KERJA DAN PRINSIP KEABADIAN TENAGA

Ilham berjalan pulang ke biliknya dalam keadaan tergesa-gesa. Sebaik sahaja dia sampai ke biliknya, pintu dihempas kasar. Beg yang dibawanya dicampakkan ke atas katil begitu sahaja. Tanpa membuang masa walau sedetik pun, dia terus menuju ke arah meja belajarnya. Buku-buku mililknya masih terbentang di atas meja. Sengaja dibiarkan buku-buku itu tidak tertutup. Ilham sudah terlampau malas untuk mengemas biliknya.

Pengumuman Prof. Zahran mengenai ujian yang bakal diadakan pada minggu hadapan masih lagi terngiang-ngiang di telinganya. Ilham sudah nekad untuk terus belajar dan memperbaiki keputusannya semula seperti sebelum ini. Ujian kali ini akan dijadikan cabaran buat diri Ilham bagi menjadi titik tolak perubahan untuk memperbaiki kehidupannya.

Segala buku-bukunya diambil lalu dibaca semuanya sekali serentak. Dia tiada masa lagi untuk bersenang-lenang. Dia mahu buktikan bahawa dia bukannya seorang yang bodoh. Dia mahu buktikan kepada semua orang dengan keputusan peperiksaannya. Dia sudah terbayang masa hadapannya sekalipun ia kelam dan masih samar-samar.

Segala persamaan Fizik dalam bukunya ditatap. Segala formula cuba diterbitkannya. Interpretasi fizikal cuba dicari bagi setiap persamaan yang ada. Segala konsep cuba difahaminya. Daya, tenaga, kerja, kuasa, momentum, tenaga kinetik, tenaga keupayaan dan parameter yang lain cuba Ilham fahami setiap satu konsepnya secara mendalam. Segala hukum, prinsip, teori dan postulat cuba difahami maksud yang tersurat dan tersiratnya agar dapat diaplikasikannya.

Dia belajar, belajar dan terus belajar.

Dia membaca, membaca dan terus membaca.

Walau bagaimanapun, adakah dia dapat memahami segala apa yang dipelajarinya? Adakah dia dapat menambahkan lagi pemahamannya dalam konsep-konsep Fizik? Adakah dia dapat merungkai segala makna yang tersurat dan tersirat dalam setiap konsep dalam Fizik? Adakah dia dapat mencari interpretasi fizikal pada setiap persamaan Fizik yang ada?

***

Sudah berjam-jam masa berlalu, namun keadaan Ilham tetap sama. Tahap pemahaman Ilham tetap sama. Dia masih di situ, tidak berganjak walau seinci pun tahap pemahamannya. Malah, semakin dibacanya, semakin keliru dia dibuatnya. Semakin banyak dia meneroka ke dalam ilmu Fizik, semakin banyak perkara baru yang tidak mampu difahaminya. Semakin banyak Ilham belajar, semakin keliru dia dibuatnya.

Ilham terus-menerus menghadap buku-buku di hadapannya. Dia tidak mahu berhenti. Dia tiada masa untuk itu. Akan tetapi, perbuatannya itu mengundang padah. Akibat terlalu lama belajar, dia sudah menjadi tidak tahan lagi untuk meneruskan pembelajarannya. Kepalanya mula berasa sakit berdenyut-denyut. Susun atur perkataan yang ditatapnya sejak dari tadi kelihatan memualkan pada pandangannya. Otaknya mula terasa tepu.

"Mungkin aku patut berhenti," bisiknya sendirian. Sebelah tangan Ilham memicit kepalanya yang terasa sakit.

Ilham yang ketika itu sedang belajar di atas lantai terus baring terlentang menghadap siling. Kipas siling yang berpusing ditatapnya. Badannya mula terasa letih. Walaupun dia tidak menggunakan tenaga fizikalnya, tetapi otaknya penat berkerja.

"Penat," luah Ilham lemah.

"Walaupun aku tak gunakan tenaga tapi aku tetap penat," lafaz Ilham menerangkan keadaannya sekarang.

"Walaupun tiada perubahan tenaga berlaku, walaupun tiada tenaga aku yang di-convert kepada tenaga kinetik sebab aku tak bergerak langsung dari tadi, tapi aku tetap penat," tambah Ilham lagi.

"Tak gerak? Takda perubahan tenaga berlaku? Takda conversion kepada kinetic energy?" Entah bagaimana soalan itu timbul di benaknya lalu dizahirkan melalui kata-kata.

Ilham terus bangun untuk duduk. Tangannya diletakkan di dagu lalu dia berjeda seketika. Otaknya mula ligat memikirkan semula kata-kata yang spontan terpacul keluar dari mulutnya sebelum ini. Berkerut dahi Ilham dibuatnya.

"Tak gerak. Statik. Jadi aku tak gunakan tenaga. Sebab apa? Sebab kalau aku statik maksudnya displacement aku kosong. Jadi kalau kosong, apa parameter yang boleh dikaitkan dengan displacement? Momentum? Force? Atau... work?"

