Cara Membuat Termos Sederhana

Semua orang pasti tau apa itu termos. Bahkan semua orang pun pernah menggunakan alat ini, Ya, termos merupakan alat untuk menyimpan air dengan suhu tertentu supaya suhu air tersebut tidak terpengaruh dengan suhu luar. Pada post ini, akan dibahas segalanya mengenai termos hingga bahan-bahan pembuatan termos sederhana. Kalau gitu, let’s check it out!

Sejarah Termos

Termos (bahasa inggrisnya: Thermos) atau yang dikenal juga sebagai vacuum flask ditemukan oleh Sir James Dewar. Dia bekerja sebagai dosen di Royal Collage Veteriner., Dia juga membuat beberapa penelitian. Nah ketika dia meneliti tentang daya tahan elektris tanpa sengaja menemukan tabung hampa udara yang digunakan untuk pengiriman dan penyimpanan gas cair. Namun Dewar melihat peluang lain dari temuannya itu. Lalu dia mengembangkan tabung hampa udara untuk menjadi termos yang mampu mempertahankan suhu, dingin maupun panas.

Cara Kerja Termos

Menurut Teori Pertukaran dari Henry Prevost Babbage (1824 ? 1918) bahwa benda yang lebih dingin selalu menyerap gelombang panas dari benda yang lain sampai keduanya mempunyai temperatur yang sama. Didasarkan pada teori ini maka teh yang panas ataupun dingin dalam termos akan kehilangan panas atau menyerap panas dari tempatnya. Namun, termos sudah didesain agar bisa menghambat ketida cara panas dapat berpindah: konduksi, konveksi, dan radiasi.

Termos dibuat dari kaca yang berdinding rangkap, naah diantara dinding itu dibuat hampa udara dan salah satu dindingnya dilapisi oleh lapisan yang mengkilap (disini kita gunakan perak). Di termos ini terdapat dua dinding kaca, yang masing-masing dibuat mengilap. Bagian dalam dibuat mengkilap agar kalor dari air panas tidak diserap oleh dinding. Sedangkan bagian luar dinding kaca dibuat mengilap dan dilapisi dengan perak, tujuannya agar tidak terjadi perpindahan kalor secara radiasi.

Buat apaan sih kok dikasi ruang hampa segala? Ruang hampa udara disini digunakan untuk mencegah perpindahan kalor secara konveksi. Tutup termos itu ada fungsinya nggak? Jelas ada dong, tutup termos disini dibuat dari bahan isolator, gunanya untuk mencegah perpindahan kalor secara konduksi.

Prinsip kerja termos sebenarnya sangat sederhana kok. Termos ini menggunakan bahan-bahan yang sifatnya adiabatik. Idealnya, bahan-bahan adiabatik ini menghambat terjadinya interaksi antara sistem dengan lingkungan. Tidak ada perpindahan sistem dalam termos dengan lingkungannya. Akibatnya tidak terjadi pertukaran temperatur. Dengan digunakannya bahan adiabatik ini, termos bisa mempertahankan suhu air yang berada di dalamnya.

Bahan Pembuatan Termos

Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat termos antara lain adalah :

1. Tabung kaca yang hampa udara berguna agar udara tidak bisa kontak atau bersentuhan langsung dengan air panas.
2. Sterofoam, berguna untuk melindungi tabung kaca agar tidak kontak langsung denganudara sekitar, hal ini karena masih ada transfer kalor (panas) dari air panas ke tabung kaca.
3. Tutup termos juga sebagai isolator.
4. Casing termos yang digunakan sebagai pengaman.

 Sumber : http://www.e-fisika.net/

Categories: fisika

Mengapa Kapal Baja Bisa Mengapung Di Laut?

Jika Anda memasukkan sebuah paku besi atau paku baja ke dalam gelas pasti paku tersebut langsung mendarat di dasar gelas alias tenggelam. Hal yang sama juga terjadi apabila Anda melemparkan batu ke dalam sungai, pasti akan langsung jatuh tenggelam. Namun kenapa beberapa benda justru bisa mengapung seperti botol, atau manusia yang sedang berenang di dalam kolam dan laut? Padahal air merupakan benda cair yang partikelnya lebih renggang dibandingkan dengan benda padat. Pertanyaan yang sama juga berlaku untuk mengapa kapal baja bisa mengapung di laut padahal berat satu buah kapal bisa ribuan ton?

1. Hukum Archimedes

Hukum Archimedes merupakan salah satu hukum dasar dalam ilmu Fisika yang salah satu penerapannya digunakan untuk membuat kapal laut agar bisa mengapung. Bunyi Hukum Archimedes adalah “apabila sebuah benda dimasukkan ke dalam benda cair, maka benda tersebut akan mengalami gaya ke atas yang sama besarnya dengan jumlah benda cair yang berpindah”.

Berat benda yang dimasukkan ke dalam air akan terasa lebih ringan daripada jika ia diangkat di atas permukaan darat. Hal ini dikarenakan ketika benda tersebut dimasukkan maka benda tersebut memiliki gaya apung (gaya berat) yang ditopang oleh gaya ke atas dari dalam air menimbulkan resultan gaya. Apbila gaya apung sama besarnya dengan gaya ke atas maka benda tersebut akan mengapung.

2. Dibuat massa jenis benda lebih kecil

Anda mungkin masih ingat dengan percobaan saat di sekolah dulu di mana sebutir telur yang dimasukkan ke dalam air garam akan mengapung. Sedangkan apabila telur dimasukkan ke dalam air biasa ia akan tenggelam. Hal ini bisa terjadi karena massa jenis sebutir telur lebih kecil dibandingkan massa jenis air garam. Air yang ditambahkan garam jadi punya partikel yang lebih padat ketimbang telur sehingga gaya ke atasnya lebih besar dibanding gaya berat telur.

Prinsip yang sama diterapkan pada pembuatan kapal laut. Pada logikanya, baja dan besi memiliki massa jenis lebih besar dibandingkan dengan air. Untuk membuat kapal laut bisa mengapung maka kapal dibuat sedemikian rupa agar memiliki massa jenis lebih kecil dibandingkan massa jenis air laut. Badan kapal baja dibuat berongga yang diisi oleh udara. Udara memiliki massa jenis lebih kecil dibandingkan air. Rongga udara pada badan kapal ini memungkinkan kapal untuk mengapung di atas permukaan laut karena massa jenis kapal yang menjadi lebih kecil juga berpengaruh kepada mengecilnya gaya berat kapal dibandingkan gaya ke atas dari dalam air.

3. Agar kapal tidak patah

Tragedy kapal Titanic yang terjadi pada tahun 1912 merupakan bukti bahwa penerapan Hukum Archimedes tidak selamanya bisa menyelamatkan kapal tenggelam, atau dalam kasus Titanic kapal yang patah. Pada ilmuwan menjelaskan apa yang terjadi pada kapal Titanic adalah karena beban kapal yang menjadi tidak seimbang setelah kapal menabrak gunung es di laut. Tabrakan membuat lubang pada bagian haluan kapal yang membuat air laut masuk ke dalam rongga kapal. Dengan demikian berat beban di bagian haluan menjadi lebih berat dibanding sebelumnya.

Sementara itu di bagian buritan juga terdapat beban-beban seperti poros, kemudi, baling-baling, beberapa mesin kapal dan juga barang muatan kapal atau kargo, tetapi rongga udara masih bebas air sehingga pada bagian buritan gaya berat masih sama dengan gaya ke atas. Karena besar gaya yang tidak seimbang antara haluan dan buritan, bagian tengah kapal yang menjadi tumpuan tidak seimbang dan membuat kapal menjadi patah. Selanjutnya bagian buritan yang mulai kemasukan air, gaya beratnya semakin besar dan ikut tenggelam pula.

