah somewhere di antara dua garfu.

Semasa tergantung, apakah daya yang sedang bertindak terhadap garfu? Daya tarikan graviti. Arah daya ini ialah ke bawah seperti di gambar bawah ini. Saya letakkan daya ini dengan simbol A1 dan A2 di mana A1 = A2. 

Apabila ada daya yang tarik ke bawah mestilah ada daya yang tolak ke atas pada magnitud yang sama. Dalam sains, kita namakan fenomena ini sebagai Hukum Newton Ketiga (for every action (force) in nature there is an equal and opposite reaction). Jadi, gambarnya seperti di bawah ini. 

Paduan daya ini menghasilkan net force = 0 atau pegun atau seimbanglah garfu yang tergantung pada cawan ini tanpa bergerak atau bergoyang langsung. hmm... menepati Hukum Newton Pertama (every object will remain at rest or in uniform motion in a straight line unless compelled to change its state by the action of an external force).

Lihat pada jumlah daya yang ditanggung oleh lidi tersebut dan bandingkan pula dengan jumlah surface area in contact antara lidi dengan bibir cawan. Saya bulatkan kawasannya seperti di gambar bawah. 

Jumlah daya yang menekan pada surface area yang bersentuhan mewujudkan tekanan. hmm... macam ni lah. contohnya, mana yang lagi sakit, kaki kena tekan dengan kasut tumit tinggikah atau kasut rata? Begitulah tamsilan tekanan yang dirasai oleh lidi pada bibir cawan tersebut. 

Hubungan antara mereka ialah 

Pressure, P  = Force iaitu (A1+A2) / permukaan lidi yg bersentuh 

                                                       dengan bibir cawan

Tekanan di kawasan P ini sangat tinggi. Oksigen sangat kurang di kawasan ini. Jadi, api tak dapat marak lalu mati di sini. hmmm... contohnya samalah dengan anda memadamkan puntung rokok dengan menenyeh-nenyehnya dalam tempat habuk rokok.

Ok, sampai di sini dulu. Tak lengkap rasanya bila penerangan eksperimen saya tak disertai dengan sebarang firman. Namun, detik masa berlalu begitu pantas. Saya sangat cemburu dengan makhluk bernama MASA ini. Yang pasti, pembayang untuk eksperimen ini ialah Allah yang Maha Adil dan semua perkara ada batasannya. SELAMAT MENCUBA eksperimen ini... :)