SAINS

Archive for 2011

10 fakta tentang alam semesta

Admin

Alam Semesta merupakan sebuah misteri yang masih belum terungkap sampai saat ini. Saat satu misteri terpecahkan,

semakin terlihatlah keagungan Allah swt sang maha pencipta.

Sesungguhnya Tuhan kamu ialah Allah yang telah menciptakan langit dan bumi dalam enam masa,lalu Dia bersemayam di atas ‘Arsy {548}. Dia menutupkan malam kepada siang yang mengikutinya dengan cepat, dan (diciptakan-Nya pula) matahari, bulan dan bintang-bintang (masing-masing) tunduk kepada perintah-Nya. Ingatlah, menciptakan dan memerintah hanyalah hak Allah. Maha Suci Allah, Tuhan semesta alam. (QS: Al A’raaf: 54).

Berikut ini adalah fakta-fakta tentang alam semesta:

1. Bumi memiliki minimal 4 bulan.

Sebenarnya tidak benar – tapi sangat dekat. Pada tahun 1986, Duncan Waldron menemukan sebuah asteroid (5 kilometer melintasi) yang ada di dalam sebuah orbit elips mengelilingi matahari dengan periode revolusi hampir identik dengan Bumi. Untuk alasan ini planet dan bumi tampak sebagai berikut satu sama lain. Planet periodik bernama Cruithne (diucapkan krin-y?) setelah kelompok kuno orange Skotlandia (juga dikenal sebagai Picts). Karena hubungan yang tidak biasa dengan Bumi, kadang-kadang disebut sebagai bulan kedua Bumi. Cruithne, adalah redup daripada Pluto dan akan membutuhkan setidaknya membutuhkan teleskop 12,5 inci agar menjadi terlihat. Sejak penemuannya, setidaknya tiga asteroid serupa lainnya telah ditemukan. Jenis objek serupa juga ditemukan dalam hubungan planet-planet lain di tata surya kita. Pada gambar di atas (courtesy of Paulus Wiegert), bumi adalah lingkaran biru dengan salib di dalamnya, dan orbit Cruithne diperlihatkan dengan warna kuning.

2. Aktivitas Bintik matahari mungkin merupakan alasan utama untuk suara biola Stradivarius yang

indah.

Antonio Stradivari adalah dianggap sebagai pembuat biola terbesar yang pernah. Dia tinggal di Italia pada abad 17 dan 18. Ilmuwan belum dapat bekerja tahu apa itu tentang biola yang membuat mereka begitu luar biasa, tetapi mereka tahu bahwa kayu yang digunakan untuk membuat mereka adalah faktor yang sangat penting. Dari tahun 1500-an ke 1800-an, bumi mengalami zaman es kecil sebagian besar karena meningkatnya aktivitas gunung berapi dan penurunan aktivitas matahari. Sebagai hasil dari pendinginan ini, jenis pohon yang digunakan untuk Stradivari biola yang sangat sulit (karena pertumbuhan lambat). Kayu keras terutama bagus ketika membuat biola. Hal ini sangat mungkin bahwa telah Stradivari tinggal di usia yang berbeda, dengan biola tidak akan dihargai seperti sekarang. Gambar di atas adalah terbuat dari tiga foto yang tumpang tindih. Ini menunjukkan cincin di pohon cemara yang digunakan untuk membuat biola Stradivarius paling terkenal, dengan “Mesias.” Baris pertama angka memberikan lebar dari masing-masing cincin dalam milimeter (satu mm adalah ketebalan kuku). Baris bawah memberikan tahun di mana masing-masing cincin tumbuh.

3. Jika dua potong logam bersentuhan di ruang angkasa, mereka menjadi menempel secara permanen.

Ini mungkin terdengar sulit dipercaya, tapi itu benar. Dua keping logam tanpa ada lapisan di atasnya akan terbentuk satu bagian dalam ruang vakum. Ini tidak terjadi di atmosfer bumi karena menempatkan lapisan bahan teroksidasi antara permukaan. Ini mungkin tampak seperti itu akan menjadi masalah besar di stasiun ruang angkasa, tetapi karena sebagian besar peralatan yang digunakan ada berasal dari bumi, mereka sudah dilapisi dengan bahan. Bahkan, satu-satunya bukti sejauh ini terlihat dalam percobaan telah dirancang untuk memancing reaksi. Proses ini disebut Cold Welding.

4. Saturnus akan mengapung , Jika Anda meletakkannya diatas air

Kepadatan Saturnus sangat rendah sehingga jika anda taruh dalam segelas air, raksasa itu akan mengapung. Sebenarnya Saturnus densitas adalah 0,687 g/cm3, sedangkan kerapatan air adalah 0,998 g/cm3. Pada khatulistiwa Saturnus mempunyai jari-jari ± 4 km 60.268 – yang berarti Anda akan membutuhkan gelas yang sangat besar air untuk menguji ini.

5. Kita sedang bergerak melalui ruang di tingkat kedua 530km

Galaxy – Bima Sakti berputar dengan kecepatan 225 kilometer per detik. Selain itu, galaksi ini adalah perjalanan melalui ruang angkasa dengan kecepatan 305 kilometer per detik. Ini berarti bahwa kita berjalan pada kecepatan total 530 kilometer (330 mil) per detik. Itu berarti bahwa dalam satu menit Anda sekitar 19 ribu kilometer jauhnya dari tempat Anda berada. Ilmuwan tidak semua setuju pada kecepatan yang Bimasakti tersebut berpergian – perkiraan berkisar antara 130 – 1.000 km / detik. Harus dikatakan bahwa Einstein teori relativitas, kecepatan setiap obyek melalui ruang ini tidak bermakna.