Ilham membuka semula buku Fiziknya pada awal-awal bab iaitu bab yang menerangkan tentang Mekanik Klasik. Mekanik Klasik merupakan salah satu cabang dalam Fizik yang menerangkan tentang pergerakan segala objek yang wujud di alam ini, daripada sekecil-kecil partikel subatomik sampailah ke sebesar-besar objek angkasa seperti bintang dan planet.

Mekanik Klasik merupakan cabang yang paling asas dalam Fizik. Pendek kata, jika cabang ini tidak mampu difahami dengan baik, maka ia akan memberi masalah untuk memahami cabang-cabang lain dalam Fizik.

Barangkali, itulah yang terjadi pada Ilham sekarang. Keadaan itulah yang menyebabkan dia tidak mampu memahami dengan lebih mendalam dan mengaplikasikan ilmu yang dipelajarinya.

Buku itu diselak. Formula yang dicarinya ditatap bagi menyemak semula apa yang dia terlepas pandang. Jarinya dilarikan di atas formula yang tertulis dalam buku itu.

"Work, ada kaitan dengan displacement. Tapi, tu work. Tapi apa pula kaitannya dengan energy ya? Apa pula kaitan dia dengan kinetic energy?" Spontan sahaja soalan-soalan itu timbul di benak fikirannya.

Otaknya ligat memikirkan perkaitan antaranya.

"Jap!" Ilham tiba-tiba teringatkan sesuatu.

"Work tu unit dia Joule kan? Energy pun sama juga kan? Jadi... maksudnya...." Sel-sel neuronnya cuba digerakkan. Otaknya disuruh berkerja untuk menyelongkar semula perpustakaan mindanya demi mencari jawapan.

Tanpa membuang masa, Ilham bingkas bangun untuk menuju ke meja belajarnya. Sehelai kertas bersaiz A4 diambil bersama sebatang pen. Diletakkan kertas itu di atas lantai berhampiran dengan buku-buku yang dirujuknya tadi. Di atas kertas itu, Ilham menuliskan sesuatu. Formula kerja ditulis Ilham di atas kertas. Kemudian, dia cuba mengaitkan konsep kerja itu dengan konsep tenaga terutama sekali tenaga kinetik.

"Hmm..., macam mana ya aku nak kaitkan work ni dengan kinetic energy? Yang aku faham, energy tu conserve. Kinetic energy pula tenaga yang diperlukan untuk objek bergerak. Setiap objek yang bergerak ada possess kinetic energy. Satu lagi, principle of conservation of energy kata, tenaga tak boleh dicipta atau dimusnahkan, tapi boleh di-convert daripada satu bentuk ke bentuk yang lain. Contohnya, gravitational potential energy kepada kinetic energy. Jap! Graviti! Cuba aku tengok balik pasal graviti."

Ilham menyelak semula buku itu. Dia mencari bab yang menerangkan tentang Newton's Gravitational Law. Dia mencari formula bagi mendapatkan tenaga keupayaan graviti.

"Gravitational potential energy. Hmmm..., dia ada formula yang U sama dengan m, g, dan h tu. Dan yang ni pula, F integrate dengan dr. Apa pula kaitannya dengan work?"

Ilham menulis apa yang disebutkannya dalam kertas supaya dia lebih mudah memahaminya dan merujuknya semula.

"Yang ni pula, perubahan pada energy sama dengan work done, atau dengan kata lain bila ada kerja yang dilakukan, perubahan tenaga akan berlaku."

Ilham berjeda seketika. Dia seperti dapat memahami sesuatu. Dia seperti dapat menghubung kait perubahan tenaga dengan kerja.

"Oh, jadi work tu sama dengan perubahan pada energy? Rasa macam dah faham. Macam mana pula dengan kes graviti ni?"

Ilham melihat semula formula tenaga keupayaan graviti yang baru ditulisnya sebentar tadi.

"U sama dengan m, g, dan h, mg ni merujuk pada gravitational force! Yang h ni pula height dia. Maksud h ni samalah dengan s, kan? Jadi, mg tu gravitational force dan h tu displacement dia. Oh, dari situlah formula tu datang."

Sebelah tangannya digenggam lalu diketuk dengan sebelah lagi tangannya. Ilham teruja dengan pemahaman barunya.

"Sebenarnya U yang sama dengan mgh tu merujuk kepada perubahan tenaga.Perubahan pada h akan menyebabkan perubahan tenaga berlaku iaitu dari gravitational potential energy kepada kinetic energy. Perubahan tenaga tu pula sama dengan work done. Work pula sama dengan F integrate dengan ds. F dalam kes ni gravitational force atau mg, manakala s pula height objek tu. Sebab tulah U sama dengan mgh."

Ilham menerangkan sambil mencatat formula-formula yang disebutkannya di atas kertas. Gambar rajah objek sedang jatuh turut dilukisnya. Seperti biasa, gambar bola menjadi pilihannya. Label-label seperti F, m, dan h ditambah pada gambar rajah tersebut. Dia akan lebih mudah faham jika dia buat sebegini.