Agar kapal tidak patah, saat meloading barang kargo keluar dan masuk kapal, maka loadmaster harus bisa memperhitungkan berat masing-masing kargo dan membagi rata sehingga tidak ada bagian kapal yang berat sebelah. Pada kapal juga umumnya diberi pemberat berupa ballast tank yang bisa dikosongkan atau diisi air laut jika terjadi ketidakseimbangan beban.

Sumber : http://www.onhits.net

Categories: fisika

Medan Magnet Berjalan Ditemukan

Medan "benih" bisa memecahkan misteri galaksi

 Pancaran partikel dari lubang hitam raksasa sebuah galaksi dalam karya seni.

Gambar: karya Paolo Padovani, ESA, NASA, AVO

Medan magnet lemah berjalan/bergerak melewati alam semesta menurut sebuah penelitian baru yang mungkin bisa memecahkan misteri dari mana datangnya medan magnet besar di seputar galaksi-galaksi.

Berbagai galaksi seperti Bima Sakti masing-masing memiliki medan magnet berskala besar . Walaupun medan magnet ini lebih lemah dibandingkan dengan medan planet, para ilmuwan berpikir bahwa berbagai versi galaktik membantu membangun formasi bintang, mengawal sinar kosmik, dan mengatur kedinamisan gas antar-bintang.

Kebanyakan para ilmuwan meyakini bahwa medan magnet yang lebih kuat dari galaksi-galaksi "dewasa" berkembang dari medan "benih" yang lemah. Namun tidaklah jelas dari mana medan yang lebih tua ini berasal.

Dua teori terkemuka: Medan benih tercipta dari pergerakan gas terstimulasi di berbagai protogalaksi, atau mereka dihasilkan di luar galaksi oleh proses yang tak kelihatan pada permulaan jagad raya.

Pengamatan baru yang dilakukan dengan Fermi Gamma-ray Space Telescope NASA mendukung gagasan bahwa benih-benih itu semuanya ada di sana, bahkan sebelum terciptanya galaksi.

Berdasarkan data Fermi, "kami menemukan bahwa medan-medan magnet lemah ini seharusnya ada di mana saja. Mereka harus berada di luar galaksi-galaksi, mengisi keseluruhan alam semesta, bahkan ketika tak ada galaksi, tak ada bagian-bagian, tak ada apa pun," kata penulis bersama penelitian Andrii Neronov dari Universitas Jenewa bagian ISDC Centre for Astrophysics di Swiss, seperti yang dilansir oleh National Geographic.

Karena berbagai penemuan baru menyatakan bahwa medan-medan bisa terbentuk di luar galaksi-galaksi, "mungkin berbagai medan magnet itu tercipta sebelum galaksi terbentuk," kata Neronov.

Menabur Benih untuk Medan-Medan Galaktik

Menurut teori, medan-medan benih purba bisa saja tercipta dari partikel-partikel terstimulasi yang termuntahkan selama kejadian-kejadian keras seperti ledakan supernova.

Pada akhirnya, teori itu mengatakan, satu medan benih dapat membesar di dalam satu galaksi, karena putaran pelan galaksi menyebabkan partikel-partikel terstimulasi dan gas-gas menjadi searah pada garis-garis medan magnet benih.

Akan tetapi medan-medan benih lain akan tetap berjalan melewati ruang antar galaksi dan itulah yang menurut Neronov dan rekan-rekannya telah mereka temukan.

Lebih tepatnya, tim itu melihat suatu kekurangan energi sangat tinggi sinar gamma dalam data Fermi di blazars yang merupakan galaksi-galaksi dengan lubang hitam super besar pada bagian tengahnya yang memuntahkan pancaran partikel hampir sama dengan kecepatan cahaya.

Sinar gamma yang sampai ke bumi dari blazars seharusnya ada pada level energi tertentu. Tapi sinar gamma yang dilihat oleh tim Neronov nampaknya telah dilucuti sebagian kekuatannya, yang tepatnya akan terjadi jika sinar gamma beinteraksi dengan medan magnet lemah dalam perjalanannya.

Para peneliti itu kemudian memetakan apa yang terjadi ketika sinar gamma menabrak foton, atau partikel ringan. Mereka menemukan bahwa tabrakan menghasilkan berkas aktifitas elektromagnetik.

"Apa yang kami deteksi bisa saja permulaan medan lemah ini, dan itu dapat memecahkan masalah dari mana asal medan magnet di Bima Sakti dan galaksi lain, karena sekarang kita bisa mengetahui kondisi permulaannya," kata Neronov.

Misteri-misteri Magnetis Tetap Ada

Para ilmuwan tidak yakin proses-proses energi tinggi mana yang mungkin menciptakan medan-medan magnetik pertama di alam semesta muda tanpa galaksi, walaupun tak kekurangan contoh.

Juga tak jelas apakah medan-medan benih berjalan memainkan peranan dalam formasi selanjutnya berbagai galaksi dan bagian-bagian galaksi, karena intensitas medan harus diukur dengan pasti.

"Secara umum, Saya cenderung berpikir bahwa mereka tidak memainkan peranan penting dalam pembentukan galaksi-galaksi, karena mereka terlalu lemah" pada level rendah yang diobservasi tim Fermi, kata Neronov.

Categories: fisika

Partikel Baru Temuan Eksperimen Fisika

Eksperimen fisika menunjukkan keberadaan partikel baru.

Hasil prestisius eksperimen fisika Fermilab yang melibatkan seorang profesor Universitas Michigan nampaknya mengkonfirmasi penemuan aneh 20 tahun yang memberi petunjuk keberadaan sebuah partikel dasar baru yaitu aspek ke empat neutrino.

Hasil baru tersebut lebih jauh menjelaskan suatu pelanggaran simetri fundamental alam semesta yang menyatakan bahwa partikel-partikel antimateri berkelakuan dengan cara yang sama seperti materi-materi penyeimbangnya. Demikian seperti yang dilansir oleh Physorg pada tanggal 2 November 2010.

Neutrino adalah partikel dasar netral yang dihasilkan dalam penguraian radioaktif partikel lain. "Aspek" yang diketahui dari neutrino merupakan penyeimbang netral elektron dan kerabat-kerabatnya yang lebih berat yaitu muon dan tau. Tanpa memperhitungkan aspek asal neutrino, partikel-partikel tersebut secara konstan berubah dari satu tipe ke tipe lainnya dalam sebuah fenomena yang disebut "osilasi aspek neutrino".

Sebuah neutrino elektron bisa saja menjadi neutrino muon, kemudian menjadi neutrino elektron lagi. Sebelumnya para ilmuwan meyakini keberadaan tiga aspek neutrino. Dalam Eksperimen Mini Booster Neutrino yang dijuluki MiniBooNE, para peneliti mendeteksi lebih banyak osilasi yang hanya mungkin terjadi jika ada lebih dari tiga aspek.

"Hasil ini mengimplikasikan bahwa ada partikel baru atau kekuatan yang belum kami bayangkan sebelumnya," kata Byron Roe yang merupakan seorang pensiunan terhormat profesor di Bagian Fisika, dan penulis makalah tentang hasil tersebut yang baru dipublikasikan di Physical Review Letters.

"Penjelasan paling sederhana melibatkan penambahan partikel-partikel baru seperti neutrino, atau neutrino steril yang tidak memiliki interaksi normal lemah."

Ketiga tipe neutrino berinteraksi dengan materi utamanya melalui kekuatan nuklir lemah yang membuat mereka sulit dideteksi. Dihipotesikan bahwa aspek ke empat ini tak akan berinteraksi melalui kekuatan lemah tersebut yang membuatnya bahkan lebih sulit untuk ditemukan.

Keberadan neutrino steril bisa membantu menjelaskan komposisi alam semesta, kata William Louis yang merupakan seorang ilmuwan di Los Alamos National Laboratory yang dulunya merupakan mahasiswa doktoral di UM dan dilibatkan dalam eksperimen MiniBooNE.

