Dalam penjelasannya, Alif memulai dari perhitungan volume pisang yang tercelup ke dalam kuah kolak. Volume tersebut dihitung dari luas alas dikalikan tinggi.

Seorang alumni Magister Matematikan Insitut Teknologi Bandung (ITB), Alif Hijrah, mendadak menjadi perbincangan setelah menjelaskan fenomena sederhana kolak pisang dengan pendekatan persamaan diferensial.

Lewat unggahanya di akun Tik Tok aliftowew yang dikutip merdeka.com. Senin (23/2), Alif menunjukkan bahwa gerakan pisang yang terendam dan berayun di dalam kuah kolak dapat dimodelkan menggunakan konsep gaya apung, pegas, hingga osilasi teredam.

Dalam penjelasannya, Alif memulai dari perhitungan volume pisang yang tercelup ke dalam kuah kolak. Volume tersebut dihitung dari luas alas dikalikan tinggi bagian yang terendam.

"Dari situ muncul gaya apung ke atas sebesar ρgV (massa jenis kolak dikali gravitasi dan volume tercelup), sementara ke bawah bekerja gaya berat (mg)," kata dia.

Pisang Bergerak Naik Turun di Dalam Kolak

Menurutnya, ketika pisang bergerak naik-turun di dalam kolak, sistem tersebut dapat dianalogikan seperti pegas. Resultan gaya (ΣF) dipandang sebagai selisih antara gaya apung dan gaya berat, sehingga dapat diturunkan menjadi bentuk persamaan menyerupai hukum pegas, yakni ΣF = -kx. Dalam konteks ini, konstanta pegas (k) diperoleh dari hasil perkalian massa jenis fluida, percepatan gravitasi, dan luas penampang.

Tak berhenti di situ, Alif menambahkan faktor redaman karena kuah kolak memiliki kekentalan tertentu. Dengan demikian, model geraknya berubah menjadi sistem massa pegas dengan redaman yang dinyatakan dalam persamaan diferensial orde dua: m x'' + c x' + kx = 0, di mana c merupakan koefisien redaman yang merepresentasikan kekentalan kolak.

Solusi persamaan tersebut berbentuk eksponensial dengan kemungkinan tiga kondisi berdasarkan nilai determinan, overdamped, critically damped, dan underdamped. Alif mengambil kasus determinan negatif (underdamped), sehingga gerak pisang digambarkan sebagai osilasi yang amplitudonya makin lama makin mengecil.

Dengan memasukkan contoh angka—massa pisang 0,03 kilogram, massa jenis kolak 1.100 kg/m³, luas penampang 10⁻³ m², serta koefisien redaman 0,3—ia menunjukkan bahwa grafik gerak pisang akan berosilasi pada awalnya, lalu perlahan berhenti akibat redaman fluida.

"Jadi, kolaknya berosilasi, tapi makin lama makin teredam sampai berhenti. Itulah osilasi teredam di dalam kolak," ujar Alif.