6. Bulan menjauh dari Bumi.

Setiap tahun bulan bergerak 3.8cm lebih jauh dari Bumi. Hal ini disebabkan oleh efek pasang surut. Akibatnya, bumi melambat di rotasi oleh sekitar 0,002 detik per hari per abad. Para ilmuwan tidak tahu bagaimana bulan diciptakan, tapi teori yang diterima secara umum menunjukkan bahwa sebagian besar objek berukuran Mars menghantam bumi menyebabkan Bulan untuk sempalan off.

7. Cahaya matahari menyinari bumi sekarang adalah berumur 30 ribu tahun.

Energi dari sinar matahari yang kita lihat hari ini mulai keluar di inti matahari 30.000 tahun yang lalu – ia menghabiskan sebagian besar waktu ini melewati atom lebat yang membuat matahari dan hanya 8 menit untuk sampai di bumi setelah meninggalkan Matahari! Suhu di inti matahari adalah 13.600.000 kelvin. Semua energi yang dihasilkan oleh fusi di inti harus berjalan melalui banyak lapisan berturut-turut ke fotosfer matahari sebelum lolos ke ruang angkasa sebagai cahaya matahari atau energi kinetik partikel.

8. Matahari kehilangan hingga satu miliar kilogram karena kedua angin matahari.

Angin matahari adalah partikel bermuatan yang dikeluarkan dari permukaan atas matahari karena suhu tinggi korona dan tingginya energi kinetik partikel yang diperoleh melalui sebuah proses yang tidak dipahami dengan baik saat ini. Dan, apakah Anda tahu bahwa 1 orange bodoh dari energi matahari sudah cukup untuk membunuh seseorang pada jarak 160 kilometer?

9. Big Dipper bukan rasi bintang, ini adalah asterism(efek bintang)

Banyak orange menganggap Big Dipper adalah konstelasi tetapi, pada kenyataannya, itu adalah asterism. Sebuah asterism adalah pola bintang di langit yang tidak termasuk salah satu dari 88 rasi bintang resmi, mereka juga terdiri dari bintang-bintang yang secara fisik tidak berhubungan satu sama lain dan dapat terpisah dengan jarak yang jauh. Sebuah asterism dapat terdiri dari bintang-bintang dari satu atau lebih rasi – dalam kasus Big Dipper, itu seluruhnya terdiri dari tujuh bintang terang di konstelasi Ursa Major.

10. Uranus awalnya bernama George’s Star

Ketika Sir William Herschel menemukan Uranus pada tahun 1781, ia diberi kehormatan untuk penamaan itu. Dia memilih untuk memberikan nama Georgium sidus (George’s Star) setelah pelindungnya baru, Raja George III (Mad Raja George). Ini adalah apa yang dia katakan:

Dalam usia menakjubkan kuno kali appellations Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus diberikan kepada Planet, sebagai nama utama mereka pahlawan dan dewa. Dalam era sekarang lebih filosofis itu tidak akan dibolehkan untuk meminta bantuan metode yang sama dan menyebutnya Juno, Pallas, Apollo atau Minerva, untuk sebuah nama untuk tubuh surgawi kami yang baru. Pertimbangan pertama dari peristiwa tertentu, atau kejadian luar biasa, tampaknya para kronologi: jika usia di masa depan itu harus diminta, saat ini ditemukan Planet terakhir ditemukan? Ini akan menjadi jawaban yang sangat memuaskan untuk mengatakan, “Pada masa pemerintahan Raja George the Third.”

Mesin Jet

Admin

Unknown

Mesin jet adalah sebuah jenis mesin pembakaran dalam menghirup udara yang sering digunakan dalam pesawat. Prinsip seluruh mesin jet pada dasarnya sama; mereka mempercepat massa (udara dan hasil pembakaran) ke satu arah dan dari hukum gerak Newton ketiga mesin akan mengalami dorongan ke arah yang berlawanan. Yang termasuk mesin jet antara lain turbojet, turbofan, rocket, ramjet, danpump-jet.

Mesin ini menghirup udara dari depan dan mengkompresinya. Udara digabungkan dengan bahan bakar, dan dibakar. Pembakaranmenambah banyak peningkatan energi dari gas yang kemudian dibuang ke belakang mesin. Proses ini mirip dengan siklus empat-gerak, dengan induksi, kompresi, penyalaan, dan pembuangan terjadi secara berkelanjutan. Mesin menghasilkan dorongan karena percepatanudara yang melaluinya; gaya yang sama dan berlawanan yang dihasilkan adalah dorongan bagi mesin.
Mesin jet mengambil massa udara yang relatif sedikit dan mempercepatnya dengan jumlah yang besar, di mana sebuah pendorongmengambil massa udara secara besar dan mempercepatnya dalam jumlah kecil. Pembuangan kecepatan tinggi dari mesin jet membuatnya efisien pada kecepatan tinggi (terutama kecepatan supersonik) dan ketinggian tinggi. Pada pesawat pelan dan yang membutuhkan jarak terbang pendek, pendorong yang menggunakan turbin gas, yang umumnya dikenal sebagai turboprop, lebih umum dan lebih efisien. Pesawat sangat kecil biasanya menggunakan mesin piston untuk menjalankan pendorong tetap turboprop kecil semakin lama semakin kecil dengan berkembangnya teknologi teknik.
Efisiensi pembakaran sebuah mesin jet, seperti mesin pembakaran dalam lainnya, dipengaruhi besar oleh rasio volume udara yang dikompresi dengan volume pembuangan. Dalam mesin turbin kompresi udara dan bentuk "duct" yang melewati ruang pembakaran mencegah aliran balik dari situ dan membuat pembakaran berkelanjutan dimungkinkan dan proses pendorongan.
Mesin turbojet modern modular dalam konsep dan rancangan. Inti penghasilan-tenaga utama, sama dalam seluruh mesin jet, disebut sebagai generator gas. Dan juga modul tambahan lainnya seperti gearset pengurang dorongan (turboprop/turboshaft), kipas lewat, dan "afterburner". Jenis alat tambahan dipasang berdasarkan penggunaan pesawat.