"Para fisikawan dan astronom sedang mencari neutrino-neutrino steril karena mereka bisa menjelaskan sebagian atau bahkan keseluruhan materi gelap alam semesta," tutur Louis. "Neutrino steril mungkin juga bisa membantu menjelaskan asimetri materi alam semesta, atau mengapa alam semesta itu pada dasarnya terdiri dari materi daripada antimateri."

Eksperimen MiniBooNE yang merupakan suatu kolaborasi antara sekitar 60 peneliti dari berbagai institusi, diselenggarakan di Fermilab untuk mengecek hasil eksperimen Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND) di Los Alamos National Laboratory yang dimulai pada tahun 1990. LSND merupakan yang pertama mendeteksi lebih banyak osilasi neutrino daripada yang diprediksikan oleh model standar.

Hasil permulaan MiniBooNE beberapa tahun lalu yang didasarkan pada data dari sebuah sinar neutrino (sebagai kebalikan dari sinar antineutrino), tidak mendukung hasil LSND. Meskipun demikian, eksperimen LSND dilaksanakan menggunakan sebuah sinar antineutrino, jadi itu merupakan langkah selanjutnya bagi MiniBooNE.

Hasil baru ini didasarkan pada data tiga tahun pertama dari sebuah sinar antineutrino, dan menceritakan cerita lain daripada hasil-hasil sebelumnya. Data sinar antineutrino MiniBooNE memang mendukung penemuan LSND, dan fakta bahwa eksperimen MiniBooNE menghasilkan hasil berbeda bagi antineutrino daripada neutrino, secara khusus mengejutkan para fisikawan.

"Faktanya bahwa kami melihat efek ini pada antineutrino dan bukan pada neutrino membuatnya semakin aneh," ujar Roe. "Hasil ini berarti diperlukan bahkan lebih banyak tambahan serius pada model standar kami daripada yang telah dipikirkan dari hasil pertama LSND."

Hasil tersebut nampaknya melanggar "simetri paritas isi" alam semesta yang menyatakan bahwa hukum fisika berlaku dengan cara yang sama bagi partikel-partikel dan antipartikel penyeimbang mereka. Pelanggaran simetri ini telah terlihat pada beberapa penguraian yang jarang, tapi tidak dengan neutrino, kata Roe.

Walaupun hasil ini secara statistik signifikan dan memang mendukung penemuan LSND, para peneliti fisikawan mengingatkan bahwa mereka membutuhkan hasil pada periode yang lebih lama atau eksperimen tambahan sebelum mereka boleh mendiskualifikasi prediksi model standar.

Sumber : http://sainspop.blogspot.co.id

Categories: fisika

Teori Tentang Mahluk Halus Menurut Ilmu Fisika

Banyak orang yang percaya akan keberadaan mahluk halus, namun menyikapi dengan logika sehingga menempatkan mahluk gaib bukan sebagai kultus yang mesti ditakuti, diberi ‘makan’ atau dikerematkan. Dengan memahami konsep mahluk halus secara ilmu pengetahuan mungkin akan membuat kita lebih berani dan tidak takut berlebihan.

Nah, menurut hukum fisika setidaknya ada 3 teori tentang mahluk halus, yakni:

1. Hukum kekekalan energi

Albert Einstein, sang legenda ilmu fisika pernah membuktikan bahwa segala bentuk energi di alam semesta adalah bersifat konstan. Artinya, energi tidak bisa diciptakan atau dihancurkan. Tahukah kalian, bahwa si dalam diri setiap manusia yang hidup terdapat energi listrik yang memungkinkan jantung tetap berdetak, otak tetap bekerja dan kita tetap bisa bernapas.

Nah ketika manusia mati, energi yang ada dalam tubuhnya tentu saja harus berubah ke bentuk yang lain. Teori yang paling masuk akal adalah energi tersebut kembali ke alam semesta, nah energi elektromagnetis dari manusia mati inilah yang pada konsentrasi tertentu bisa terlihat dalam bentuk-bentuk tertentu. Dan tentu saja kadang masih mengandung materi atau sifat-sifat dari asalnya. Sehingga sering kita mendengar orang-orang seolah melihat sosok orang yang telah meninggal.

2. Hukum Coloumb

Mahluk halus menyimpan energi elektromagnetis negatif (-), sedangkan seperti yang kita tahu, bahwa planet bumi juga mengandung muatan (-). Dan berdasar hukum Coulomb, kita tahu bahwa muatan yang senama bersifat tolak menolak, sedangkan muatan yang berbeda akan saling menarik. Nah karena itulah mahluk halus bersifat saling menolak dengan bumi dan muncullah teori bahwa mahluk halus tidak menapak bumi dikarenakan gaya tersebut.

3. Hukum panjang gelombang

Vic Tandy, pakar elektronika dan komputer dari Universitas Coventry mengatakan penglihatan terhadap obyek mahluk halus dipengaruhi oleh gelombang suara infrasonic, atau suara dengan gelombang sangat lemah dan tidak bisa ditangkap oleh telinga manusia. Namun jika terjadi dalam intensitas yang cukup besar, manusia yang peka akan bisa merasakannya.

Ada fakta menarik secara sains soal mahluk halus, seperti misalnya yang dilansir NASA mendukung teori Vic Tandi bahwa mata manusia bereaksi terhadap gelombang nada rendah. Pada panjang gelombang 18 Hertz bola mata manusia mulai bergetar dan sering memunculkan obyek asing yang sering diterjemahkan sebagai mahluk halus.

Sumber : http://www.yudhe.com

Categories: fisika

Mantel Tembus Pandang ala Harry Potter Apakah Mungkin?

Mantel tembus pandang, yang membuat pemakainya menjadi kasat mata, mungkin tak lagi hanya bisa ditemui dalam kisah Harry Potter. Keberadaannya setahap menuju kenyataan meski untuk kali ini, mantel ‘ajaib’ hanya bisa berlaku pada gelombang mikro, bukan cahaya nampak.

Para peneliti AS baru saja berhasil mengembangkan mantel setipis mikrometer, yang dapat menyembunyikan objek tiga dimensi dari gelombang mikro di lingkungan sekitarnya, dari segala arah dan dari segala posisi pengamat.

Untuk studi yang dipublikasikan dalam New Journal of Physics ini, para peneliti University of Texas di Austin, menggunakan lapisan ultra-tipis yang disebut “metascreen“.

Mantel metascreen dibuat dengan strip pita tembaga setipis 66 µm yang dilampirkan ke film polikarbonat fleksibel setipis 100 µm dalam desain berbentuk jaring. Mantel ini digunakan untuk menyelubungi batang silinder berukuran 18 cm dari gelombang mikro, dan berfungsi optimal ketika gelombang mikro berada pada frekuensi 3,6 GHz serta pada bandwidth yang cukup luas.

Dari kemampuan beradaptasi yang melekat pada metascreen serta keunggulan teknik selubung yang digunakan dalam studi ini, para peneliti memperkirakan bahwa objek-objek berbentuk ganjil dan asimetris juga bisa diselubungi dengan prinsip yang sama.

 

(Mantel ini digunakan untuk menyelubungi batang silinder berukuran 18 cm dari gelombang mikro, dan berfungsi optimal ketika gelombang mikro berada pada frekuensi 3,6 GHz serta pada bandwidth yang cukup luas. (Kredit: Institute of Physics).

Objek mampu terdeteksi ketika gelombang-gelombang – entah itu gelombang suara, cahaya, sinar-x ataupun gelombang mikro – terpantul dari permukaannya. Kita bisa melihat objek saat sinar cahaya memantul dari permukaannya ke arah mata kita dan mata kita mampu memproses informasi tersebut.

Studi selubung sebelumnya menggunakan metamaterial untuk mengalihkan, atau membelokkan, gelombang di sekitar objek. Sedangkan metode dalam studi kali ini, yang oleh para peneliti dijuluki “mantle cloaking“, menggunakan jenis terbaru, metascreen logam ultra-tipis, untuk membatalkan gelombang yang terpancar dari objek terselubung.

