Pesawat Sederhana

20.16 eksperimen, materi fisika, teknologi sederhana No Comments

Pesawat sederhana adalah alat sederhana yang dipergunakan untuk mempermudah manusia melakukan usaha.

Pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya dibedakan menjadi : tuas/pengungkit, bidang miring, katrol dan roda berporos/roda bergandar. Pesawat sederhana mempunyai keuntungan mekanik yang didapatkan dari perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa sehingga memperingan kerja manusia. Untuk lebih jelasnya mari kita bahas satu per satu.

a. Tuas/Pengungkit

Tuas/pengungkit berfungsi untuk mengungkit, mencabut atau mengangkat benda yang berat. Bagian-bagian pengungkit:

A = titik kuasa

T = titik tumpu

B = titik beban

F = gaya kuasa (N)

w = gaya beban (N)

lk = lengan kuasa (m)

lb = lengan beban (m)

Jenis-jenis tuas:

1) Tuas Jenis pertama

Yaitu tuas dengan titik tumpu berada diantara titik beban dan titik kuasa.

Contoh : pemotong kuku, gunting, penjepit jemuran, tang

2) Tuas Jenis kedua

Yaitu tuas dengan titik beban berada diantara titik tumpu dan titik kuasa.

Contoh : gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, dan alat pemecah kemiri, pembuka tutup botol.

3) Tuas Jenis ketiga

Yaitu tuas dengan titik kuasa berada diantara titik tumpu dan titik beban.

Contoh :sekop yang biasa digunakan untuk memindahkan pasir.

Keuntungan Mekanik Tuas

Keuntungan mekanik pada tuas adalah perbandingan antara gaya beban (w) dengan gaya kuasa (F), dapat dituliskan sebagai :

KM = w/F atau KM = lk/lb

Keuntungan mekanik pada tuas bergantung pada masing-masing lengan. Semakin panjang lengan kuasanya, maka keuntungan mekaniknya akan semakin besar.

b. Bidang Miring

Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk memindahkan benda dengan lintasan yang miring.

Bagian-bagian bidang miring:

Prinsip Kerja Bidang Miring

Keuntungan mekanik bidang miring

Keuntungan mekanik bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dilakukan.

Keuntungan mekanik bidang miring dirumuskan dengan perbandingan antara panjang (l) dan tinggi bidang miring (h).

KM = l/h

Pemanfaatan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari terdapat pada tangga dan jalan di daerah pegunungan.

c. Katrol

Katrol merupakan roda yang berputar pada porosnya. Biasanya pada katrol juga terdapat tali atau rantai sebagai penghubungnya. Berdasarkan cara kerjanya, katrol merupakan jenis pengungkit karena memiliki titik tumpu, kuasa, dan beban. Katrol digolongkan menjadi tiga, yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol majemuk.

1) Katrol tetap 

Katrol tetap merupakan katrol yang posisinya tidak berpindah pada saat digunakan. Katrol jenis ini biasanya dipasang pada tempat tertentu.

Contoh : katrol yang digunakan pada tiang bendera dan sumur timba

Keuntungan mekanik 

Pada katrol tetap, panjang lengan kuasa sama dengan lengan beban sehingga keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah 1, artinya besar gaya kuasa sama dengan gaya beban.

2) Katrol bebas

Berbeda dengan katrol tetap, pada katrol bebas kedudukan atau posisi katrol berubah dan tidak dipasang pada tempat tertentu. Katrol jenis ini biasanya ditempatkan di atas tali yang kedudukannya dapat berubah. Salah satu ujung tali diikat pada tempat tertentu. Jika ujung yang lainnya ditarik maka katrol akan bergerak. Katrol jenis ini bisa kita temukan pada alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.

Keuntungan mekanik

Pada katrol bebas, panjang lengan kuasa sama dengan dua kali panjang lengan beban sehingga keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah 2, artinya besar gaya kuasa sama dengan setengah dari gaya beban.

3) Katrol majemuk /takal

Katrol majemuk merupakan perpaduan dari katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Pada katrol majemuk, beban dikaitkan pada katrol bebas. Salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Jika ujung tali yang lainnya ditarik maka beban akan terangkat beserta bergeraknya katrol bebas ke atas.

Keuntungan mekanik

Keuntungan mekanik pada katrol majemuk adalah sejumlah tali yang digunakan untuk mengangkat beban.

d. Roda Berporos/roda bergandar

Roda berporos merupakan roda yang di dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. Roda berporos merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang banyak ditemukan pada alat-alat seperti setir mobil, setir kapal, roda sepeda, roda kendaraan bermotor, dan gerinda.

sumber materi: dari sini

Read More

Fenomena Optik : fatamorgana

08.37 fenomena fisika, fenomena unik No Comments

Fatamorgana merupakan sebuah fenomena di mana optik yang biasanya terjadi di tanah lapang yang luas seperti padang pasir atau padang es. Fatamorgana adalah pembiasan cahaya melalui kepadatan yang berbeda, sehingga bisa membuat sesuatu yang tidak ada menjadi seolah ada.