Perkembangan teknologi mesin jet
Mesin jet atau yang juga dikenal sebagai mesin turbin gas juga dikembangkan tidak hanya untuk pesawat terbang tetapi juga untuk kapal dan di darat untuk kendaraan terutama kendaraan berat seperti tank dan mesin-mesin pembangkit listrik dan mesin untuk industri. Ada empat jenis mesin turbojet antara lain mesin turbojet dan turbofan yakni mesin yang tenaganya diperoleh dari reaksi yang didapat dari daya dorong semburan jet-nya. Jenis yang lain adalah turboprop dan turboshaft yang bekerja dengan prinsip lain yakni energi dari gas panasnya digunakan untuk memutar/menggerakkan turbin yang dihubungkan dengan baling-baling atau dikenal juga dengan sebutan power output shaft.
Mesin rekasi jet sederhana kemudian dikembangkan menjadi twin-spool low by pass ratio turbojet. Kini dari turbojet low by-pass ratio, berkembang menjadi triple-spool front fan high by-pass ratio turbojet atau lebih dikenal sebagai high bypass turbofan dan fanjet. Masih berupa konsep adalah mesin prop-fan dan UDF (unducted fan) dan contra rotating-fan.
Mesin turbojet adalah mesin jet yang paling sederhana, biasanya dipakai untuk pesawat-pesawat berkecepatan tinggi. Contoh dari mesin ini adalah mesin Rolls-Royce Olypus 593 yang digunakan untuk pesawat Concorde. Versi lain adalah mesin Marine Olympus yang memiliki kekuatan 28.000 hp (daya kuda atau setara dengan 21 MW) yang digunakan untuk menggerakkan kapal perang modern dengan bobot mati 20.000 ton dengan operasi berkecepatan tinggi.

Mesin Turbofan
Mesin Turbofan adalah mesin yang umum dari turunan mesin-mesin turbin gas untuk menggerakkan pesawat terbang baik komersial maupun pesawat tempur. Mesin ini sebenarnya adalah sebuah mesin by-pass dimana sebagian dari udara dipadatkan dan disalurkan ke ruang pembakaran, sementara sisanya dengan kepadatan rendah disalurkan sekeliling bagian luar ruang pembakaran. Sekaligus udara tersebut berfungsi untuk mendinginkan suhu ruang pembakaran.
Udara yang di by-pass ini ada yang dicampur dengan udara panas pembakaran pada turbin bagian belakang seperti pada mesin Rolls-Royce Spey yang digunakan pada pesawat Fokker F-28. Ada pula yang disalurkan dengan pipa-pipa halus ke atmosfer. Mesin yang menggunakan type ini contohnya adalah mesin RB211 yang digunakan pada pesawat Boeing B 747 danGE CF6-80C2 yang digunakan pada pesawat DC-10 serta P &W JT 9D.
Beberapa mesin yang menggunakan jenis mesin turbofan adalah Rolls-Royce Tay pada pesawat Fokker F-100 (yang dijuluki mesin fanjet), mesin Adour Mk871 yang digunakan pada pesawat tempur type Hawk Mk 100 dan Hawk Mk 200, pesawat tempur Jaguar dan Mitsubishi F-1 yang digunakan AU Jepang.
Kemudian mesin high by-pass turbofan yang diterapkan pada mesin CFM56-5C2 yang dipakai oleh pesawat Airbus A340 dan mesin CFM56-3 yang dipakai pada Boeing B-737 serie 300, 400 dan 500 yang merupakan produk bersama antara GE dengan SNECMA dari Perancis.
Pada pesawat militer, mesin turbofan yang diterapkan antara lain adalah mesin TF39-1C yang dipakai pada pesawat angkut raksasa C-5 Galaxy, kemudian GE F110 yang dipakai padaF-16, GE F118 yang bertype non-augmented turbofan yang diterapkan pada pesawat pembom stealth Northrop-Grumman B-2 dan pembom B-1 dengan mesin non augmented turbofanGE F101.

Mesin Turboprop
Mesin Turboprop adalah mesin turbojet dengan turbin tambahan yang dirancang sedemikian rupa untuk menyerap semburan sisa bahan bakar yang sebelumnya menggerakkan kompresor. Pada prakteknya selalu ada sisa semburan gas dan sisa inilah yang dipakai untuk mengerakkan turbin yang dihubungkan ke reduction gear, biasanya terletak di bagian mesin, memutar baling-baling.
Jenis mesin ini irit bahan bakar untuk pesawat berkecepatan rendah/sedang dan terbang rendah (400 mil per jam/30.000 kaki). Melalui teknologi maju, selain irit juga menghasilkan tingkat kebisingan yang rendah dan mampu meluncurkan pesawat degnan kecepatan 400 mil per jam.
Contoh mesin turboprop yang populer adalah mesin Rolls-Royce Dart yang dipakai pada pesawat Britih Aerospace atau BAe (dulu Hawker Siddeley) HS-748 dan Fokker F-27. Kemudian mesin Rolls-Royce Tyne yang digunakan pada pesawat jenis Transall C-160 dan BAe Vanguard.
Mesin jenis ini tenaganya diukur dengan total equivalent horsepower (tehp) atau kilowatt(kW)-shaft horsepower (shp) plus sisa daya dorong. Sebagai contoh, mesin Tyne dengan take-off power 4.985 tehp (3.720 kW) sampai 6.100 tehp (4.550 kW) merupakan mesin turpboprop yang paling kuat dan irit bahan bakar.