“Saat terjadi intervensi pada bidang-bidang pancar dari mantel dan objek, mereka lantas saling membatalkan satu sama lain. Efek keseluruhannya adalah transparansi dan tembus pandang dari semuasudut pengamatan,” kata sesama penulis studi, Profesor Andrea Alu.

“Keuntungan dari mantel selubung lewat teknik yang menarik ini adalah kemampuannya beradaptasi, kemudahan manufaktur dan peningkatan bandwidth-nya. Kami telah menunjukkan bahwa Anda tidak harus menggunakan metamaterial yang tebal untuk membatalkan pancaran dari sebuah objek. Permukaan bermotif sederhana yang konformal terhadap objek mungkin sudah cukup dan, dalam banyak hal, bahkan lebih baik dibanding metamaterial tebal.”

Tahun lalu, kelompok peneliti ini menjadi yang pertama yang berhasil menyelubungi objek 3D ke keadaan kasat mata. Dalam studi tersebut, mereka menggunakan metode yang disebut “plasmonic cloaking“, yaitu menggunakan material yang lebih tebal untuk membatalkan pancaran gelombang.

Untuk ke depan, salah satu tantangan utama bagi para peneliti adalah menggunakan “mantel selubung” ini untuk menyembunyikan objek dari cahaya nampak. “Pada prinsipnya teknik ini juga bisa digunakan pada cahaya mantel,” lanjut Profesor Alu.

“Kenyataannya, metascreen lebih mudah disadari keberadaannya pada frekuensi nampak dibanding metamaterial tebal, dan konsep ini mungkin bisa menempatkan kami untuk lebih dekat dengan realisasi praktisnya. Bagaimanapun juga, ukuran objek yang bisa diselubungi secara efisien lewat metode ini harus didasarkan pada skala panjang gelombang pengoperasian, sehingga jika diterapkan pada frekuensi optik, kami mungkin bisa secara efisien menghentikan pancaran dari objek berukuran mikrometer.

“Namun, kami sudah bayangkan aplikasi-aplikasi menarik lainnya untuk menggunakan mantel selubung dan cahaya nampak, seperti mewujudkan nano-tag dan nano-saklar optikal, serta perangkat penginderaan noninvasif, yang dapat memberi beberapa manfaat bagi dunia biomedis dan instrumentasi optikal.”

Sumber: http://www.faktailmiah.com/

Categories: fisika

Dunia Paralel

Apa sih dunia paralel itu? 
Dunia paralel adalah sebuah dunia yang berjalan sejajar dengan dunia realita. Disamping kehidupan yang kita kenal dan kita jalani sekarang, ada satu atau lebih kehidupan lain yang juga berjalan secara bersamaan dalam dunia paralel

Awalnya dunia paralel hanya sebuah imajinasi dalam cerita fiksi, tapi kini makin banyak teori yang dijadikan jembatan untuk menjelaskan dan mendukung keberadaan dunia paralel. Para ilmuwan fisika berada di garis depan sebagai pihak yang mencoba menjelaskan kemungkinan keberadaannya. 

Ahli fisika Dr. Michio Koku menganalogikan keberadaan parallel universe bagi kita seperti adanya daerah luar kolam bagi seekor ikan gurami yang tinggal dalam sebuah kolam. Ikan gurami tersebut nggak bisa melihat daerah luar kolam karena keterbatasan 'teknologi' yang ia miliki. Demikian juga, manusia belum bisa melihat alam semesta lainnya dengan alasan yang sama. Meski ikan gurami nggak bisa melihat kehidupan lain di luar kolam, tapi dia bisa tahu ada kehidupan lain dari getaran yang ia rasakan melalui gelombang di permukaan air kolam akibat tetesan air hujan. Getaran yang dirasakan ikan gurami itu adalah gravitasi dan cahaya dari alam semesta lain. 

Dasar teori parallel Universe adalah ketidakterbatasan jagat raya yang memberikan kemungkinan adanya alam semesta lain. Saat ini diperkirakan ada 1011 galaksi di jagad raya. Jadi, bukan nggak mungkin jika selain di galaksi yang kita tinggali ada kehidupan yang juga sedang berlangsung. Para Ahli fisika kuantum jelas-jelas menyatakan percaya bahwa tiap detik tercipta dunia paralel seseorang, yang berisi 
Misalnya di dunia nyata kita bisa menyebrang jalan dengan selamat. Di dunia paralel pertama, kita bisa aja berhasil menyeberang tapi kemudian tersungkur, di dunia paralel berikutnya bisa aja kita bahkan nggak tertolong karena sewaktu menyebrang ada mobil yang sedang melaju kencang ke arah kita.

Max Tegmark seorang prof fisika dan astronomi di universitas Pennsylvania sangat percaya keberadaan parallel universe ini. Dalam salah satu artikelnya yang berjudulu 'parallel Universe', Max Tegmark mengungkapkan bahwa ada 4 tingkatan parallel universe.
Sumber : escape.nstar.org

Categories: fisika

Mesin Waktu Kuantum

Mesin waktu yang memperkenankan anda menjelajahi masa lampau tanpa rasa takut akan paradoks yang bisa membuat anda menjadi tidak ada.

Ingin membuat sebuah mesin waktu tapi takut akan paradoks klasik yaitu kemungkinan anda melakukan sesuatu yang tanpa disadari menyebabkan anda kehilangan keberadaan anda? Seorang profesor MIT dan beberapa rekannya menerbitkan teori yang memungkinkan perjalanan waktu tanpa paradoks ketiadaan anda. Semua yang dibutuhkan hanyalah sebuah alat teleportasi kuantum dan pemahaman jelas tentangpostselection.

Postseleksi merupakan salah satu gagasan yang membuat komputasi kuantum menyenangkan sekaligus membingungkan yaitu gagasan bahwa masalah yang sangat kompleks yang penuh variabel-variabel, dipecahkan dengan membiarkan variabel-variabel mengambil nilai apa saja secara acak dan memilih satu kombinasi yang menjadikan masalah itu benar. Dengan kata lain, daripada memecahkan semua kemungkinan kombinasi masalah satu per satu, anda menjalankan semua kemungkinan kombinasi bersamaan dan menyaring rangkaian variabel-variabel yang membuat masalah itu benar.

Ilmu mekanika kuantum nampaknya memperkenankan komputasi bersamaan semua hasil yang mungkin dalam teorinya, walaupun membuatnya terjadi merupakan masalah lain secara keseluruhan (komputasi kuantum seperti itu akan menghempaskan metode komputasi konvensional). Akan tetapi digabungkan dengan teleportasi kuantum, menggunakan belitan kuantum untuk menghasilkan keadaan kuantum di ruang yang sebelumnya ada pada titik lain ruang, Seth Lloyd dan rekan-rekannya mengatakan bahwa anda bisa secara teori menteleportasi sebuah partikel mundur dalam waktu.

Bentuk teori penjelajahan waktu ini memecahkan dua permasalahan utama yang berubungan dengan pencapaian. Pertama, teori itu tidak membutuhkan pembengkokan waktu ruang seperti kebanyakan teori perjalanan waktu. Mengingat kondisi yang dibutuhkan untuk membengkokkan waktu ruang hanya mungkin ada di lubang hitam, itu merupakan hal yang bagus. Akan tetapi lebih jauh lagi, dikarenakan hukum probabilitas ilmu mekanika kuantum, semua yang dibiarkan terjadi oleh metode perjalanan waktu ini sudah memiliki kesempatan terbatas terjadi bagaimanapun juga. Hal itu berarti sebuah partikel tidak dapat benar-benar mundur ke masa lampau dan secara tidak sengaja menghancurkan dirinya sendiri.