Fenomena ini biasa dijumpai di tempat panas dan Gunung Brocken di Jerman.

Seringkali di gurun pasir, fatamorgana menyerupai danau atau air atau kota. Ini sebenarnya adalah pantulan daripada langit yang dipantulkan udara panas. Udara panas ini berfungsi sebagai cermin.

Kata 'Fatamorgana' diambil dari bahasa Italia yang juga merupakan nama dari saudari Raja Arthur, yaitu Faye le Morgana, seorang peri yang bisa berubah-ubah rupa.

Dalam peristiwa fatamorgana terdapat suatu konsep Fisika yang kadang terlupakan yaitu konsep pembiasan.

Fatamorgana sering terjadi di gurun pasir, jalan-jalan beraspal, dan lautan. Dalam kajian fisika, prinsip terjadinya fatamorgana berawal dari proses pembiasan yang terjadi pada dua medium melalui lapisan-lapisan udara yag memiiki perbedaan suhu. 

Proses terjadinya fatamorgana berawal dari adanya perbedaan kerapatan antara udara dingin dan udara panas. Udara dingin memiliki kerapatan lebih pekat dan lebih berat dibandingkan udara panas.

Dalam kenyataannya, lapisan udara yang panas yang ada di dekat tanah terperangkap oleh lapisan udara yang lebih dingin di atasnya. Cahaya dibiaskan ke arah garis horisontal pandangan dan akhirnya berjalan ke atas karena pengaruh internal total.

Pemantulan internal total (total internal reflection) adalah proses pemantulan seberkas cahaya pada permukaan batas antara satu medium dengan medium yang lain yang indeks biasnya lebih kecil, jika sudut datang ke medium kedua melebihi suatu sudut kritis tertentu.

Dengan demikian, cahaya berjalan di dalam medium yang memiliki indeks bias yang tinggi seperti air, kaca, dan plastik ke medium yang memiliki indeks bias lebih rendah seperti udara. Akibatnya gambar dengan sifat semu dan terbalik akan membentuk fatamorgana.

Pada siang hari, sinar Matahari sangat terik sehingga membuat jalan beraspal yang hitam menjadi sangat panas. Aspal yang panas itu akan meradiasikan panas sehingga udara di sekitar jalan menjadi sangat panas. Udara panas tersebut akan memantulkan bayangan langit biru dan awan-awan seperti halnya kolam berisi air. Inilah fatamorgana. Hal yang sama juga terjadi di gurun pasir.

Sekarang pertanyaannya, kenapa udara panas dapat membentuk bayangan langit?

Jawabannya, karena ada proses pembiasan (pembelokan cahaya). Akibat panas aspal atau gurun pasir, udara di atasnya berlapis-lapis.

Tiap lapisan suhunya berbeda, makin dekat dengan aspal atau gurun pasir makin panas. Sinar yang berasal dari langit atau awan akan mengalami pembiasan berantai (sinarnya dibelokkan) oleh lapisan-lapisan itu, sampai akhirnya sinar ini berbalik ke atas (orang sering menyebutnya sebagai pemantulan total). Ketika sinar itu mengenai mata orang, maka orang akan melihatnya sebagai sesuatu yang kebiruan muncul dari aspal atau gurun pasir (seperti kolam air).

Agar lebih jelas silahkan perhatikan gambar-gambar ilustrasi berikut :

Fatamorgana adalah peristiwa mirage.

Mirage itu adalah suatu ilusi atau kekeliruan penglihatan.

Gambar diatas memperlihatkan pengaruh dari suhu udara

yang tidak seragam pada lintasan cahaya di udara

Gambar diatas menunjukkan tentang mirage

yang umum terpantau dan disebut inferior mirage

karena mirage-nya tampak dibawah benda yang sebenarnya

Terjadinya inferior mirage ataupun superior mirage

disebabkan oleh kecepatan perubahan suhu yang tinggi dari udara

Jadi, fatamorgana bukan karena mata kelelahan. Fenomena ini nyata dan dapat difoto. Yang jadi masalah adalah kesalahan interpretasi di otak kita.

keterangan sumber postingan dapat dilihat pada link ini

terimakasih :D

Read More

Percobaan Fisika Keren dari Bungkus Teh Celup

01.38 percobaan asyik, percobaan fisika No Comments

kawan, beberapa waktu lalu saya berkelana di dunia maya, (enggg... heehee). saya tidak sengaja menemukan posting mengenai percobaan fisika yang sangat menarik di sini, bahan utamanya menggunakan teh celup. Apa yang bisa kita lakukan dengan benda kecil itu? Sebelum kita bereksperimen, ada baiknya kita mengetahui sejarah dibalik pembuatan teh celup ini.

Teh celup tercipta secara tidak sengaja ketika seorang pedagang teh dan kopi bernama thomas sullivan (1904) memasukkan teh yang akan dijualnya ke dalam kemasan sutera. 