Mesin Turboshaft
Mesin Turboshaft sebenarnya adalah mesin turboprop tanpa baling-baling. Power turbin-nya dihubungkan langsung dengan reduction gearbox atau ke sebuah shaft (sumbu) sehingga tenaganya diukur dalam shaft horsepower (shp) atau kilowatt (kW).
Jenis mesin ini umumnya digunakan untuk menggerakkan helikopter, yakni menggerakan rotor utama maupun rotor ekor (tail rotor) selain itu juga digunakan dalam sektor industri dan maritim termask untuk pembangkit listrik, stasiun pompa gas dan minyak, hovercraft, dan kapal.
Contoh mesin ini adalah GEM/RR 1004 bertenaga 900 shp yang diterapkan pada helikopter type Lynx dan mesin Gnome 1.660 shp (1.238 kW) pada helikopter Sea King. Sedangkan versi Industri lain adalah mesin pembangkit listrik 25-30 MW Rolls-Royce RB211 dengan 35.000-40.000 shp.
Contoh lain adalah mesin GE T64 yang dipakai pada helikopter Sikorsy CH-53, pesawat amfibi Shin Meiwa PS-1, G-222 Aeritalia-pesaing CN-235 dan helikopter Lockheed AH-56A.

Getaran dan Gelombang

Admin

Unknown

A. Pengertian Getaran
Pernahkah kamu melihat jam dinding yang memakai
bandul? Jarum jam tersebut bergerak akibat adanya gerak
bolak-balik bandul. Gerakan bandul itu disebut getaran.
Marilah kita selidiki apa sebenarnya getaran itu.
Sesaat setelah gaya tarik kamu lepaskan, bandul bergerak
bolak-balik melalui titik setimbang. Gerak seperti ini disebut
getaran. Jadi, getaran adalah gerak bolak-balik melalui titik
setimbang. Satu getaran didefinisikan sebagai satu kali
bergetar penuh, yaitu dari titik awal kembali ke titik tersebut.

B. Ciri-Ciri Suatu Getaran
Getaran merupakan jenis gerak yang mudah kamu jumpai
dalam kehidupan sehari-hari, baik gerak alamiah maupun
buatan manusia. Semua getaran memiliki ciri-ciri tertentu.
Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu kali
getaran disebut periode getar yang dilambangkan dengan (T).
Banyaknya getaran dalam satu sekon disebut frekuensi (f). Suatu
getaran akan bergerak dengan frekuensi alamiah sendiri.
Hubungan frekuensi dan periode secara matematis
ditulis sebagai berikut.
T =1\f
dengan: T = periode (s)
f = banyaknya getaran per sekon (Hz)

Satuan periode adalah sekon dan satuan frekuensi
adalah getaran per sekon atau disebut juga dengan hertz
(Hz), untuk menghormati seorang fisikawan Jerman yang
berjasa di bidang gelombang, Hendrich Rudolf Hertz. Jadi,
satu hertz sama dengan satu getaran per sekon.

C. Pengertian Gelombang
Pernahkah kamu pergi ke pantai? Tentu sangat
menyenangkan,
bukan? Demikian indahnya ciptaan Tuhan.
Di pantai kamu bisa melihat ombak. Ombak tersebut
terlihat bergelombang dari tengah menuju pantai dan
semakin lama semakin kecil, lalu akhirnya menerpa pesisir
pantai. Jadi, apa sebenarnya ombak itu?

Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Malahan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu.

D. Gelombang Mekanik

Memerlukan Medium untuk

Merambat

Gelombang merupakan salah satu konsep Fisika yang

sangat penting untuk dipelajari karena banyak sekali gejala

alam yang menggunakan prinsip gelombang. Sebagai

makhluk yang paling pandai, manusia memiliki kewajiban

untuk selalu mempelajari gejala alam ciptaan Tuhan untuk

mengambil manfaat bagi kehidupan manusia. Kamu dapat

berkomunikasi dengan orang lain sebagian besar dengan

memanfaatkan gelombang suara atau gelombang bunyi.

Kamu dapat mendengarkan radio atau menonton televisi

karena adanya gelombang radio.

Berdasarkan medium perambatnya, gelombang dapat

dibedakan menjadi dua bagian, yaitu gelombang mekanik

dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik

adalah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan

medium, misalnya gelombang tali, gelombang air, dan

gelombang bunyi. Gelombang elektromagnetik adalah

gelombang yang dapat merambat tanpa medium, misalnya

gelombang radio, gelombang cahaya, dan gelombang radar.

Dari kedua jenis gelombang tersebut, yang akan kamu

pelajari adalah gelombang mekanik.

Berdasarkan arah perambatannya, gelombang mekanik

dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang transversal

dan gelombang longitudinal.

1. Gelombang Transversal

Pada saat kamu menggetarkan slinki ke arah samping,

ternyata arah rambat gelombangnya ke depan, tegak lurus

arah rambatnya. Gelombang seperti ini disebut gelombang

transversal. Jadi, gelombang transversal adalah gelombang

yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatannya.

Contoh lain dari gelombang transversal adalah

gelombang pada permukaan air, dan semua gelombang

elektromagnetik, seperti gelombang cahaya, gelombang

radio, ataupun gelombang radar.

2. Gelombang Longitudinal

Gelombang transversal merupakan gelombang yang arah

getarnya tegak lurus dengan arah rambatan. Pada saat kamu mendorong slinki searah dengan

panjangnya, gelombang akan merambat ke arah temanmu

berbentuk rapatan dan renggangan. Jika kamu perhatikan,

arah rambat dan arah getarnya ternyata searah. Gelombang

seperti itu disebut gelombang longitudinal. Jadi, gelombang

longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar

dengan arah rambatannya. Gelombang bunyi dan gelombang pada gas yang

ditempatkan di dalam tabung tertutup merupakan contoh

gelombang longitudinal. Pernahkah kamu memompa ban

sepeda atau menggunakan alat suntik mainan? Pada saat

kamu menggunakan pompa, kamu mendorong atau menekan

alat tersebut. Partikel-partikel gas dalam pompa membentuk

pola rapatan dan renggangan sehingga mendorong udara

keluar.

E. Panjang Gelombang

Kamu sudah mengetahui bahwa pola gelombang transversal

berbentuk bukit dan lembah gelombang, sedangkan

pola

gelombang longitudinal berbentuk rapatan dan renggangan.

Panjang satu bukit dan satu lembah atau satu rapatan dan satu

renggangan didefinisikan sebagai panjang satu gelombang.