Tentu saja para fisikawan menunjukkan teorinya tidak dengan harapan pergi ke masa lampau untuk memastikan para orang tua mereka menikah atau seperti demikian. Mereka mengharapkan bahwa dengan menunjukkan hal ini mereka akan membantu mendorong pemikiran kuantum ke arah teori gravitasi. Tapi gagasan mundur ke masa lalu tanpa membengkokkan susunan alam raya atau merubah keberadaan seseorang di masa depan merupakan hal yang mengagumkan.

Categories: fisika

Cahaya bisa Menghasilkan Daya Angkat

Para ilmuwan menciptakan foil cahaya yang dapat mendorong obyek-obyek kecil ke samping.

Cahaya difungsikan untuk menghasilkan tenaga yang sama yang membuat pesawat udara terbang, seperti yang ditunjukkan oleh studi baru.

Dengan desain yang tepat, aliran seragam cahaya mendorong obyek-obyek yang sangat kecil seperti halnya sayap pesawat terbang menaikkan tubuh pesawat ke udara.

Para peneliti telah lama mengetahui bahwa memukul sebuah obyek dengan cahaya dapat mendorong obyek tersebut. Itulah pemikiran di balik layar surya, yang memanfaatkan radiasi untuk tenaga pendorong di luar angkasa. "Kemampuan cahaya untuk mendorong sesuatu sudah diketahui," tutur rekan peneliti Grover Swartzlander dari Institut Teknologi Rochester di New York, seperti yang dikutipScience News (05/12/10).

Trik baru cahaya lebih menarik dari sebuah dorongan biasa: Hal itu menciptakan tenaga yang lebih rumit yang disebut daya angkat, bukti ketika sebuah aliran pada satu arah menggerakkan sebuah obyek secara tegak lurus. Foil udara atau airfoil menghasilkan daya angkat; ketika mesin memutar baling-baling dan menggerakkan pesawat ke depan, sayap-sayapnya yang dimiringkan menyebabkan pesawat itu naik.

Foil cahaya tidak dimaksudkan untuk menjaga sebuah pesawat tetap berada di udara selama penerbangan dari satu bandara ke bandara lainnya. Namun kesatuan alat-alat yang sangat kecil tersebut boleh digunakan untuk mendayakan mesin-mesin mikro, mentransportasikan partikel-partikel yang sangat kecil atau bahkan membolehkan metode-metode sistem kemudi pada layar surya.

Daya angkat optik merupakan "ide yang sangat rapi", kata fisikawan Miles Padgett dari Universitas Glasgow di Skotlandia, namun terlau dini untuk mengatakan bagaimana efek tersebut boleh dimanfaatkan. "Mungkin berguna, mungkin tidak. Waktu yang akan membuktikan."

Cahaya tersebut dapat memiliki daya angkat yang tak terduga ini dimulai dari sebuah pertanyaan yang sangat sederhana, Swartzlander mengatakan, "Jika kita mempunyai sesuatu berbentuk sayap dan kita menyinarinya dengan cahaya, apa yang terjadi?" Eksperimen-eksperimen pemodelan menunjukkan kepada para peneliti bahwa sebuah defleksi asimetris cahaya akan menciptakan sebuah daya angkat yang sangat stabil. "Jadi kami pikir lebih baik melakukan satu eksperimen," kata Swartzlander 

Para peneliti membuat batangan-batangan sangat kecil berbentuk mirip sayap pesawat terbang, di satu sisi pipih dan di sisi lainnya berliku. Ketika foil-foil udara berukuran mikron ini dibenamkan ke dalam air dan dipukul dengan 130 miliwatt cahaya dari dasar wadah, foil-foil tersebut mulai bergerak ke atas, seperti yang diduga. Namun batangan-batangan tersebut juga mulai bergerak ke samping, arah tegak lurus terhadap cahaya yang datang. Bola-bola simetris sangat kecil tidak menunjukkan efek daya angkat ini, seperti yang ditemukan tim tersebut.

Daya angkat optik berbeda dari daya angkat aerodinamis dengan sebuah foil udara. Sebuah pesawat udara terbang karena udara yang mengalir lebih lambat di bawah sayap-sayapnya menggunakan tekanan lebih besar daripada udara yang mengalir lebih cepat di atas. Namun pada foil cahaya,daya angkat diciptakan di dalam obyek-obyek tersebut ketika sorotan sinar melaluinya. Bentuk foil udara transparan terebut menyebabkan cahaya dibiaskan berbeda-beda tergantung pada tempat cahaya itu lewat, yang menyebabkan pembengkokan sesui momentum sorotan yang menghasilkan daya angkat.

Sudut-sudut daya angkat foil-foil cahaya ini sekitar 60 derajat, menurut temuan tim tersebut. "Kebanyakan benda-benda aerodinamis mengudara pada sudut-sudut yang sangat gradual, akan tetapi hal ini memiliki sudut daya angkat yang luar biasa dan sangat kuat," ujar Swartzlander. "Anda bisa bayangkan apa yang akan terjadi jika pesawat anda mengudara pada 60 derajat -- perut anda akan berada di kaki."

Ketika batangan-batangan itu terangkat, seharusnya tidak jatuh atau kehilangan daya angkat, seperti yang diprediksi. "Sebenarnya benda tersebut bisa menstabilkan diri sendiri," kata Padgett.

Swartzlander mengatakan bahwa dia berharap pada akhirnya bisa menguji foil-foil cahaya tersebut di udara juga, dan mencoba berbagai bentuk serta material dengan berbagai sifat pembiasan. Dalam studi tersebut para penelit menggunakan cahaya infra merah untuk menghasilkan daya angkat tersebut, tapi jenis cahaya lainnya juga bisa, kata Swartzlander. "Yang indah tentang hal ini ialah bahwa benda itu akan berfungsi selama anda memiliki cahaya."

Studi tersebut dipublikasikan di Nature Photonics tanggal 5 Desember.

Semoga hal ini bisa diteliti lebih lanjut dan dikembangkan untuk kebaikan. 

Categories: fisika

Riset "Materi Eksotis" Membawa Tiga Ilmuwan Meraih Nobel Fisika 2016

KOMPAS.com

 - Tiga ilmuwan yang lahir di Inggris diganjar penghargaan nobel berkat gagasan dan hasil risetnya yang revolusioner.

Tahun 1980-an, saat masih berusia 20-an, mereka berhasil mengungkap rahasia materi eksotis yang kemudian memicu perkembangan signifikan dalam elektronika dan ilmu material.

Ketiga ilmuwan itu adalah David J. Thouless dari University of Washington, F. Duncan M. Haldane dari Princeton University, dan J. Michael Kosterlitz dari Brown University.

Fokus penelitian ketiganya bukan sesuatu yang mudah dipahami, walaupun anggota Komite Nobel Fisika Thors Hans Hansson sudah berusaha menerangkannya dengan metafora berupa pretzel, pao, dan bagel.

Pada dasarnya, yang dipelajari ketiga ilmuwan hebat itu adalah topologi, cabang matematika yang mempelajari perubahan sifat secara bertahap.

Mereka mempelajari topologi dalam konteks perilaku atom pada materi eksotis yang hanya terdapat pada kondisi yang istimewa, tak seperti wujud gas, cair, dan padat yang akrab dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.

Materi eksotis itu bisa dijumpai pada kondisi yang ekstrem panas, luar biasa dingin, ataupun sangat tipis. Dalam kondisi itu, materi pun memiliki perilaku yang aneh.

Sebagai contoh, pada lapisan atom yang sangat tipis sehingga bisa dikatakan dua dimensi, akan ada yang disebut superkonduktor, materi yang bisa menghantarkan listrik tanpa hambatan dari penyusun materi itu.

Dalam kondisi biasa misalnya, hanya ada yang disebut konduktor (mudah menghantarkan listrik) dan isolator (bukan penghantar listrik yang baik).