"Gravitational potential energy berada pada tahap maksimum bila objek tu kat maximum height dan menjadi sifar bila dah sampai ke tanah. Sebabnyabila dah sampai tanah, semua potential energy tu dah tukar jadi kinetic energy. Ada perubahan tenaga di situ. Dan masa tu, kinetic energy tu dah jadi maksimum, bertentangan dengan potential energy."

Label tenaga keupayaan graviti maksimum dan tenaga kinetik minimum ditambah berhampiran gambar objek yang berada pada ketinggian h. Kemudian, dia meletakkan pula label tenaga keupayaan graviti minimum dan tenaga kinetik maksimum pula diletakkan di sebelah gambar objek yang telah pun berada di atas tanah.

"Bila kinetic energy tu bertambah, ada sesuatu yang bertambah di sini. K sama dengan half mv-squared. Nilai mass tu constant, bermakna hanya velocity yang berubah di sini. Velocity objek tu makin bertambah masa objek tu jatuh. Velocity bertambah? Acceleration due to gravity! Oh, macam tu ke! Baru aku faham!"

Formula tenaga kinetik pula ditulis. Label g ditambah untuk melengkapkan gambar rajahnya.

"Jap! Kata tadi kinetic energy tu maksimum, tapi cam mana pula bila dah sampai tanah objek tu terus berhenti? Bukan patutnya objek tu terus bergerak ke? Pelik? Apa yang aku silap?" Ilham mula menyedari sesuatu. Pemahamannya cuba disemak balik.

Puas dia memikirkan jawapan kepada soalannya tadi. Tiba-tiba dia mendapat satu idea. Pen yang berada di tangannya diletakkan pada ketinggian tertentu sebelum dilepaskan. Setelah dia melepaskannya, pen itu menerima daya tarikan graviti lalu jatuh ke atas lantai. Tatkala pen itu mencecah lantai, boleh didengari bunyi pen itu berlaga dengan permukaan lantai.

Ilham membuat pemerhatiannya. Dia berharap eksperimen ringkasnya akan memberikan dia jawapan yang dicari.

"Bila ia dah sampai ke tanah atau lantai, sepatutnya ia terus bergerak dengan maximum velocity sebab tenaga kinetik dia dah maksimum masa tu. Tapi.... Oh, ya! Macam manalah ia nak gerak kalau dah cecah lantai. Nak suruh tenggelam dalam bumi ke? Apalah aku ni." Ilham menepuk dahinya tanda malu dengan kesilapan dirinya sendiri.

"Habis tu, tenaga banyak-banyak tu pergi mana ya?" Terdetik soalan itu di mindanya.

Tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnahkan tetapi hanya boleh diubah daripada satu bentuk kepada bentuk yang lain.

"Berubah lagi ke? Mungkin, tapi jadi apa?"

Pen yang dipegangnya diambil lagi sekali lalu dilepaskan pada ketinggian tertentu seperti sebelum ini. Sekali lagi dapat didengari bunyi hentaman antara pen dan permukaan lantai. Kemudian, Ilham membayangkan pula sebiji bola yang jatuh. Seingatnya, bola itu akan melantun semula pada kadar tertentu sebelum berhenti melantun. Itu pun bola itu tetap akan bergolek sebelum betul-betul berhenti.

Tidak cukup dengan itu, Ilham memikirkan pula contoh yang lain. Dia membayangkan sekiranya objek yang jatuh itu diperbuat daripada kaca. Seperti yang semua sedia maklum, kaca akan pecah berderai sekiranya jatuh.

Prankk! Bunyi kaca berderai terbayang di kotak minda Ilham.

"Kalau bola, melantun-lantun. Kalau kaca pecah. Jadi...."

"Oh, I see! Kaca tu pecah disebabkan kinetic energy yang maksimum tu yang pecahkan kaca tu. Bola tu pula terus melantun sebab kinetic energy dia masih lagi maksimum. Tapi, disebabkan dia dah sampai ke lantai, ada normal force yang tolak balik bola tu supaya ia melantun. Dan lagi satu, tenaga kinetik tu ada juga yang convert kepada tenaga bunyi. Macam kes kaca pecah tu, dan kebanyakan kes objek jatuh. Okey, sekarang baru faham! Jadi, ke situlah perginya kinetic energy tu. Baru aku faham!"

Ilham berasa amat bersemangat kala ini. Lagaknya persis Archimedes semasa saat 'Eureka'-nya iaitu saat dia menemui cara untuk mengukur ketumpatan mahkota emas bagi menguji ketulenan emasnya. Atas sebab itu, dinamakanlah alat untuk mengukur ketumpatan sesuatu bahan dengan dengan nama Tin Eureka bersempena dengan peristiwa itu.

"Yes! Nampaknya aku dah berjaya faham sikit. Lega rasanya. Alright, ni baru pemanas badan. Lepas ni ada banyak lagi benda yang aku nak kena ulangkaji balik," ucap Ilham dengan penuh bersemangat.

Dia ingin menjadikan pemahamannya kali ini sebagai titik tolak untuk terus belajar konsep baru dalam Fizik.

"Dah, aku takda banyak masa lagi! Tinggal beberapa hari je sebelum test seterusnya."