Pada pembahasan tentang getaran kamu sudah mengetahui

tentang periode getaran. Besaran tersebut identik

dengan periode gelombang. Periode gelombang adalah

waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu panjang

gelombang. Jadi, satu gelombang dapat didefinisikan sebagai

yang ditempuh panjang satu periode. Panjang gelombang

dilambangkan dengan λ (dibaca lamda). Satuan panjang

gelombang dalam SI adalah meter (m).

Marilah kita pelajari panjang gelombang transversal dan

panjang gelombang longitudinal.

1. Panjang Gelombang Transversal

Jika kamu menggerakkan slinki tegak lurus dengan arah

panjangnya, terbentuklah bukit dan lembah gelombang.

Pola tersebut adalah pola gelombang transversal. Bukit gelombang adalah lengkungan a-b-c

sedangkan lembah gelombang adalah lengkungan c-d-e.

Titik b disebut puncak gelombang dan titik d disebut dasar gelombang.

Kedua titik ini disebut juga perut gelombang.

Adapun titik a, c, atau e disebut simpul gelombang. Satu

panjang gelombang transversal terdiri atas satu bukit

dan satu lembah gelombang. Jadi, satu gelombang adalah

lengkungan a-b-c-d-e atau b-c-d-e-f. Satu gelombang sama

dengan jarak dari a ke e atau jarak b ke f.

Amplitudo gelombang adalah jarak b-b’ atau jarak d-d’.

Kamu dapat menyebutkan panjang gelombang yang lain,

yaitu jarak f-j atau jarak i-m.

Amplitudo gelombang adalah jarak b-b’ atau jarak d-d’.

Kamu dapat menyebutkan panjang gelombang yang lain,

yaitu jarak f-j atau jarak i-m. Pada Gambar 12.12 terdiri atas

4 gelombang.

2. Panjang Gelombang Longitudinal

Jika kamu menggerakkan slinki searah dengan

panjangnya dengan cara mendorong dan menariknya,

Satu panjang gelombang adalah jarak antara satu rapatan

dan satu renggangan atau jarak dari ujung renggangan

sampai ke ujung renggangan berikutnya.

F. Cepat Rambat Gelombang

Gelombang yang merambat dari ujung satu ke ujung

yang lain memiliki kecepatan tertentu, dengan menempuh

jarak tertentu dalam waktu tertentu pula. Dengan demikian,

secara matematis, hal itu dituliskan sebagai berikut.

v = s\t

Karena jarak yang ditempuh dalam satu periode (t = T)

adalah sama dengan satu gelombang (s = ) maka:

v = λ\T = f\λ

dengan: v = cepat rambat gelombang (m/s)

T = periode gelombang (s)

λ = panjang gelombang (m)

G. Pemantulan Gelombang

Pada saat kamu berteriak di lereng sebuah bukit, kamu

akan mendengar suaramu kembali setelah beberapa saat.

Hal ini membuktikan bahwa bunyi dapat dipantulkan. Bunyi

merupakan salah satu contoh gelombang mekanik.

salah satu sifat

gelombang adalah dapat dipantulkan. Dalam kehidupan

sehari-hari, kamu sering melihat pemantulan gelombang air

kolam oleh dinding kolam, ataupun gelombang ombak laut

oleh pinggir pantai. Dapat diterimanya gelombang radio dari

stasiun pemancar yang sedemikian jauh juga menunjukkan

bahwa gelombang radio dapat dipantulkan atmosfer bumi.

Tekanan

Admin

Unknown

A Tekanan pada Zat Padat
Kamu telah mengenal gaya sebagai tarikan atau dorongan
pada sebuah benda. Apa pengaruh gaya terhadap permukaan
benda? Apakah yang dimaksud dengan tekanan? Coba kamu
perhatikan uraian di bawah ini!
Pernahkah kamu naik bis atau kereta api? Jika bis atau kereta
api yang kamu tumpangi penuh, terpaksa kamu harus berdiri,
bukan? Nah, ketika kamu berdiri, semakin lama kaki kamu
akan terasa pegal dan sakit. Tahukah kamu apa yang terjadi?
Perhatikan juga kendaraan berat yang digunakan untuk
memperbaiki jalan. Alat berat tersebut digunakan untuk
memadatkan jalan yang sedang diperbaiki sebelum dilapisi
aspal. Mengapa untuk meratakan jalan digunakan alat berat?
Contoh lain, jika kamu pernah melihat unta, kamu akan
mengetahui bahwa telapak kaki unta berbentuk melebar. Apa
gunanya kaki unta berbentuk demikian?

Ketika batang korek api kamu tekan di antara ibu jari dan
telunjukmu, kamu akan merasakan ibu jari dan telunjuk kamu
terasa sakit. Ketika kamu menambah tekanan, rasa sakit pun
semakin bertambah. Akan tetapi, ujung korek api dengan
gumpalan, memberikan tekanan yang relatif kecil daripada
ujung satunya.

Ketika kamu menambah gaya jepit pada kedua ujung korek
api, kamu akan merasakan tekanan dari kedua ujung korek api
pun semakin besar. Hal ini menunjukkan bahwa besarnya
tekanan berbanding lurus dengan gaya yang bekerja. Ada
korelasi positif antara tekanan dan gaya.
Jadi, tekanan yang terjadi akibat adanya gaya terhadap bidang
sentuh dituliskan sebagai berikut.
P= F\A

Keterangan:
P = tekanan (N/m2)
F = gaya (N)
A = luas bidang sentuh gaya (m2)

Pada penjelasan di awal, diberikan beberapa contoh
penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut
ini diberikan contoh lain penerapan konsep tekanan.

