Physics Education

Cute Green Pencil

Have Fun With Physics

Explore your imagination with physics.

Isaac Newton

Gravitasi menjelaskan gerak planet, tapi tidak bisa menjelaskan siapa yang membuat planet bergerak.

Albert Einstein

Albert Einstein adalah seorang ilmuwan fisika teoritis yang dipandang sebagai ilmuwan terbesar pada abad ke-20.

Arus Listrik

Kebanyakan penyebab kebakaran adalah terjadinya hubungan arus pendek listrik.

Wormhole

Sejumlah ahli fisika terkemuka pernah berasumsi, kuatnya gravitasi wormhole sudah cukup membuat moda transportasi yang tak terlalu canggih mampu melaju dengan kecepatan di atas kecepatan cahaya..

Sabtu, 06 Mei 2017

About Blog Physics World

ABOUT BLOG PHYSICS WORLD




Assalamualaikum Wr.Wb dan salam sejahtera bagi kita semua.

Banyak kita menjumpai berbagai fenomena seperti cahaya warna-warni, panas dan dingin dan lain sebagainya.  Namun kebanyakan orang menganggap hal tersebut sebagai angin lalu. Sebenarnya jika kita memperhatikan lebih detail banyak diantara fenomena tersebut yang menggunakan konsep fisika.  Karena sebagian besar peristiwa di alam bahkan kegiatan manusia pun banyak yang menerapkan konsep fisika.

Dibuatnya Blog Physics World ini bertujuan untuk memudahkan para generasi muda agar lebih semangat dalam belajar Fisika, Blog ini dilengkapi rangkuman sebagian materi fisika, fenomena-fenomena yang berkaitan dengan Fisika bahkan pengetahuan-pengetahuan umum mengenai fisika yang diambil dari beberapa referensi. Karena dalam fisika tidak hanya tentang materi rumus dan konsep namun banyak juga fenomena-fenomena yang berkaitan dengan fisika.

SELAMAT BELAJAR AND GOOD LUCK !!

Jumat, 05 Mei 2017

Mengapa Kita Membutuhkan satuan?

MENGAPA KITA 
MEMBUTUHKAN SATUAN ?


Coba bayangkan jika saya mengajukan sebuah permintaan kepada Anda :

"Tolong berikan saya dua air"

Jika saya mengajukan permintaan seperti itu, apa yang ada di benak Anda? Pasti Anda merasa bingung . Anda juga pasti langsung bertanya : Dua air? Duanya dua apa? Dua tetes? Dua cangkir? Atau Dua ember?

Dari ilustrasi ini, langsung tampak jelas bagi kita akan pentingnya satuan . Tetes, cangkir, dan ember dalam contoh diatas merupakan satuan dari banyaknya air. Tanpa adanya satuan, kita sulit menyatakan banyaknya air.


Satuan dapat didefinisikan sebagai  suatu ukuran tertentu yang menyatakan banyak satu unit besaran tertentu. Satuan berasal dari kata dasar "satu". Jadi, satuan memang dimaksudkan untuk menyatakan sebanyak apa ukuran "satu" dari suatu besaran.

Sekarang kita menjumlahkan air dengan satuan ember. Permasalahan baru pun timbul karena ukuran ember di dunia ini beraneka ragam. Si A dan Si B mungkin sama-sama menyatakan bahwa mereka memiliki air sebanyak dua ember, namun banyaknya air yang mereka miliki pasti akan berbeda jika ukuran embernya berbeda. Dengan demikian, ternyata tidak hanya membutuhkan satuan, namun kita juga membutuhkan satuan standar.

Agar suatu satuan standar memiliki ukuran yang selalu tetap, maka satuan standar tersebut harus didefinisikan. Kita ambil contoh satuan liter. Satuan liter merupakan turunan dari satuan meter. Satu meter didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 detik. Selama standar satu meter tetap, maka standar satu liter pun tetap.


 

Mengapa Uap Air Bergerak Ke Atas?

MENGAPA UAP AIR
BERGERAK KE ATAS ?






Coba ingat kembali, ketika anda berhadapan dengan secangkir teh panas. Ke mana arah gerak uapnya? cenderung ke atas kan? mengapa arah gerak uap air selalu ke atas? Mengapa bukan ke bawah? Mari kita selidiki.

Air yang bersuhu panas akan menimbulkan uap yang juga panas. Suhu uap yang panas merupakan tanda bahwa uap tersebut sedang mengandung banyak energi. Kandungan energi yang banyak itu telah menggerakkan molekul uap untuk bergerak acak dengan sangat cepat.