Thouless, Haldane, dan Kosterlitz lewat penelitian fisika teoretis-nya berhasil menguraikan munculnya materi eksotis dan menerangkan perilakunya.

Hasil penelitioan ketiga ilmuwan itu memungkinkan pembuatan isolator topologi, materi yang hanya bisa mengalirkan listrik pada permukaannya tetapi memblokir aliran listrik pada bagian lain.

Isolator topologi itu berguna bagi bidang rekayasa kini dan masa depan. Ilmuwan bisa mengembangkan komputer kuantum.

Haldane seperti dikutip BBC, Selasa (4/10/2016) mengatakan, "Saya sangat terkejut dan bersyukur. Riset ini sudah lama tetapi baru sekarang memicu inovasi besar-besaran."

Anggiota Komite Nobel, Nils Martensson, mengungkapkan bahwa pembuatan teknologi maju sekarang terkait dengan kemampuan mengontrol materi penyusunnya. 

Kita pengguna teknologi maju berhutang pada tiga ilmuwan peraih Nobel Fisika tahun 2016 ini. Ketiganya diganjar hadiah 737.000 Pound Sterling.

Penulis	: Yunanto Wiji Utomo
Editor	: Yunanto Wiji Utomo

Categories: fisika

Penerapan Hukum Bernoulli

1.    Gaya Angkat Pada Pesawat

Hukum Bernoulli digunakan untuk menentukan gaya angkat pada sayap dan badan pesawat terbang sehingga diperoleh ukuran presisi yang sesuai. Pesawat terbang dirancang sedemikian rupa sehingga hambatan udaranya sekecil mungkin. Pesawat pada saat terbang akan menghadapi beberapa hambatan, diantaranya hambatan udara, hambatan karena berat badan pesawat itu sendiri, dan hambatan pada saat menabrak awan. Setelah dilakukan  perhitungan dan rancangan yang akurat dan teliti, langkah selanjutnya adalah pemilihan mesin penggerak pesawat yang mampu mengangkat dan mendorong badan pesawat.

Pada dasarnya, ada empat buah gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang yang sedang mengangkasa. Berat pesawat yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi. Gaya angkat yang disebabkan oleh bentuk pesawat. Gaya ke depan yang disebabkan oleh gesekan udara. Gaya hambatan yang disebabkan oleh gesekan udara Jika pesawat hendak bergerak mendatar dengan suatu percepatan, maka gaya ke depan harus lebih besar daripada gaya hambatan dan gaya angkat harus sama dengan berat pesawat. Jika pesawat hendak menambah ketinggian yang tetap, maka resultan gaya mendatar dan gaya vertical harus sama dengan nol. Ini berarti bahwa gaya ke depan sama dengan gaya hambatan dan gaya angkat sama dengan berat pesawat.  
Salah satu faktor yang menyebabkan pesawat bisa terbang adalah adanya sayap. Bentuk sayap pesawat melengkung dan bagian depannya lebih tebal daripada bagian belakangnya. Bentuk sayap seperti ini dinamakan aerofoil. Ide ini ditiru dari sayap burung. Bentuk sayap burung juga seperti itu (sayap burung melengkung dan bagian depannya lebih tebal). Burung bisa terbang karena ia mengepakkan sayapnya, sehingga ada aliran udara yang melewati kedua sisi sayap. Agar udara bisa mengalir pada kedua sisi sayap pesawat, maka pesawat harus digerakkan maju. Manusia menggunakan mesin untuk menggerakan pesawat

Bagian depan sayap dirancang melengkung ke atas. Udara yang mengalir dari bawah berdesakan dengan  yang ada di sebelah atas. Mirip seperti air yang mengalir dari pipa yang penampangnya besar ke pipa yang penampangnya sempit. Akibatnya, laju udara di sebelah atas sayap meningkat. Karena laju udara meningkat, maka tekanan udara menjadi kecil. Sebaliknya, laju aliran udara di sebelah bawah sayap lebih rendah, karena udara tidak berdesakan (tekanan udaranya lebih besar). Adanya perbedaan tekanan ini, membuat sayap pesawat didorong ke atas.

2.        Mesin Karburator

Mesin karburator yang berfungsi untuk mengalirkan bahan bakar dan mencampurnya dengan aliran udara yang masuk. Supaya mudah terbakar, bensin yang sudah berbentuk uap atau gas harus dicampur dengan udara bersih. Udara dilewatkan pada sebuah pipa venturi, yaitu pipa yang akan menyempit seperti leher botol. Oleh karena adanya penyempitan, luas penampang pipa, laju aliaran udara akan menjadi besar dan tekanan pada daerah venturi akan turun sehingga bensin yang ada pada tempat penampungan akan tersedot keluar bercampur dengan udara membentuk uap bensin.

Kemudian uap bensin akan mengalir sampai pada tempat pembakaran yang merupakan sumber energi penggerak dari motor. Jadi, prinsip kerja karburator adalah adanya perbedaan tekanan antara ruang venturi dengan ruang penampungan uap bensin. Ini sesuai dengan asas bernoulli.

3.        Pipa Tangki dan Bak Penampungan

Hukum Bernoulli berlaku pada aliran air melalui pipa dari tangki penampung menuju bak-bak penampung. Biasanya digunakan di rumah-rumah pemukiman. Hukum bernoulli juga berlaku pada saat air di dalam tangki mengalami kebocoran akibat adanya lubang di dinding tangki, seperti terlihat pada gambar di bawah ini, kelajuan air yang memancar keluar dari lubang tersebut dapat dihitung berdasarkan Hukum Toricelli. Menurut Hukum Toricelli, jika diameter lubang kebocoran pada dinding tangki sangat kecil dibandingkan diameter tangki, kelajuan air yang keluar dari lubang sama dengan kelajuan yang diperoleh jika air tersebut jatuh bebas dari ketinggian.

4.        Mesin Pada Kapal Layar

Kapal layar adalah kapal yang digerakkan dengan menggunakan layar yang memanfaatkan tenaga angin sebagai pendorongnya. Konstruksi Kapal ini umumnya terbuat dari kayu dan cukup lama digunakan sebagai tulang pungung pelayaran baik bersifat sipil maupun militer sampai penemuan mesin uap dan kapal besi/baja pada abad ke 19 seiring dengan ramainya Revolusi Industri yang dipelopori oleh Inggris melalui penemuan mesin uap oleh James Watt.

Pada masa kini umumnya kapal layar dilengkapi dengan mesin tempel untuk menghadapi kemungkinan tidak bertiupnya angin pada daerah daerah tertentu agar tetap melanjutkan perjalanannya. Hukum Bernoulli digunakan pada mesin yang mempercepat laju kapal layar. Pada hukum ini berlaku hubungan antara tekanan, kecepatan alir, dan tinggi tempat dalam satu garis lurus.

5.        Tabung Venturi 

      

Alat ukur venturi (venturimeter) dipasang dalam suatu pipa aliran untuk mengukur laju aliran suatu zat cair. Suatu zat cair dengan massa jenis ρ mengalir melalui sebuah pipa dengan luas penampang A₁ pada daerah (1). Pada daerah (2), luas penampang mengecil menjadi A₂. Suatu tabung manometer (pipa U) berisi zat cair lain (raksa) dengan massa jenis ρ’ dipasang pada pipa. Penampang pipa menyempit di 2 sehingga tekanan di bagian pipa sempit lebih kecil dan fluida bergerak lebih lambat. 

sumber : serbaserbicakrawalasains.blogspot.co.id

Categories: fisika

Mengapa Radiasi Handphone Berbahaya?

Banyak organisasi termasuk industri handphone seringkali mengesampingkan akibat radiasi handphone kepada otak. Hasil-hasil studi jangka pendek yang dimanfaatkan untuk meyakinkan para konsumen bahwa dengan menggunakan handphone tidak ada hubungannya dengan kanker atau tumor otak, yang hanya berkembang beerapa dekade setelah terekspose.