1. Kapak
Mata kapak dibuat tajam untuk memperbesar tekanan
sehingga memudahkan tukang kayu dalam memotong atau
membelah kayu. Orang yang memotong kayu dengan kapak
yang tajam akan lebih sedikit mengeluarkan tenaganya daripada
jika ia menggunakan kapak yang tumpul dengan gaya yang
sama. Jadi, kapak yang baik adalah kapak yang mempunyai
luas permukaan bidang yang kecil. Dalam bahasa sehari-hari
luas permukaan kapak yang kecil disebut tajam. Coba, sebutkan
alat-alat lain yang mempunyai prinsip kerja seperti kapak!

2. Sirip Ikan
Sirip ikan yang lebar memungkinkan ikan bergerak dalam
air karena memperoleh gaya dorong dari gerakan siripnya yang
lebar. Sirip ini memberikan tekanan yang besar ke air ketika
sirip tersebut digerakkan. Akibatnya, ikan memperoleh gaya
dorong air sebagai reaksinya.

3. Sepatu Salju
Orang-orang yang hidup di daerah bersalju secara langsung
atau tidak telah memanfaatkan konsep tekanan. Mereka
membuat sepatu salju yang luas alasnya besar sehingga mampu
memperkecil tekanan berat tubuhnya pada salju. Hal ini
mempermudah mereka berjalan di atas salju.

B Tekanan Zat Cair
Pada pembahasan sebelumnya, kamu telah mempelajari
konsep tekanan pada benda padat. Ketika kamu menjepit
sebatang korek api pada kedua ujungnya, tekanan akan
disebarkan pada luas bidang sentuh jari tanganmu dan ujung
korek api. Sebagai akibatnya kamu merasakan tekanan tersebut.
Konsep tekanan juga berlaku pada zat cair yang akan kamu
pelajari berikut ini.

1. Hukum Pascal
Sebuah kotak pejal kecil mengapung di dalam air.
Ukuran kotak tersebut sangat kecil sehingga
pengaruh gaya gravitasi dapat diabaikan. Kotak tersebut akan
mengalami tekanan oleh air dari segala arah yang diwakili oleh
arah anak panah. Besar tekanan air dari segala arah adalah sama.
Zat cair dapat memberikan tekanan walaupun zat cair tersebut
diam di suatu tempat.

Besarnya tekanan hidrostatis dirumuskan sebagai berikut.
P = ρ × g × h ...... (8.2) Keterangan:
P = tekanan hidrostatis (N/m2)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = kedalaman (m)

2. Aplikasi Hukum Pascal
Peralatan-peralatan yang menggunakan prinsip kerja
Hukum Pascal antara lain dijelaskan sebagai berikut.
a. Dongkrak Hidrolik
Pernahkah kamu melihat orang mengganti ban mobil?
Bagian badan mobil yang akan diganti bannya harus diganjal
supaya badan mobil tidak miring. Untuk melakukan itu,
digunakan dongkrak hidrolik.
skema dongkrak hidrolik yang terdiri atas:
1) dua bejana yang berhubungan terbuat dari bahan yang
kuat misalnya besi
2) penghisap kecil dan penghisap besar
3) minyak pengisi bejana
Tekanan ini sama dengan tekanan yang diterima pengisap
besar A2. (Ingat Hukum Pascal)
P1 = P2 ⇔ F1\A1 = F2\A2
⇔ F2 = A2\A1 x F1

Keterangan:
F1 = gaya pada penghisap kecil (N)
F2 = gaya pada penghisap besar (N)
A1 = luas penampang pengisap kecil (m2)
A2 = luas penampang pengisap besar (m2)

b. Rem Hidrolik
Tak terbayangkan jika sistem rem pada mobil tidak
menggunakan Hukum Pascal. Pengendara mobil akan memerlukan
tenaga besar untuk menghentikan laju mobilnya.
Akan tetapi, dengan menerapkan Hukum Pascal pada sistem
rem mobil, pengemudi hanya perlu memberikan gaya kecil
untuk mengurangi laju kendaraannya. Gaya ini berupa
injakan kaki pada pedal rem.
Gaya diberikan pengemudi pada pedal rem. Gaya ini
diteruskan oleh minyak melalui pipa sehingga memberikan
gaya yang lebih besar pada rem yang terdapat di ban mobil.
Dengan demikian, laju mobil dapat dikurangi.

c. Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil
sebuah mesin hidrolik
pengangkat mobil yang digunakan di tempat pencucian
mobil. Secara umum, cara kerja mesin hidrolik tersebut sama
dengan dongkrak hidrolik.

d. Pompa Sepeda
Pernahkah kamu memompa ban sepeda? Apakah kamu
mengeluarkan banyak tenaga untuk melakukannya? Jika
kamu merasa kelelahan, dapat dipastikan bahwa kamu
menggunakan pompa yang tidak memanfaatkan sistem Pascal.
Ada dua jenis pompa sepeda, yaitu pompa biasa dan
pompa hidrolik. Kamu akan lebih mudah memompa ban
sepedamu menggunakan pompa hidrolik karena sedikit
mengeluarkan tenaga.

e. Mesin Pengepres Kapas (Kempa)
Mesin ini digunakan untuk mengepres kapas dari perkebunan
sehingga mempunyai ukuran yang cocok untuk
disimpan atau didistribusikan. Cara kerja alat ini adalah
sebagai berikut. Gaya tekan dihasilkan oleh pompa yang
menekan pengisap kecil. Akibat gaya ini, pengisap besar
bergerak ke atas dan mendorong kapas. Akibatnya, kapas
akan termampatkan.

2. Bejana Berhubungan
Pernahkah kamu berpikir mengapa air sumur tidak
pernah kering walaupun setiap saat kamu pompa airnya.
Apabila kamu perhatikan dasar kolam, laut, atau danau tidak
rata. Ada bagian yang dalam, ada yang dangkal, dan ada
pula yang curam seperti palung laut. Namun, bagaimanakah
permukaan airnya? Tuhan menciptakan permukaan air
selalu rata.

