Dalam artikel ini, kita akan melihat aplikasi sebuah konsep yang sangat menarik dari fisika untuk hiburan, yaitu kereta elektromagnetik supercepat yang sampai saat ini masih terus dikembangkan.
Suatu hari, ketika sebuah derek elektromagnetik sedang beroperasi, seorang pekerja mencatat bahwa elektromagnet telah menarik bola besi berat yang terikat pada rantai pendek yang terpaku ke lantai. Karena rantai itu mencegah bola bersentuhan langsung dengan magnet, meninggalkan sebuah celah selebar tangan di antaranya, pekerja itu melihat pemandangan yang tidak biasa dari bola dan rantai yang menjorok vertikal ke atas.
Magnet itu begitu kuat sehingga rantai itu tetap pada posisi ini, bahkan ketika si pekerja  memanjatnya. Ini menunjukkan daya tarik elektromagnet yang luar biasa karena magnet akan mengerahkan gaya yang jauh lebih lemah jika jarak antara kutubnya dengan benda yang  ditarik semakin besar.
Sebuah magnet tapal kuda yang mampu menahan beban 100 gram dalam kontak langsung, akan kehilangan setengah dari daya tariknya jika selembar kertas diselipkan di antara magnet itu dengan beban. Itulah sebabnya ujung magnet tidak pernah dicat, meskipun cat menawarkan perlindungan dari korosi.
Ini adalah prinsip dasar dari sebuah proyek luar biasa untuk kereta elektromagnetik tanpa friksi yang disarankan oleh fisikawan Soviet Prof. B.P. Weinberg.
Gerbong kereta Prof. Weinberg tidak berbobot, beratnya diimbangi sepenuhnya oleh tarikan elektromagnetik. Gerbong itu tidak berguling di sepanjang rel, mengapung di atas air, maupun melayang di udara.
Gerbong itu tidak memiliki sarana pendukung yang kasat mata, karena digantung oleh "kabel" tak kasat mata dari daya magnet yang kuat. Gerbong itu tidak mengalami friksi sama sekali dan begitu mulai bergerak, akan terus bergerak dengan inersia dan tidak memerlukan lokomotif untuk traksi.
Begitulah cara kerja kereta elektromagnetik Weinberg. Kereta itu ditempatkan di dalam tabung tembaga yang telah dievakuasi secara menyeluruh untuk menghilangkan resistansi udara. Karena tidak menyentuh sisi tabung, kereta tidak mengalami friksi apa pun.
Kereta tergantung di tengah tabung tanpa udara oleh gaya tarik dari elektromagnet yang kuat, yang diatur pada jarak tertentu di atasnya, di sepanjang tabung luar, dan mampu menjalankan kereta besi tersebut mereka melalui tabung tanpa menyentuh "langit-langit" maupun "lantai." Elektromagnet menarik kereta yang bergerak di bawahnya.
Sebelum sempat menabrak "langit-langit," kereta itu ditarik ke bawah oleh gravitasi, untuk diangkat lagi oleh elektromagnet berikutnya sebelum mencapai "lantai," dengan demikian berpacu sepanjang sebuah lintasan bergelombang yang mulus, tanpa friksi dan sentakan, melewati kehampaan seperti planet di luar angkasa.
Gerbong kereta elektromagnetik adalah sebuah silinder tipe Zeppeline dengan panjang sekitar 2,5 m dan tinggi sekitar 90 cm. Gerbong itu kedap udara, tentu saja karena bergerak dalam ruang hampa udara dan dilengkapi dengan sistem regenerasi udara tipe kapal selam otomatis.
Gerbong itu ditarik dengan cara yang sama sekali baru, yang bisa dibandingkan hanya dengan tembakan meriam. Gerbong memang "ditembak" seperti bola meriam, perbedaannya adalah bahwa "meriam" dalam hal ini adalah elektromagnet, berdasarkan sifat bahwa solenoida berenergi listrik mampu menarik besi pendorong dengan sangat cepat. Tarikan ini semakin cepat jika koilnya semakin besar dan arus listriknya semakin kuat. Gaya inilah yang membuat kereta terus bergerak karena tidak ada friksi di dalam tabung, dengan inersia dan kecepatan yang sama, sampai dihentikan oleh solenoida di titik tujuan.
Berikut adalah beberapa rincian yang diberikan oleh Weinberg: "Dalam percobaan yang saya lakukan pada 1911-1913 di Laboratorium Fisika di Institut Teknologi Tomsk, saya menggunakan tabung tembaga berdiameter 32 cm dengan elektromagnet di atasnya dan gerbong 10 kg di atas sebuah penyangga di bawahnya.
Gerbong itu adalah sepotong pipa besi dengan roda depan dan belakang dan kerucut hidung untuk menghentikannya dengan menabrak papan yang diperkuat oleh sekantong pasir.
Gerbong tidak bisa lebih cepat dari sekitar 6 km/jam karena ruang yang terbatas dan fakta bahwa tabung itu berbentuk lingkaran dengan diameter 6,5 m. Namun, jika panjang solenoida yang digunakan pada titik keberangkatan adalah 3 mil, kecepatan sebesar 800-1.000 km/jam bisa dengan mudah dicapai dan dipertahankan tanpa mengeluarkan energi apa pun, karena tidak ada friksi di lantai maupun langit-langit yang harus diatasi.
Walaupun kereta elektromagnetik, terutama tabung tembaga, agak mahal, tidak diperlukan dana untuk mempertahankan kecepatan awal atau menggaji staf pengemudi mesin, konduktor, dll., dan biaya per kilometer tidak akan melebihi seperseribu sampai seperseratus Kopek,* dan kereta dua tabung bisa mengangkut 15.000 penumpang atau 10.000 ton barang setiap hari dalam satu arah.
*1 Rubel = 100 Kopek = kira-kira Rp. 200. Jadi 1 Kopek sekitar Rp. 2.
Kepustakaan:
1. Perelman, Y., Physics for Entertainment, Book 2, Shkarovsky, A. (Transl.), Foreign Language Publishing House, Moscow, 1936.
2. Diary Johan Japardi
3. Berbagai sumber daring.
Jonggol, 26 Juli 2021
Johan Japardi