Jika suatu molekul bergerak semakin cepat, maka jarak antarpenyusun molekul itu akan semakin menjauh satu sama lain . Hal ini menyebabkan terjadinya pemuaian (volume volume akan bertambah besar). Perhatikan gambar 1 untuk lebih jelasnya. 

 Gambar 1

Ingat kembali bahwa massa jenis - massa/volume (volume dan massa jenis berbanding terbalik). Dengan demikian, bertambahnya volume molekul uap akan menyebabkan massa jenisnya mengecil. Dalam bahasa sederhana, dapat kita katakan bahwa uap bersifat ringan.

Jadi, suhu suatu molekul berbanding tebralik dengan massa jenisnya, semakin besar suhu suatu molekul , massa jenisnya akan semakin kecil. Sebaliknya, semakin kecil suhu suatu molekul , massa jenisnya akan semakin besar. Hal ini dilandaskan pada asumsi bahwa massanya tidak mengalami perubahan.

Lingkungan di sekitar uap merupakan udara. Udara tersebut memiliki suhu yang lebih dingin daripada suhu uap. Karena suhunya dingin, volume udara relatif kecil. Akibatnya, massa jenisnya relatif besar. Oleh sebab itu, dalam bahasa sederhana, dapat kita katakan bahwa udara lebih berat daripada uap.

Berdasarkan prinsip Archimedes, apabila ada 2 zat bercampur, maka zat yang lebih ringan (massa jenisnya lebih kecil) akan mengapung (bergerak ke atas relatif terhadap zat yang massa jenisnya lebih besar) . Hal ini sama seperti bola pingpong yang kita tenggelamkan ke dasar air . Karena massa jenis bola pingpong lebih kecil daripada massa jenis air maka bola pingpong akan mengapung (bergerak ke atas air). Jika kita lakukan analogi, maka uap diibaratkan seperti bola pingpong dan udara di sekitar uap seperti air.

Itulah sebabnya di dalam udara, uap cenderung bergerak ke atas (terjadi efek apung). 






 

Mengapa Kutub-Kutub Magnet Bernama Utara dan Selatan?

Mengapa Kutub-Kutub Magnet
Bernama Utara dan Selatan?


Seperti yang kita ketahui, kutub-kutub magnet bernama utara dan selatan (inggris : north and south). Mengapa harus utara dan selatan? Mengapa bukan barat dan timur atau nama lainnya?

Patokan arah merupakan kebutuhan dasar peradaban. Oleh sebab itu, manusia berusaha menentukan suatu patokan arah tertentu. Namanya juga patokan arah , maka arahnya harus bersifat tetap , tidak berubah-ubah. Manusia lantas mencari-cari apa kira-kira di alam ini yang mudah diamati dan posisinya tidak berubah.

Manusia memperhatikan pergerakan matahari. Ternyata pergerakan matahari selalu konsisten. Matahari terbit di satu arah tertentu dan terbenam di arah sebaliknya. Dari sinilah manusia menetapkan mata angin . Arah terbit matahari dinamai timur , sedangkan arah terbenam matahari dinamai barat. Dua mata angin sisanya, yang tegak lurus dengan arah timur-barat , lantas dinamai utara-selatan. Arah-arah mata angin ini merupakan arah mata angin geografis, yaitu ditentukan berdasarkan patokan pergerakan matahari. Jadi, kutub-kutub poros bumi pun dinamai utara dan selatan berdasarkan konteks geografis ini.

Ada suatu daerah bernama Magnesia bagian dari Yunani, dimana penduduknya menemukan sebuah batu yang dapat menarik beberapa jenis logam. Saat ini, wilayah tersebut bernama Manisa, bagian dari Turki. Batu ajaib ini kemudian dinamai magnet, yang berasal dari kata magnitis lithos yang artinya batu dari Magnesia. Inilah asal mula magnet. Jangan lupa, bahwa arah utara-selatan secara geografis sudah diterapkan manusia sebelum ditemukannya magnet.

Pada perkembangan selanjutnya, manusia menemukan bahwa ternyata magnet memiliki kutub-kutub yang banyaknya ada dua. Jika dua kutub yang sama didekatkan , mereka saling tolak menolak. Jika dua kutub yang berlainan di dekatkan maka saling tarik menarik. Kenyataan bahwa kutub-kutub magnet ini eksis. Medorong manusia untuk memberikan nama terhadap kutub-kutub tersebut.