Awalnya pelanggan yang membeli harus membuka kemasan sutera tersebut untuk mengambil teh yang ada di dalamnya. hingga suatu ketika ada pelanggan yang memasukkan kemasan sutera berisi teh tersebut ke dalam air panas dan merasa cara itu lebih mudah untuk membuat teh.

Setelah itu teh kemasan sutera itu menjadi terkenal dan menjadi cara baru untuk menikmati teh.

Ok langsung aja kita ke eksperimen yang akan dipraktekkan. Untuk eksperimen kali ini bahan-bahan yang diperlukan adalah:
1. Teh celup (gunakan yang kemasannya dilipat dan ada staplesnya)
2. Korek api
3. Piring atau wadah

Langkah-langkah:

1. Buka satu kemasan teh celup (lepaskan staplesnya), keluarkan teh yang ada di dalam kemasan. Kemudian bentuk kemasan teh celup hingga menyerupai silinder (bisa diberdirikan di atas wadah)

 2. Nyalakan korek api, kemudian bakar bagian atas silinder kemasan teh celup.

3. Biarkan api bergerak ke bawah dan membakar silinder kemasan teh celup tersebut.

4. Ketika api mendekati bagian bawah, kemasan teh celup tersebut Api akan terbang dan melayang ke atas.

Bagaimana hal itu dapat terjadi?

Ketika api membakar bagian atas silinder teh celup, udara di sekitarnya memanas, mengembang dan bersifat kurang padat.

Karena udara panas di atas api kurang padat dari udara (dingin) di sekitarnya, maka kemasan teh celup tersebut akan terdorong dan terbang ke atas.

Gambar siklus udara di sekitar silinder kemasan teh celup)

Ketika udara panas naik ke atas, udara yang lebih dingin bergerak dan menggantikan posisi udara panas sebelumnya. Gerakan perpindahan panas ini berlangsung berulang-ulang menyebabkan kemasan teh celup terbang lebih tinggi dan lebih tinggi dari sebelumnya.

Pada awalnya, silinder kemasan teh celup masih terlalu berat untuk dapat diangkat. Tetapi ketika dibakar, massanya akan berkurang, semakin ringan sampai akhirnya cukup ringan bagi arus udara untuk mendorongnya terbang ke udara. 

Ingat!!! Jangan percaya sebelum mencoba!!

Read More

ROKET MINI

01.16 percobaan asyik, percobaan fisika No Comments

Ya walaupun roket ini tidak sebagus roket air, tapi menarik untuk dibuat karena alat dan bahan yang diperlukan banyak kita temui di rumah dan warung terdekat.

Alat dan bahan :

* Alumunium foil

* Kotak korek api + batang korek api

* Penjepit kertas (paper clip)

* Jarum atau segala apapun yang lurus pokoknya.

* Gunting

Langkah percobaan :

* Gunting alumunium foil dengan lebar 8 cm x 3 cm.

* Potong bagian kepala dari batang korek api dan letakkan di atas alumunium foil. Lihat gambar!

* Gulung bagian ujung kiri alumunium foil sehingga membentuk tabung dengan bagian kepala korek api di tengahnya. Ingat membentuk tabung, jangan ditekan alumunium foilnya.

* Ambil dan luruskan paper clip. Kemudian ujung paper clip tersebut masukkan ke dalam lubang tabung alumunium foil tadi sehingga menyentuh kepala batang korek api. Ingat jangan menyentuh alumunium tapi kepala korek api ya.

* Nah sekarang baru tekan si alumunium sampai rapat.

* Gulung lagi alumunium foil 2-3 kali, kemudian sobek sisanya. Lihat gambar!

* Si ujung alumunium yang dekat paper clip diputar sampai erat, dan si ujung alumunium yang dekat korek api diputar kemudian digunting.
* Lepaskan paper clip terus masukkan jarum pada lubang bekas paper clip tadi.
* Selesai deh roket sederhananya, yang kita perlukan sekarang ialah landasannya.
* Landasannya bisa dari bungkus korek api atau sisa alumunium foil.
* Usahakan agar si roket membentuk sudut 45 derajat. Ayo kenapa? Lihat gambar!

Akhirnya ayo kita nyalakan roketnya!

* Maka terbanglah si roket mini ke angkasa. (Ga juga sih palingan cuma 8-10 meter dah turun lagi)

Konsep Fisika :
Korek api itu (kepalanya) merupakan bahan bakar yang baik untuk roket mini ini. Ketika roket mini ini dinyalakan, maka si kepala korek api ini akan terbakar dan menimbulkan panas dan gas. Karena gas tersebut dikelilingi oleh tembok alumunium foil, maka terjadi pengumpulan gas yang sangat tinggi di dalam roket. Dan akhirnya si roket terbang karena dorongan dari gas tersebut.

Sumber: http://pindo-kurniawan.blogspot.com/2012/11/beberapa-percobaan-kreatif-fisika.html

Read More

MEMBUAT API DARI ES

01.05 percobaan asyik, percobaan fisika No Comments

Ternyata api dapat dibuat dari es. Ga percaya?, mari kita buktikan segera. Ini percobaan lumayan asyik lho!