Wajar saja, tidak ada seorangpun mengetahui secara pasti sejauh mana sebuah handphone dapat membahayakan seseorang. Media baru Howe Recently melaporkan sebuah studi yang memperlihatkan radiasi handphone yang penuh dengan energi dapat digunakan untuk memasak telur.

Dalam sebuah percobaan, peneliti menyimpan sebuah telor di dalam sebuah cangkir porselen (karena mudah untuk menyerap panas), dan meletakkan dua buah handphone yang saling berhadapan dengan telor di dalam cangkir porselen tersebut. Peneliti kemudian memanggil salah satu handphone kemudian menyimpannya berhadapan dalam keadaan salurannya tersambungkan untuk jangka waktu beberapa lama.

Selama 15 menit pertama, tidak terjadi perubahan apa-apa. Namun, setelah 25 menit kemudian kulit telor mulai memanas dan setelah 40 menit kemudian permukaan kulit telor menjadi keras dan merekah. Para peneliti menemukan protein yang berupa putih telur menjadi keras meskipun kuning telurnya masih dalam bentuk cairan. Setelah 65 menit telur matang dengan sempurna.

Penelitian memperlihatkan bagaimana menakutkannya radiasi handphone. Kita harus berusaha untuk menghindari penggunaan handphone. Meskipun tidak seorangpun telah membuktikan radiasi dari handphone dapat menyebabkan sesuatu yang secara klinis signifikan. Lagipula, tidak seorangpun yang dapat menyanggah resiko tersebut.

Anak-anak harus dilarang menggunakan handphone karena otak mereka masih berkembang dan terutama rawan terhadap radiasi.

Vladimir Lagovski dan Andrei Moiseynko dari Koran Komsomolskaya Pravda di Moskow memutuskan untuk mempelajari langsung bagaimana bahayanya handphone. Tidak ada sihir dalam memasak telur dengan handphone. Rahasianya terletak dalam gelombang radio yang radiasinya dipancarkan oleh handphone.

Kedua orang wartawan tersebut membuat alat berupa microwave sederhana seperti terlihat pada gambar di atas. Mereka menelpon dari satu handphone ke handphone yang lainnya dan membiarkan keduanya tetap saling terhubungkan. Mereka memasang sebuah pita rekaman di sebelah handphone untuk menirukan suara agar telepon tetap aktif.

Sumber: serupedia.com

Categories: fisika

Penemuan Hebat dalam Bidang Fisika

Jika kita urutkan berdasarkan tahun penemuan para ilmuwan dahulu dalam menemukan hukum-hukum alam, mulai dari penemuan oleh Galileo hingga terungkapnya empat gaya fundamental alam. Tak perlu menunggu lama, mari kita langsung membahasnya

1. Hukum Falling Bodies (1604). Galileo Galilei menjungkirbalikkan hampir 2.000 tahun Aristoteles keyakinan bahwa benda lebih berat jatuh lebih cepat daripada yang lebih ringan dengan membuktikan bahwa semua benda jatuh dengan kecepatan yang sama.
2. Universal Gravitation (1666). Isaac Newton sampai pada kesimpulan bahwa semua benda di alam semesta, dari apel ke planet, mengerahkan gaya tarik gravitasi satu sama lain.
3. Laws of Motion (1687). Isaac Newton perubahan pemahaman kita tentang alam semesta dengan merumuskan tiga hukum untuk menjelaskan gerakan benda. 1) Sebuah benda yang bergerak tetap bergerak, kecuali jika gaya eksternal diberikan kepadanya. 2) Hubungan antara massa sebuah benda (m), percepatan (a) dan diterapkan gaya (F) adalah F = ma. 3) Untuk setiap aksi ada reaksi sama dan berlawanan.
4. Hukum Kedua Termodinamika (1824 - 1850). Ilmuwan yang bekerja untuk meningkatkan efisiensi mesin uap mengembangkan pemahaman tentang konversi panas menjadi kerja. Mereka belajar bahwa aliran panas dari yang lebih tinggi ke temperatur yang lebih rendah adalah apa yang mendorong sebuah mesin uap, menyerupakan proses aliran air yang mengubah roda penggilingan. Pekerjaan mereka mengarah pada tiga prinsip: panas mengalir secara spontan dari panas ke dingin tubuh; panas tidak bisa sepenuhnya dikonversi menjadi bentuk lain energi; dan sistem menjadi lebih teratur dari waktu ke waktu.
5. Elektromagnetisme (1807 - 1873). Percobaan perintis mengungkap hubungan antara listrik dan magnet dan mengarah pada satu set persamaan yang menyatakan hukum dasar yang mengatur mereka. Salah satu hasil hasil eksperimen secara tak terduga dalam kelas. Pada 1820, fisikawan Denmark Hans Christian Oersted sedang berbicara kepada siswa tentang kemungkinan bahwa listrik dan magnet saling berhubungan. Selama kuliah, sebuah eksperimen menunjukkan kebenaran teori-nya di depan seluruh kelas.
6. Relativitas Khusus (1905). Albert Einstein menggulingkan asumsi-asumsi dasar tentang waktu dan ruang dengan menjelaskan bagaimana jam berdetak lebih lambat dan jarak muncul untuk meregangkan sebagai objek mendekati kecepatan cahaya.
7. E = mc ^ 2 (1905). Atau energi adalah sama dengan massa kali kecepatan cahaya kuadrat. Albert Einstein rumus terkenal membuktikan bahwa massa dan energi adalah manifestasi yang berbeda dari hal yang sama, dan bahwa jumlah yang sangat kecil massa dapat dikonversi menjadi jumlah yang sangat besar energi. Salah satu implikasi mendalam penemuan adalah bahwa tidak ada objek dengan massa yang bisa pergi lebih cepat daripada kecepatan cahaya.
8. The Quantum Leap (1900 - 1935). Untuk menggambarkan perilaku partikel-partikel subatomik, satu set hukum-hukum alam yang dikembangkan oleh Max Planck, Albert Einstein, Werner Heisenberg dan Erwin Schrödinger. Sebuah lompatan kuantum didefinisikan sebagai perubahan dari sebuah elektron dalam sebuah atom dari satu keadaan energi yang lain. Perubahan ini terjadi sekaligus, tidak secara bertahap.
9. The Nature of Light (1704 - 1905). Pemikiran dan eksperimentasi oleh Isaac Newton, Thomas Young dan Albert Einstein mengarah pada pemahaman tentang apa cahaya, bagaimana berperilaku, dan bagaimana ditularkan. Menggunakan prisma Newton untuk memecah cahaya putih menjadi warna dan konstituennya prisma lain untuk mencampur warna dalam cahaya putih, membuktikan bahwa cahaya berwarna putih dicampur bersama-sama membuat cahaya. Young menetapkan bahwa cahaya adalah gelombang dan menentukan panjang gelombang warna. Akhirnya, Einstein mengakui bahwa cahaya selalu bergerak pada kecepatan konstan, tidak peduli kecepatan pengukur.
10. Neutron (1935). James Chadwick menemukan neutron, yang, bersama-sama dengan proton dan elektron terdiri dari atom. Temuan ini secara dramatis mengubah model atom dan mempercepat penemuan dalam fisika atom.
11. Superkonduktor (1911 - 1986). Penemuan yang tidak terduga bahwa beberapa material tidak memiliki perlawanan terhadap aliran listrik janji untuk merevolusi industri dan teknologi. Superkonduktivitas terjadi dalam berbagai material, termasuk unsur sederhana seperti timah dan alumunium, berbagai logam paduan dan senyawa keramik tertentu.
12. Quark (1962). Murray Gell-Mann mengusulkan keberadaan partikel dasar yang menggabungkan komposit membentuk objek seperti proton dan neutron. Proton dan neutron masing-masing mengandung tiga quark.
13. Nuclear Forces (1666 - 1957). Penemuan kekuatan dasar di tempat kerja pada tingkat subatomik menimbulkan kesadaran bahwa semua interaksi di alam semesta adalah hasil dari empat gaya fundamental alam - yang kuat dan gaya nuklir lemah, gaya elektromagnetik dan gravitasi.

