Humor dan Sains: Apakah Kucing Benda Cair?

Sekalipun waktu relaksasinya sangat besar (berhari-hari, bertahun-tahun), perilakunya bisa saja dinilai sebagai perilaku cairan jika bilangan Debora kecil (dibandingkan 1). Sebaliknya, sekali pun waktu relaksasinya sangat kecil (milidetik), perilakunya bisa saja adalah perilaku benda padat jika bilangan Debora besar (dibandingkan 1). Inilah yang terjadi jika orang mengamati sebuah balon air pada saat pecahnya.

(Baca juga: Makna di Balik Kebiasaan Aneh Kucing)

Bilangan Debora adalah contoh bilangan tanpa dimensi: Karena kita membagi satu periode waktu dengan periode waktu lainnya, rasionya tidak memiliki unit apa pun. Dalam reologi, dan dalam sains secara lebih umum, ada banyak bilangan tanpa dimensi yang bisa digunakan untuk menentukan keadaan atau karakteristik suatu benda atau sistem.

Balon air tepat setelah ditusuk. Pada momen ini, air berperilaku seperti benda padat untuk waktu yang sangat pendek.

Mengukur kecepatan adonan kue

Untuk cairan ada bilangan tanpa dimensi lain yang bisa digunakan untuk memperkirakan apakah aliran akan menjadi turbulen, dengan pusaran, atau apakah ia akan mengikuti dengan tenang garis bentuk wadah (kita katakan aliran itu laminar).

Jika kecepatan aliran adalah V dan wadah memiliki ukuran tipikal h tegak lurus untuk aliran, maka kita bisa menentukan gradien velositas V/h. Kebalikan gradien velositas inilah yang diukur sebagai sebuah waktu.

Definisi gradien velositas. Wikipedia, Author provided

Membandingkan durasi ini dan waktu relaksasi menghasilkan bilangan Reynolds apabila fluida didominasi oleh inersia (seperti air), atau bilangan Weissenberg jika fluida didominasi oleh elastisitas (seperti adonan kue). Jika bilangan-bilangan tanpa dimensi ini lebih besar dibandingkan 1, maka aliran tampaknya akan bersifat turbulen. Jika bilangan itu kecil dibanding 1 aliran tampaknya akan laminar.

(Baca juga: Mengapa Kucing Begitu Mendambakan Kehangatan?)

Mengajukan pertanyaan apakah kucing itu cairan memungkinkan saya menjelaskan kegunaan bilangan-bilangan tanpa dimensi itu dalam reologi. Saya harap ini akan membuat orang tertawa, lalu berpikir.

Marc-Antoine Fardin, Chercheur en rhéologie, Université Paris Diderot – USPC

Sumber asli artikel ini dari The Conversation. Baca artikel sumber.