Alat dan bahan yang diperlukan:

1. Tempurung kelapa atau mangkuk

2. Kertas dan plastik

3. Air

4. Almari es

5. Rumput kering atau benda yang mudah terbakar

langkah-langkah pembuatan:

* buatlah lensa cembung dari bahan es, begini cara buatnya nih:

1. Tempurung/mangkok dialasi dengan kertas dan plastik (agar es mudah dipisahkan dari tempurung atau mangkok)

2. Isi tempurung/mangkok dengan air

3. Masukkan ke almari es dan tunggu sampai membeku.

4. Pisahkan es dari tempurung.

sumber: http://pindo-kurniawan.blogspot.com

pada siang hari (sekitar pukul 11.00 – 13.00) letakkan rumput kering di tanah lapang dan peganglah lensa cembung buatanmu tadi serta arahkan ke cahaya matahari sedemikian rupa sehingga cahaya terpusat pada rumput kering.

Read More

tsunami: dampak gempa bumi pada hidrosfer

06.20 fenomena alam, fenomena fisika No Comments

Gempa bumi adalah pergerakan (bergesernya) lapisan batu bumi yang berasal dari dasar atau bawah permukaan bumi. Ada beberapa penyebab gempa bumi, diantaranya : 

1. Gempa vulkanik yakni gempa yang disebabkan karena pergerakan magma dalam gunung berapi . 

2. Gempa tektonik yakni pergeseran lempeng-lempeng bumi.

3. Gempa yang disebabkan karena menumpuknya massa air yang sangat besar di balik dam. Contoh kasusnya adalah Dam Karibia di Zambia, Afrika. 

4. Gempa yang disebabkan injeksi atau akstraksi cairan dari dan ke dalam bumi. Contoh kasusnya biasanya terjadi pada beberapa pembangkit tenaga listrik panas bumi. Kelima, 

5. Yang terakhir, yakni gempa yang disebabkan oleh bahan peledak atau disebabkan oleh manusia (seismitas terinduksi).

Seperti yang telah kita ketahui, bahwa efek gempa bumi dapat terjadi pada semua struktur bumi, yaitu litosfer, cryosfer, hidrosfer, atmosfer dan biosfer. Pada hidrosfer gempa bumi memicu terjadinya tsunami. Tsunami sendiri merupakan istilah dalam bahasa Jepang yang menyatakan suatu gelombang laut yang disebabkan oleh gempa bumi yang terjadi di bawah laut pada batas lempeng tektonik. Hanya gempa bumi yang terjadi dibawah permukaan laut dengan pusat gempa berada pada kedalaman kurang dari 30km dan dengan skala 6,5 skala richter lebih yang dapat menyebabkan tsunami.

Tsunami adalah serangkaian gelombang laut yang mengirim sejumlah air, kadang-kadang mencapai ketinggian lebih dari 100 kaki (30,5 meter), menuju daratan. Gelombang air ini dapat menyebabkan kerusakan yang besar ketika menyapu daratan. Ketika dasar laut pada batas lempeng naik atau turun secara tiba- tiba hal tersebut akan memindahkan air di atasnya, maka terjadilah gelombang bergulir yang akan menjadi tsunami. Sebagian besar Tsunami, yaitu sekitar 80 persen, terjadi dalam cincin api di Samudera Pasifik atau yang sering disebut "Ring of Fire", suatu daerah yang secara geologis masih aktif ,di mana pergeseran tektonik ini biasanya memicu letusan gunung berapi dan terjadinya gempa bumi. Tsunami juga bisa disebabkan oleh tanah longsor bawah laut atau letusan gunung berapi. Juga seperti yang seringkali terjadi di masa lalu, yang disebabkan oleh meteorit besar yang  terjun kedalam lautan .

Gelombang tsunami bergerak dari laut dengan kecepatan sekitar 500 mil (805 kilometer) per jam. Pada kecepatan ini tsunami dapat melintasi seluruh hamparan Samudera Pasifik dalam waktu kurang dari satu hari. Dengan kehilangan sedikit energi sepanjang perjalanannya. Di laut yang dalam, gelombang tsunami dapat muncul hanya satu kaki atau lebih tinggi. Tetapi ketika mendekati garis pantai dan masuk ke air yang lebih dangkal, gelombang memperlambat gerakannya dan mulai menambah energi dan tingginya. Puncak-puncak gelombang bergerak lebih cepat dari yang dibelakang mereka dan menyebabkan ketinggiannya naik drastis.

Palung Sebuah tsunami atau titik rendah di bawah puncak gelombang, sering mencapai pantai lebih dahulu . Ketika hal itu terjadi, akan menyebabkan efek vakum dimana air laut bergerak ke arah menjauhi pesisir sehingga membuat air laut surut. Surutnya air laut ini adalah tanda peringatan penting dari tsunami, karena puncak gelombang dengan volume air yang sangat besar biasanya akan menghantam pantai lima menit atau lebih kemudian. Dengan menyadari fenomena ini maka akan dapat menyelamatkan banyak jiwa.