Sumber: budakfisika.blogspot.co.id

Categories: fisika

Fisika Lebih Menyenangkan dengan Imajinasi

Imajinasi lebih utama daripada pengetahuan. Pengetahuan bersifat terbatas. Imajinasi melingkupi dunia. -Albert Einstein-

Itulah sepatah kata yang pernah dikatakan oleh Einstein. Berbicara tentang fisika dapat menimbulkan tanggapan yang beragam. Bukan gosip lagi kalau fisika merupakan salah satu "hantu" yang ditakuti oleh banyak pelajar, baik itu di tingkat menengah, umum, dan bahkan di perguruan tinggi. Sebagian orang menghafalkan rumus-rumus fisika layaknya buku sejarah tanpa menyadari maknanya. Ada juga yang pasrah karena menganggap fisika hanyalah milik orang-orang yang serius, cerdas, gila matematika, dan pada umumnya "kurang gaul". Bahkan, tidak sedikit yang beranggapan bahwa menjadikan fisika sebagai karir hidup adalah pilihan yang salah karena "masuknya" mudah tapi "keluarnya" susah. Dengan kata lain, menjadi mahasiswa fisika tidaklah sulit tapi lulusnya setengah mati dan kerjanya paling-paling menjadi guru atau kalau beruntung bisa menjadi dosen.

Beberapa pelajar mengagumi fisika karena membaca berita mengenai keberhasilan tim olimpiade fisika atau membaca buku tentang kehidupan para ilmuwan besar. Sayang, banyak juga yang hanya sebatas mengagumi tidak sampai menghayati atau mendalami fisika. Seringkali orang yang menguasai fisika dianggap sebagai orang "keren" sekaligus "aneh" karena mau belajar sesuatu yang sulit, padahal kalau jadi pengusaha bisa kaya-raya. Persepsi-persepsi demikian mengakibatkan masyarakat umum cenderung menggemari ilmu lain seperti metafisika. Disaat negara-negara lain berusaha untuk menyadarkan masyarakatnya agar tidak "gatek" alias gagap iptek negara kita melalui beberapa media massa tampaknya bekerja keras meyakinkan masyarakat agar tidak "gagib" atau gagap gaib. Padahal, penyampaian informasi ini menggunakan aplikasi fisika dan elektronika. Singkatnya, menemukan orang yang menyukai fisika bagaikan mencari jarum pentul didalam tumpukan jerami.

Banyak sekali pelajar atau mahasiswa yang sabar menunggu penayangan rumus-rumus fisika di papan tulis, kemudian mengerjakan soal-soal fisika. Dari pengalaman, soal-soal tersebut diselesaikan dengan cara "gotong-royong" karena hanya sedikit orang yang bisa atau mau mengerjakannya. Keberhasilan pengajaran tidak jarang didasarkan atas kemampuan mengerjakan soal-soal ujian akhir, bukan pada penguasaan makna fisis dari rumus tersebut.

Sebagai contoh, hampir semua orang di kelas tahu hukum kedua Newton, F = m.a, tetapi mungkin tak pernah terbayangkan bahwa rumus tersebut dapat menceritakan mengapa orang-orang gendut lebih suka main tarik tambang daripada lari 100 meter. Kemudian, siapa yang tak mengenal persamaan terkenal Einstein E = mc2 ? Sayang, sedikit sekali orang yang mengetahui bahwa massa sebuah buku fisika dasar mengandung energi yang dapat membawa suatu wahana antariksa ke bulan!

Salah satu penyebab persepsi negatif tentang fisika adalah bahwa ilmu tersebut seringkali diajarkan tanpa penghayatan sehingga terasa menyebalkan. Padahal, melalui fisika kita dapat mengetahui banyak hal. Seorang pelajar yang mulai mempelajari ilmu ini tidak perlu jauh-jauh mengunjungi laboratorium untuk melihat fenomena fisika. Kapanpun dan dimanapun ia dapat berimajinasi (menghayal) tentang lingkungan sekitarnya. Keindahan warna bunga yang tampak oleh mata, musik yang terdengar nyaman di telinga, air terjun yang memikat, aliran angin yang sejuk, adalah sedikit contoh dari fenomena fisika sehari-hari. Penjelasan bahwa setiap warna memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda dan bahwa benda-benda menyerap serta meradiasikan panjang gelombang tertentu sehingga sampai ke mata kita, dapat dibaca dalam buku fisika. Akan tetapi seringkali orang tidak peduli dengan penjelasan itu karena tidak berimajinasi sehingga ia lupa akan keindahan alam dan tidak memiliki rasa ingin tahu.

Imajinasi lahir dari lingkungan yang mendukung seseorang agar memikirkan berbagai fenomena disekitarnya. Jika masyarakat sekitar atau keluarga di rumah tidak menghargai kebebasan berpikir maka daya imajinasi sulit untuk berkembang. Hampir semua fisikawan terkenal adalah orang-orang yang suka berimajinasi dan seringkali dikatakan sebagai pemikir "radikal" karena dianggap aneh oleh lingkungan yang seringkali bersifat dogmatis. Einstein adalah contoh populer dari orang yang suka berimajinasi dan mengembangkannya. Ia membayangkan bagaimana seandainya ia dapat bergerak dengan kecepatan cahaya. Pemikiran aneh ini menghasilkan teori relativitas khusus yang sampai kini masih digunakan. Hal yang sama dilakukan oleh Newton. Kalau saja ia tidak suka melamun dibawah pohon apel mungkin hukum gravitasi universalnya tidak ditemukan sampai berpuluh-puluh tahun kemudian.

Melalui imajinasi, kesadaran untuk mengamati fenomena alam dan membaca buku-buku fisika akan muncul dengan sendirinya. Sebagai contoh, molekul air (H2O) terdiri atas dua buah atom hidrogen dan sebuah atom oksigen. Kita tentu tidak mungkin melihat molekul air dengan mata telanjang. Akan tetapi, kita bisa berimajinasi bahwa molekul-molekul tersebut berukuran kecil sekali sehingga tak tampak. Oleh karenanya, jumlah molekul yang menyusun suatu benda haruslah sangat banyak. Melalui imajinasi kita tergerak untuk mempelajari bahwa satu mol molekul air (yang beratnya sekitar 18 gram) mengandung sekitar 6 x 1023 molekul. Jadi, satu sendok air ternyata terdiri atas sekitar 1022 molekul. Jumlah itu sangatlah besar. Jika seluruh penduduk indonesia diberi tugas untuk menghitung satu per satu molekul berbeda tiap 5 detik maka itu membutuhkan waktu bermiliar-miliar tahun!

Fisikawan tidak membuat rumus-rumus untuk dihafalkan atau ditulis pada telapak tangan. Rumus-rumus dibuat untuk memahami fenomena-fenomena alam dalam bentuk yang ringkas, indah, universal, dan berguna untuk menyelesaikan masalah yang menyangkut fenomena tersebut. Memang, fisika tidak mungkin terlepas dari matematika. Tanpa definisi matematis, fisika sangat sulit dikembangkan dan dimanfanfaatkan sebagai teknologi. Meskipun demikian, untuk mempelajari dasar-dasar fisika seseorang tidak perlu menjadi "gila" matematika ataupun menjadi serius dan takut tak dapat pacar karena "kurang gaul". Belajar fisika memang tidak mudah, tapi dengan melepaskan diri dari pemikiran yang dogmatis dan keinginan untuk berpikir bebas, imajinasi akan muncul dan bisa menjadi petualangan yang menyenangkan bagi siapapun.

Sumber: fisik@net

Categories: fisika