Berapakah Berat Bumi? Ini Jawaban Sekaligus Cara Menghitungnya

Naviri Magazine - Berapa berat bumi? Jawaban cepatnya adalah: 6.000.000.000.000.000.000.000.000 (6 x 1024) kilogram. 

Ini tidak seperti menimbang berat badan pada umumnya. Untuk menghitung benda yang besar seperti planet, dilakukan dengan menghitung daya tariknya terhadap benda-benda lain di sekitarnya.

Setiap benda mempunyai tarikan gravitasi satu dengan yang lain. Jika kita meletakkan dua buah bola bowling (misalnya) saling berdekatan, secara gravitasi mereka akan saling tarik menarik. Tetapi tarikannya sangat lemah, sehingga tidak sampai bergerak. Namun apabila kita mempunyai alat ukur yang sensitif, kita akan dapat mengetahui tarikan gravitasi yang terjadi pada dua bola. 

Dari pengukuran itu, kita dapat menentukan massa dari kedua bola. Hal yang sama akan terjadi pada benda lain, misalnya bola golf, tetapi tarikannya lebih lemah lagi, karena dipengaruhi oleh besarnya massa yang dikandung benda. Dan pada nyatanya, bola golf memang lebih kecil daripada bola bowling.

Newton menunjukkan bahwa sebuah benda yang berbentuk bola mempunyai gaya tarik menarik yang dimiliki oleh kedua benda. Kita dapat membuat anggapan bahwa massa dari benda-benda tersebut terkonsentrasi pada titik tengah bola. Begini rumus Newton: 

    F = ( G x M1 x M2 )/R2 …… (persamaan 1)

    F: Gaya tarik menarik kedua benda (N)

    G: konstanta, besarnya 6,67 x 10-11 (m3/s2kg)

    M1: Massa benda pertama (kg)

    M2: Massa benda kedua (kg)

    R: Jarak pemisah kedua benda (meter)

Salah satu contoh gaya gravitasi yang sering kita temui adalah gaya tarik menarik bumi dengan bulan, atau bumi dengan benda-benda lain di permukaannya, yang biasanya jatuh ke bumi. Rumusnya:

    Gaya Gravitasi/Gaya Berat:

    W = m x g ………… (persamaan 2)

    W: Berat benda (N)

    m: massa benda (kg)

    g: percepatan gravitasi (9,8 m/s2)

Massa bumi yang akan kita cari, sebut saja massa bumi dengan M1. Sedangkan M2 anggap sebuah bola seberat 1 kg. Kita dapat menghitung Gayanya dengan menjatuhkan benda bulat 1 kg tersebut, dan dengan percepatan gravitasi bumi akan didapatkan kalau Gaya di antara keduanya adalah 9,8 Newton (persamaan 2). Jari-jari bumi adalah 6.400.000 meter.

Jika kita memasukkan semua nilai ini dan menyelesaikan M1, maka kita akan mendapatkan massa bumi adalah sebesar: 6.000.000.000.000.000.000.000.000 (6 x 1024 ) kilogram.

Akan lebih tepat kalau kita menyebutnya massa dibandingkan berat. Kenapa? Karena berat adalah kekuatan yang dihasilkan oleh medan gravitasi. Kita dapat mengambil bola bowling dan mengukur beratnya di bumi dan di bulan. Berat di bulan sebesar 1/6 dari berat di bumi, tetapi jumlah massa bola bowling sama di kedua tempat itu.

Mau dibandingkan?

6.000.000.000.000.000.000.000.000 (6 x 1024) kilogram adalah massa yang besar. Massa bumi konstan sangat berat sehingga sulit mengukurnya. Berikut ini adalah tiga perbandingan yang mungkin bisa membantu kita untuk mendapatkan gambaran tersebut.

    Perkiraan kasar ada 6 milyar orang di bumi. Jika kita menganggap setiap orang mempunyari berat 70 kg, berarti massa kasar tiap orang adalah 7 kg. Rumus fisika (persamaan 2). Keseluruhan massa orang-orang di bumi adalah 42.000.000.000 Kg. Massa ini hampir tidak membuat lekukan pada total massa bumi.

    Kira-kira ada 2,2 x 1021 kg air di bumi dalam bentuk laut, danau, sungai, kutub es, uap air di atmosfer. Hal ini berarti kira-kira 0,02% massa bumi adalah air.

    Massa matahari kira-kira 2 x 1030 kg. Jadi, matahari kira-kira sama dengan 330.000 kali bumi.

Apakah bumi bertambah berat?

Secara teori, bumi menerima tambahan beban dari meteor, dan jumlahnya tidak main-main. Micrometeorit, misalnya, menghantam atmosfir bumi tiap hari. Jika ditambah meteor besar yang juga mendarat di bumi, maka jumlahnya dalam setahun mencapai 40.000 metrik ton per tahun. 

Tetapi bumi juga kehilangan materialnya. Bumi kehilangan materialnya dengan dua cara, yaitu molekul atmosfir panas yang meninggalkan gravitasi bumi, atau peluncuran roket dan wahana angkasa luar.

Menurut National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), ada sekitar 5.000 roket diluncurkan sejak peluncuran Sputnik tahun 1957. Seandainya semua satelit itu masih ada, maka beratnya 3,5 metrik ton. Dan jika ditambah dengan satelit-satelit yang diluncurkan belakangan, maka jumlahnya bisa 17.500 metrik ton. Kendati besar, jumlahnya hanya 0.000000001 dari satu persen meteor yang mendarat di bumi.

Namun, selama berjuta tahun bumi menerima banyak meteorit. Kalau setahun saja 40.000 metrik ton, maka jumlahnya sangat besar. Kendati demikian, jumlahnya kalau dihitung hanya 0.000003 dari satu persen massa bumi. Maka bisa dikatakan berat bumi relatif tetap, sehingga pertambahan itu tidak mempengaruhi orbit bumi mengelilingi matahari.