Tsunami biasanya terdiri dari serangkaian gelombang, yang disebut wave train, karena gelombangnya beruntun sehingga menyebabkan daya rusaknya semakin parah ketika mencapai pantai. Orang-orang yang mengalami tsunami harus ingat bahwa bahaya mungkin tidak datang hanya sekali pada gelombang pertama dan harus menunggu pernyataan resmi bahwa aman untuk kembali ke lokasi yang rentan dengan tsunami.

Beberapa tsunami tidak muncul di pantai sebagai gelombang perusak yang besar, melainkan menyerupai gelombang cepat beruntun yang menghantam wilayah pesisir.Penyelamatan dini yang paling memungkinkan untuk melindungi diri dari tsunami adalah mencari tempat yang lebih tinggi. pemasangan barrier di lokasi sekitar pantai juga bagus dilakukan. The Pacific Tsunami Warning System, sebuah koalisi dari 26 negara yang bermarkas di Hawaii, memiliki web peralatan seismik dan alat pengukur tingkat air untuk mengidentifikasi tsunami yang terjadi di laut. Sistem serupa yang diusulkan untuk melindungi wilayah pesisir di seluruh dunia.

Read More

Geothermal : Dari Perut Bumi Untuk Negeri

02.43 teknologi fisika, teknologi mutakhir No Comments

Hingga saat ini, energi fosil berupa Bahan Bakar Minyak (BBM) dan gas masih merajai pemenuhan energi di Indonesia. Kala krisis BBM dan gas melanda, masyarakat belum memiliki energi alternatif yang berujung aktivitas menjadi lumpuh. Bisa dikatakan, masyarakat kita masih memiliki ketergantungan cukup tinggi terhadap energi fosil.

Energi fosil merupakan jenis energi yang tidak dapat diperbarui. Semakin hari, ketersediannya semakin menipis. 20-40 tahun kedepan energi fosil diperkirakan habis. Lantas, apakah kita harus diam saja? Akankah kita membiarkan anak cucu kita nanti mengalami kesulitan berkepanjangan? Sudah saatnya beralih pada energi masa depan yang lebih bersih, asri dan berkelanjutan. Mulai dari sekarang, kawan. Tak perlu menunggu energi fosil benar – benar habis untuk memulainya.

Energi masa depan yang saya ajukan disini adalah energi panas bumi atau yang biasa dikenal sebagai energi geothermal. Dibalik keindahan indonesia yang tampak oleh mata, di perut bumi negeri kita tersimpan potensi geothermal yang melimpah, mencakup 40% potensi geothermal di dunia, tersebar di 251 lokasi pada 26 propinsi dengan total potensi energi 27.140 MW atau setara 219 Milyar ekuivalen Barrel minyak. Fakta ini membuat Indonesia menempati urutan pertama penghasil geothermal terbanyak di dunia. Namun, baru sekitar 4% potensi ini yang digunakan. Sayang sekali bukan jika tidak dikembangkan? Memang, diperlukan stokeholder dan para ahli yang memiliki kepedulian besar terhadap energi masa depan agar potensi ini tidak tersia – siakan. 

Pertama kali mendengar energi geothermal, saya yang masih awam tentang jenis energi ini berpikir “kenapa energi geothermal dikategorikan energi berkelanjutan ya? Padahal kan mengeruk isi perut bumi? Bukannya sama saja dengan energi fosil yang lama – lama juga akan habis?” Apa kawan ada yang berpikiran sama? Nah, setelah saya mencoba memahami proses pemanfaatan energi geothermal, saya menyadari kalau geothermal tidak seperti pemikiran awal saya. Secara singkat, mekanisme pemanfaatan geothermal adalah sebagai berikut:

Pada daerah penghasil geothermal, dibangun sumur-sumur bor. Hasil pemboran  menghasilkan fluida dalam dua fasa, yaitu berbentuk uap dan cair. Setelah keduanya dipisahkan, uap dialirkan ke turbin pemutar generator. Generator akan mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Setelah dimanfaatkan,  uap keluar dari turbin dan menuju ke kondensator untuk diubah wujudnya menjadi cair, yang disebut kondensat. Kondensat dan zat cair hasil pengeboran dialirkan ke ruang pendingin agar suhunya turun. Setelah cukup dingin, cairan dimasukkan kembali kedalam bumi melalui sumur injeksi. Di perut bumi, cairan ini akan dipanaskan kembali oleh panas bumi yang pembentukannya terus menerus, sehingga tidak akan habis. Dengan demikian, energi panas bumi adalah energi yang berkelanjutan.

gambar: proses pemanfaatan geothermal
sumber gambar: geothermal.marin.org

Ternyata, selain sifat geothermal yang renewable dan potensinya melimpah di negeri kita, pemanfaatan geothermal juga sejalan dengan langkah penyelamatan bumi dari pemanasan global. Pemanasan global disebabkan polusi gas rumah kaca seperti CO₂ yang terlalu banyak di atmosfer. Bahan bakar fosil merupakan penyumbang terbesar emisi gas CO₂ ini. Karena geothermal tidak menghasilkan gas rumah kaca, dengan menggunakan geothermal berarti kita telah ikut berpartisipasi menyelamatkan bumi. Ibaratnya, sekali merengkuh dayung, dua tiga pulau terlampaui.