Adapun alat-alat yang menggunakan prinsip bejana
berhubungan di antaranya sebagai berikut.

a. Cerek
Cerek adalah alat untuk memudahkan ketika menumpahkan
air minum pada gelas. Ketika cerek dimiringkan,
permukaan air di dalam cerek selalu rata sehingga memudahkan
air keluar dari corong sesuai dengan kemiringannya.
Oleh karena itu, kamu dapat mengatur keluarnya air dari
dalam cerek.

b. Penyipat Datar
Pernahkah kamu perhatikan seorang tukang bangunan
yang sedang mengukur ketinggian suatu tempat, tetapi
permukaan tanahnya tidak rata atau cukup jauh? Alat apakah
yang mereka gunakan? Tentu mereka tidak menggunakan
mistar atau meteran untuk mengukurnya karena dengan
menggunakan alat tersebut akan menyulitkan. Tukang
bangunan biasanya menggunakan alat sederhana yang
terbuat dari selang plastik yang diisi air. Alat itu disebut
penyipat datar. Penyipat datar yang dibuat pabrik disebut
water pass. Penyipat datar sederhana digunakan dengan cara

menempatkan permukaan air dari satu ujung dengan
tinggi yang telah ditentukan, sedangkan ujung yang lain
diturun-naikkan sehingga permukaan airnya tetap. Apabila
permukaan airnya sudah diam, berarti ketinggian kedua
tempat tersebut sama.

c. Sumur
Keberadaan air di dalam sumur pompa ataupun sumur
tradisional disebabkan oleh berlakunya prinsip bejana
berhubungan. Oleh karena itu, sumur harus berada di bawah
permukaan air tanah supaya airnya tidak pernah kering.
Prinsip bejana berhubungan tidak berlaku pada bejana yang
pipanya sempit atau pipa kapiler.

3. Hukum Archimedes
Apabila kamu berdiri di dalam kolam renang yang
sedang diisi air, semakin penuh air kolam tersebut kamu
akan merasa seolah-olah badanmu semakin ringan. Bahkan
apabila air kolam sudah sampai kepala, kamu dapat terapung.
Prinsip ini biasa juga digunakan agar kapal laut terapung di
permukaan air.

Ketika suatu benda dimasukkan ke dalam air, ternyata
beratnya seolah-olah berkurang. Hal ini terlihat dari penunjukkan
neraca pegas yang lebih kecil. Peristiwa ini tentu bukan
berarti ada massa benda yang hilang, namun disebabkan oleh
suatu gaya yang mendorong benda yang arahnya berlawanan
dengan arah berat benda. Gaya apakah itu?
Seorang ahli Fisika yang bernama Archimedes mempelajari
hal ini dengan cara memasukkan dirinya pada bak
mandi. Ternyata, ia memperoleh hasil yang sama dengan
hasil percobaanmu, yakni beratnya menjadi lebih ringan
ketika di dalam air. Gaya ini disebut gaya apung atau gaya
ke atas (FA). Apabila kamu lihat hasil percobaanmu, ternyata
gaya apung sama dengan berat benda di udara dikurangi
dengan berat benda di dalam air.
FA= wu–wa (11–8)
dengan: FA = gaya apung atau gaya ke atas (N)
wu = gaya berat benda di udara (N)
wa = gaya berat benda di dalam air (N)
Besarnya gaya apung ini bergantung pada banyaknya
air yang didesak oleh benda tersebut. Semakin besar air
yang didesak maka semakin besar pula gaya apungnya.
Hasil penemuannya dikenal dengan Hukum Archimedes
yang menyatakan bahwa apabila suatu benda dicelupkan ke
dalam zat cair, baik sebagian atau seluruhnya, benda akan
mendapat gaya apung (gaya ke atas) yang besarnya sama
dengan berat zat cair yang didesaknya (dipindahkan) oleh
benda tersebut. Secara matematis ditulis sebagai berikut.

FA = wf (11–9)

Karena

wf = mf g

dan

mf = f V

maka

wf = f Vg (11–10)

dengan: FA = gaya apung (N)

Pf = massa jenis zat cair (kg/m3)

V = volume zat cair yang didesak atau volume benda yang tercelup (m3)

g = konstanta gravitasi atau percepatan gravitasi (m/s2)

a. Kapal Selam

Kapal selam adalah kapal laut yang dapat berada dalam

tiga keadaan, yaitu mengapung, melayang, dan tenggelam.

Ketiga keadaan ini dapat dicapai dengan cara mengatur

banyaknya air dan udara dalam badan kapal selam.

Pada badan kapal selam terdapat bagian yang dapat diisi

udara dan air. Ketika kapal selam ingin terapung maka bagian

tersebut harus berisi udara. Ketika akan melayang, udaranya

dikeluarkan dan diisi dengan air sehingga mencapai keadaan

melayang. Jika ingin tenggelam maka airnya harus lebih

diperbanyak lagi.

b. Hidrometer

Hidrometer adalah alat untuk mengukur massa jenis

zat cair. Biasanya alat ini digunakan oleh usaha setrum

accu. Untuk mengetahui bahwa air accu itu sudah tidak

bisa digunakan maka harus diukur dengan hidrometer. Cara

menggunakan alat ini adalah dengan mencelupkannya pada

zat cair yang akan diukur massa jenisnya. Kemudian, dilihat

skala permukaan zat cair dan nilai itulah yang merupakan

nilai massa jenis dari zat cair tersebut.

c. Jembatan Ponton

Di pelabuhan kamu dapat melihat jembatan yang terbuat

dari drum-drum besar yang mengapung di atas air. Jembatan

ini disebut jembatan ponton. Drum-drum itu biasanya terbuat

dari besi dan di dalamnya diisi dengan udara sehingga massa

jenisnya lebih kecil dari massa jenis zat cair.

d. Balon Udara

Balon udara adalah penerapan prinsip Archimedes

di udara. Balon udara harus diisi dengan gas yang massa

jenisnya lebih kecil dari massa jenis udara atmosfer sehingga

balon udara dapat terbang karena mendapat gaya ke atas,

misalnya diisi udara yang dipanaskan.