Read More

Stella, Mobil Keluarga Bertenaga Surya Pertama

02.32 teknologi fisika, teknologi mutakhir No Comments

Semakin hari, ketersediaan bahan bakar fosil semakin berkurang, pencarian energi alternatif sedang gencar – gencarnya dilakukan. Sebuah terobosan dalam energi berkelanjutan dan desain mobil telah memungkinkan sebuah tim dari Belanda untuk mengembangkan sebuah mobil keluarga dengan memanfaatkan tenaga surya pertama di dunia, penggunaan tenaga surya sebagai energi alternatif sangat bagus mengingat matahari adalah energi terbarukan dan tidak menghasilkan gas buang. Dengan menggunakan panel surya yang ditempatkan di atap mobil, kendaraan yang dijuluki Stella ini mampu melakukan perjalanan dua kali lipat lebih jauh dari mobil listrik. Stella mampu menempuh perjalanan sejauh 420 mil atau sekira 676 km dengan kondisi cuaca cerah dan sejauh 250 mil atau 402 km tanpa sinar matahari dan tanpa diisi ulang.

Pada mobil tenaga surya ini, berlaku konsep fisika tentang energi. Yaitu energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lain. Energi dari cahaya matahari diubah menjadi energi listrik yang dapat menggerakkan mobil.

Read More

Teknologi Nuklir, APA ITU???

02.16 teknologi fisika, teknologi mutakhir No Comments

Nuklir? Apa sih sebenarnya nuklir itu? Pada umumnya masyarakat awam mengenal istilah nuklir dari sejarah Perang Dunia II. Pada saat itu, dua buah bom nuklir meledak atau diledakkan oleh tentara Sekutu (Amerika Serikat) masing-masing di kota Hiroshima pada tanggal 6 Agustus 1945 dan Nagasaki pada tanggal 9 Agustus 1945. Bagi bangsa Indonesia, peristiwa pengeboman dua kota di Jepang tadi juga terkait langsung dengan arah perjalanan bangsa ini. Dalam waktu yang sangat berdekatan dengan kekalahan tentara Jepang terhadap kekuatan Sekutu pada Perang Dunia II itulah bangsa Indonesia memproklamirkan kemerdekaannya pada tanggal 17 Agustus 1945, setelah sebelumnya selama tiga setengah abad dijajah oleh Belanda dan selama tiga setengah tahun dijajah oleh Jepang.

Dibandingkan dengan teknologi lain, teknologi nuklir merupakan teknologi yang oleh sebagian besar masyarakat awam dirasa paling jarang atau bahkan tidak pernah sama sekali bersentuhan dengan masalah-masalah kehidupan manusia sehari-hari. Masyarakat awam lebih banyak mengenali risiko atau bahaya dari teknologi nuklir itu dibandingkan dengan pengenalan mereka terhadap manfaat yang dapat diperoleh dari teknologi nuklir. Hasilnya adalah deretan panjang pengertian dan asumsi negatif yang diidentikkan dengan nuklir. Kurangnya informasi yang menyeluruh mengenai nuklir, ditambah cacat bawaan dalam perkembangan teknologi nuklir itu sendiri telah mengakibatkan dalam benak sebagian besar masyarakat awam terpatri istilah nuklir yang identik dengan bom.

Istilah nuklir dalam ilmu pengetahuan selalu dikaitkan dengan peristiwa-peristiwa yang terjadi dalam inti atom. Disiplin fisika nuklir misalnya, merupakan cabang ilmu pengetahuan yang khusus mempelajari fenomena-fenomena fisika yang terjadi di dalam inti atom. Reaksi nuklir merupakan reaksi yang melibatkan inti atom. Kita juga mengenal istilah reaktor nuklir, yaitu suatu tempat untuk melangsungkan reaksi nuklir secara aman dan terkendali.

Nuklir atau inti atom sebenarnya hanyalah bagian yang sangat kecil dari sebuah atom, sedang atom itu sendiri merupakan bagian yang terkecil dari sebuah materi. Meskipun demikian, dalam membahas mengenai ilmu pengetahuan dan teknologi nuklir, ternyata kita harus berhadapan dengan bidang bahasan yang sangat luas. Hal ini tentu saja sangat erat kaitannya dengan berbagai macam fenomena fisika beserta informasi lain yang terkandung di dalam nuklir yang berhasil dikuak oleh manusia. Bahkan hingga kini, banyak informasi yang terkandung di dalamnya masih terus dipelajari oleh manusia. Berbagai penelitian dalam skala besar yang melibatkan banyak ilmuwan terus dilakukan dalam rangka memperoleh informasi untuk mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi nuklir itu sendiri.