D. Tekanan Udara

Tuhan Yang Mahakuasa telah menciptakan langit

sebagai "atap yang terpelihara" yang disebut atmosfer.

Atmosfer ini diciptakan Tuhan dengan sesempurna mungkin

sehingga dapat menjaga dari seluruh kemungkinan yang

dapat merusak bumi yang kamu cintai ini. Misalnya,

meteor-meteor yang jatuh ke bumi akan hangus terbakar

digesek oleh lapisan atmosfer, angin matahari yang sangat

berbahaya bagi manusia dibelokkan oleh medan magnet

bumi serta radiasi ultraviolet yang juga berbahaya sebagian

diserap oleh atmosfer sehingga kadarnya jadi bermanfaat

bagi manusia. Dengan kata lain, atmosfer atau disebut juga

udara diciptakan khusus untuk kehidupan manusia.

Atmosfer memiliki tekanan seperti halnya zat cair.

Tekanan udara sangat memengaruhi cuaca. Terjadinya angin

merupakan salah satu hal yang disebabkan oleh perbedaan

tekanan atmosfer di dua daerah yang berdekatan. Angin

bersifat meratakan tekanan udara. Semakin besar perbedaan

tekanan udaranya, semakin kencang angin yang berhembus

sehingga terjadi keseimbangan tekanan. Perbedaan tekanan

ini dipicu oleh perbedaan suhu akibat pemanasan sinar

matahari.

1. Ketinggian Memengaruhi

Tekanan Atmosfer

Setiap zat memiliki berat, termasuk udara, namun berat

udara sangatlah ringan dibandingkan dengan zat-zat yang

lain. Kamu sudah mengetahui bahwa tekanan hidrostatis

disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri, begitupun halnya

dengan tekanan udara. Tekanan udara (tekanan atmosfer)

disebabkan oleh berat udara yang menekan lapisan atmosfer

bagian bawah sampai ke ketinggian tertentu. Tekanan

atmosfer dapat dimisalkan dengan tekanan zat cair. Semakin

dalam suatu zat cair maka semakin besar tekanannya, begitu

pula tekanan atmosfer. Mulai dari bagian atas atmosfer

bumi hingga ke bawah akan semakin besar sehingga

beratnya semakin besar. Dengan kata lain, semakin rendah

permukaannya, semakin besar tekanan udaranya. Sebaliknya,

semakin tinggi permukaan bumi akan semakin rendah

tekanan udaranya. Tekanan udara dipermukaan laut sama dengan satu atmosfer (1 atm = 76 cmHg).

Setiap kenaikan 100 m, tekanan udara berkurang sebesar 1 cmHg. Berikut

ini data hasil perhitungan tekanan udara berdasarkan

ketinggiannya.

2. Alat Ukur Tekanan

Bagaimanakah cara mengukur tekanan seperti

didapatkan pada Tabel 11.1? Apakah alat ukur yang

digunakan? Pada abad ke-17 seorang ilmuwan berkebangsaan

Italia bernama Evangelista Torricelli (1608–1647) mencoba

mengukur tekanan udara. Karena keuletannya, dia berhasil

melakukan percobaan untuk membuktikan tekanan udara

dengan memperkenalkan alat pengukur tekanan yang

disebut barometer pertama yang sangat sederhana. Alatnya

hanya menggunakan sebuah pipa kaca yang panjangnya

1 meter dengan salah satu ujungnya tertutup dan raksa.

Torricelli melakukan percobaan di daerah pantai pada

ketinggian permukaan laut. Caranya, pipa kaca diisi dengan

air raksa sampai penuh, kemudian pipa yang terbuka tersebut

dimasukkan ke dalam bejana berisi raksa.

Alat untuk mengukur tekanan udara disebut Barometer.

Barometer banyak jenisnya, salah satunya sudah dibahas

di atas, yaitu Barometer Torricelli. Barometer Torricelli

tentu tidak praktis karena kamu harus membawa alat yang

tingginya 1 meter dengan raksa yang sangat berbahaya

apabila uapnya terisap olehmu. Hal ini disebabkan massa

jenis uap raksa sangat berat sehingga apabila terisap ke

paru-paru sulit untuk keluar lagi. Oleh sebab itu, para ahli

berusaha membuat alat pengukur tekanan udara yang

praktis, di antaranya adalah sebagai berikut.

a. Barometer Fortin

Barometer raksa disebut barometer Fortin karena

yang pertama membuatnya adalah seorang ahli Fisika

berkebangsaan Prancis Nicolas Fortin walaupun yang kali

pertama menemukannya Torricelli. Barometer ini dapat

mengukur dengan teliti karena dilengkapi dengan skala

nonius atau skala vernier seperti halnya dalam jangka sorong.

Ketelitian alat ukur ini mencapai 0,01 cmHg. Barometer ini

cukup panjang seperti halnya barometer Torricelli sehingga

sulit untuk dibawa-bawa.

b. Barometer Logam

Barometer logam disebut barometer aneroid. Barometer

ini banyak digunakan di Badan Meteorologi dan Geofisika untuk

memperkirakan cuaca dengan mengukur tekanan udaranya.

Barometer logam biasa juga disebut barometer kering.

Barometer logam lebih praktis untuk dibawa-bawa dan

skalanya mudah dibaca karena berbentuk lingkaran. Bagian

utama dari barometer ini adalah sebuah kotak logam kecil

berisi udara dengan tekanan yang sangat rendah. Permukaan

kotak dibuat bergelombang agar lebih mudah melentur di

bagian tengahnya. Jika tekanan bertambah, bagian atas dan

bawah kotak mengempis sehingga menekan kotak logam

yang berisi udara. Akibatnya, tekanannya naik dan akan

menggerakkan tuas yang menarik rantai kiri sehingga jarum

penunjuk barometer akan menyimpang ke kanan dengan

menunjukkan angka tertentu.