Sejarah perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi nuklir bermula ketika Otto Hahn dan Fritz Strasmann pada tahun 1938 menemukan reaksi pembelahan inti atom. Mereka melakukan penelitian dengan cara menembaki unsur Uranium-235 (U-235) dengan partikel neutron yang bergerak sangat lambat. Dari hasil penembakan tersebut mereka mendapatkan bahwa inti atom U-235 pecah menjadi inti-inti atom yang lebih kecil dan massanya lebih ringan dibandingkan U-235, lalu dipancarkan dua hingga tiga buah partikel neutron baru yang bergerak sangat cepat (neutron ini disebut neutron cepat), hingga pada akhirnya dilepaskanlah energi dalam bentuk panas sebesar 200 Mega electron-Volt (MeV).

Reaksi yang ditemukan oleh Hahn dan Strasmann ternyata sangat berlainan dengan reaksi kimia biasa yang sudah dikenal pada saat itu. Pada reaksi kimia biasa, reaksi itu terjadi antara unsur-unsur kimia, dimana unsur-unsur yang bereaksi masih dapat ditemukan dalam senyawa hasil reaksi. Reaksi pembelahan inti atom U-235 tersebut disebut reaksi nuklir, karena setelah terjadi reaksi pembelahan tidak ditemukan lagi adanya inti atom U-235. Reaksi ini sering kali disebut juga sebagai reaksi fisi (pembelahan) karena inti U-235 pecah menjadi dua inti yang lebih kecil. Dari penemuan reaksi inilah persamaan kesetaraan massa dan energi yang dirumuskan oleh Albert Einstein dengan persamaan: E = mc2 (E = energi dalam Joule, m = massa dalam kilogram, dan c = kecepatan cahaya yang nilainya 300.000 kilometer per detik) dapat dibuktikan dan diakui kebenarannya oleh kalangan ilmuwan secara luas.

Itulah sedikit penjelasan mengenai nuklir, dan ada satu hal lagi yang menakjubkan. Hanya dengan secuil ini :

Bisa menghasilkan daya ledak yang begitu dahsyat seperti ini:

Hal ini menunjukkan betapa besarnya energi yang dapat dihasilkan dari reaksi nuklir :D

Read More

Komputer Kuantum: Teknologi Fisika di Bidang Kuantum

02.01 teknologi fisika, teknologi mutakhir No Comments

Pernahkah anda mendengar tentang Komputer Kuantum? Komputer kuantum secara fisik tidak jauh berbeda dari komputer yang sering anda temui, tetapi satu hal yang berbeda dari komputer ini adalah  bahwa teori kuantum menjadi dasar dari bagaimana komputer ini beroperasi. Hasil akhirnya adalah bahwa komputer ini bekerja dengan cara yang sama sekali berbeda dari komputer lainnya. Sebuah komputer yang umum kita temui  beroperasi berdasarkan unit yang dikenal sebagai bit. Setiap byte dalam sebuah komputer biasa hanya terdiri dari  0 atau 1. Tidak peduli berapa banyak byte yang Anda miliki, setiap komputer pada satu titik dalam waktu hanya dapat menempati satu kombinasi byte ini agar benar-benar bekerja dan berhasil di pemrograman. Tetapi sebuah komputer kuantum berbeda dari cara ini karena adanya prinsip dalam mekanika kuantum yang dikenal sebagai prinsip superposisi. Jika Anda bisa mengingat kembali tentang pelajaran sains anda, anda mungkin pernah mempelajari tentang prinsip superposisi dimana menjelaskan tentang bagaimana gelombang seperti gelombang cahaya dan suara bergerak dari satu titik ke titik lain

unit komputer kuantum
(image from thefutureofthing.com)

Quanta juga dapat di superposisi dengan satu sama lain dan hasil akhirnya adalah bahwa bit kuantum yang membentuk komputer sebenarnya dapat 0, 1 dan setiap superposisi dari dua. Bit yang dalam pandangan tekhnolgi kuantum (juga dikenal sebagai qubit) sangat berbeda dengan bit dalam pandangan komputer lama. Karena bit ini sudah disuperposisi, itu juga berarti bahwa posisi yang berbeda dapat ditempati secara bersamaan. Sedangkan komputer 8-bit sederhana hanya dapat menempati salah satu dari 256 posisi yang dihasilkan oleh mereka 8 bit sekaligus, komputer 8-bit yang sama kuantum bisa menempati semua posisi 256 qubit sekaligus. Hasil akhirnya adalah bahwa komputer kuantum bisa jauh lebih efisien daripada komputer yang kita kenal sekarang.

Meskipun komputer kuantum masih dalam tahap awal, sebagai teknologi yang sudah dirancang dengan baik pada akhirnya itu akan menjadi benar bahwa komputer ini akan mampu menghitung lebih cepat daripada komputer yang kita miliki saat ini. Ketika itu terjadi, kecepatan 3,0 GHz dari sebuah komputer yang ada pada saat ini hanyalah secuil dari kemampuan komputer kuantum yang akan dikembang dimasa depan.

Sumber: http://www.fisika.org/2013/04/07/teknologi-fisika-di-bidang-kuantum/

Read More

Bagaimana Terjadinya Petir?

08.48 fenomena alam, fenomena fisika No Comments

Saat musim hujan tiba, seringkali  kita mendapati terjadinya petir disertai kilatan cahaya yang menggelegar. Petir dan kilat merupakan salah satu fenomena alam yang kadang merugikan kehidupan manusia dan alam sekitarnya. Coba Anda ingat sudah seberapa sering Anda mendengar adanya pohon yang tumbang atau bahkan manusia yang tersambar petir sekalipun. Tentu beberapa dari kita masih ada yang bingung mengapa bisa demikian.

petir atau halilintar merupakan gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan, ditunjukkan dengan munculnya kilatan cahaya di langit yang menyilaukan sesaat (kilat), kemudian disusul dengan suara menggelegar (guruh). Perbedaan waktu kemunculan ini disebabkan adanya perbedaan antara kecepatan suara dan kecepatan cahaya. Prinsip dasarnya kira-kira sama dengan lompatan api pada busi.

Energi dari pelepasan muatan listrik di awan begitu besarnya sehingga menimbulkan rentetan cahaya, panas, dan bunyi yang sangat kuat yaitu geluduk, guntur, atau halilintar. Geluduk, guntur, atau halilintar ini dapat menghancurkan bangunan, membunuh manusia, dan memusnahkan pohon. Sedemikian raksasanya sampai-sampai ketika petir itu melesat, tubuh awan akan terang dibuatnya, sebagai akibat udara yang terbelah, sambarannya yang rata-rata memiliki kecepatan 150.000 km/detik itu juga akan menimbulkan bunyi yang menggelegar. Ketika akumulasi muatan listrik dalam awan tersebut telah membesar dan stabil, lompatan listrik (electric discharge) yang terjadi pun akan merambah massa bermedan listrik lainnya, dalam hal ini adalah Bumi. Besar medan listrik minimal yang memungkinkan terpicunya petir ini adalah sekitar 1.000.000 volt per meter.

hayooo....Kapan Petir Datang?

Petir datang ketika langit tiba-tiba menjadi gelap disertai angin datang begitu cepatnya dan awan yang menjulang tinggi menyerupai bunga kol berwarna keabuan-abuan, kemudian udara terasa pengap. Awan ini biasanya disebut dengan awan petir CB (Comulunimbus) Dalam musim penghujan seperti saat inilah awan-awan jenis ini banyak terbentuk. Bangunan bumi yang kerap sebagai penghantar petir di bumi, merujuk Hukum Faraday, tak lain adalah bangunan, pohon, atau tiang-tiang metal berujung lancip. Pertama kita akan melihat cahaya kilat dulu baru dapat mendengar bunyi gemuruh dari petir.

Proses Terjadinya Petir

Secara fisika, petir merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor raksasa, dimana lempeng pertama adalah awan (bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan lempeng kedua adalah bumi (dianggap netral). Seperti kita ketahui, kapasitor adalah sebuah komponen pasif pada rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (energy storage). Petir juga dapat terjadi dari awan ke awan (intercloud), dimana salah satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan positif.

Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan yaitu karena partikel-partikel penyusun awan bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah udara. Pada saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan, karena pada keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan negatif dan awan bermuatan positif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan.

Sedangkan terjadinya sendiri secara lebih detail disebabkan oleh 2 teori, yaitu Ionisasi dan gesekan antar awan.

a. Proses Ionisasi

Petir terjadi diakibatkan terkumpulnya ion bebas bermuatan negatif dan positif di awan, ion listrik dihasilkan oleh gesekan antar awan dan juga kejadian Ionisasi ini disebabkan oleh perubahan bentuk air mulai dari cair menjadi gas atau sebaliknya, bahkan padat (es) menjadi cair.Ion bebas menempati permukaan awan dan bergerak mengikuti angin yang berhembus, bila awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan akan memiliki beda potensial yang cukup untuk menyambar permukaan bumi maka inilah yang disebut petir.

b.Gesekan antar awan

Pada awalnya awan bergerak mengikuti arah angin, selama proses bergeraknya awan ini maka saling bergesekan satu dengan yang lainya , dari proses ini terlahir electron-electron bebas yang memenuhi permukaan awan. proses ini bisa digambarkan secara sederhana pada sebuah penggaris plastic yang digosokkan pada rambut maka penggaris ini akan mampu menarik potongan kertas. Pada suatu saat awan ini akan terkumpul di sebuah kawasan, saat inilah petir dimungkinkan terjadi karena electron-elektron bebas ini saling menguatkan satu dengan lainnya. Sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi.

PETIR.....hati hati yaaaa....

Fenomena alam yang dijelaskan dengan Fisika :)

Read More