Kemudian manusia mendapati bahwa jika magnet batangan dapat bergerak bebas secara horizontal, magnet-magnet itu selalu menunjuk ke arah yang sama, yaitu ke arah mata angin utara dan selatan bumi. Inilah yang menginspirasi manusia untuk menamai kutub-kutub magnet dengan nama utara dan selatan. Kutub magnet yang mengarah ke  mata angin utara dinamai kutub utara, sedangkan yang mengarah ke mata angin selatan dinamai kutub selatan.

Kenyataan bahwa kutub magnet tertentu dapat tertarik ke salah satu kutub bumi, memancing pemikiran bahwa bumi pasti memiliki sifat kemagnetan pula. Berdasarkan konsep kemagnetan yang telah dipahami. Kutub-kutub yang saling tarik menarik haruslah berlainan jenis. Jadi jika kutub utara magnet tertarik ke kutub mata angin utara bumi. Pasti kutub bumi tersebut merupakan kutub selatan ditijau dari segi kemagnetannya , karena kutub utara magnet haruslah tertarik ke kutub selatan magnet.

Dari fakta ini, manusia lantas membedakan jenis kutub bumi. Ada yang dinamai kutub-kutub geografis bumi, yaitu yang ditentukan berdasarkan arah pergerakan matahari dan ada pula yang dinamai kutub magnetis bumi yaitu yang ditentukan berdasarkan penyimpangan sifat kemagnetannya. Kutub utara bumi secara geografis , merupakan kutub bumi selatan secara magnetis . Dan sebaliknya, kutub bumi selatan secara geografis merupakan kutub bumi utara secara magnetis. Lebih jelasnya perhatikan gambar berikut.




Pada gambar di atas dapat anda perhatikan, bahwa kutub-kutub magnet bumi tidak persis berimpit dengan kutub geografisnya. Kutub-kutub tersebut sedikit menyimpang satu sama lain. Jadi, arah utara geografis yang ditunjuk oleh jarum kompas tidak 100% tepat . Arahnya menyimpang beberapa derajat . Yang 10% tepat ditunjuk oleh jarum kompas adalah arah utara-selatan dan magnet bumi, dan bukan kutub geografisnya. Penyimpangan semacam ini disebut deklinasi, dan sudut yang dibentuknya dinamai sudut deklinasi. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut ini.



Jadi, arah mata angin utara-selatan bumi akan dinamai berdasarkan kutub magnet, namun kutub magnetlah yang dinamai berdasarkan arah mata angin bumi.







Fenomena Aurora

Proses Terjadinya Aurora


Aurora adalah fenomena pancaran cahaya yang menyala-nyaka pada lapisan ionosfer dari sebuah planet sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnetik yang dimiliki planet tersebut dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh matahari (angin surya). Angin surya ini adalah aliran elektron dan proton yang terlepas dari matahari akibat tingginya energi kinetik yang dimiliki kedua partikel serta suhu matahari

Aliran partikel-partikel angin surya ini terperangkap di medan magnetik bumi, beberapa dari partikel-partikel ini mengarah ke kutub bumi dengan kecepatan yang terus bertambah. Benturan antara partikel-partikel ini dan atom-atom yang terdapat dalam atmosfer bumi melepaskan energi yang menyebabkan terbentuknya aurora di kutub bumi yang nampak seperti lingkaran besar yang mengelilingi kutub. Oleh karena itu aurora lebih sering muncul dan bersinar lebih terang ketika matahari sedang aktif-aktifnya mengeluarkan Corona Mass Ejection yang menyebabkan meningkatnya intensitas dari angin surya. 

Gambar 1

Energi yang dilepaskan pada saat partikel tersebut bertubrukan dapat dilihat secara visual melalui warna cahaya yang berbeda-beda. Warna yang terlihat bergantung pada ketinggian dan jenis molekul yang ada. 

Pada ketinggian di atas 300 km partikel tersebut bertumbukan dengan atom Hydrogen menimbulkan warna aurora kemerah-merahan. Ketinggian 140 km, tumbukan dengan molekul oksigen menimbulkan aurora biru atau ungu. Ketinggian 100 km, partikel bertumbukan dengan atom oksigen dan nitrogen menimbulkan cahaya warna hijau atau merah muda.


Di bumi, aurora terjadi di daerah di sekitar kutub Utara  dan  kutub Selatan magnetiknya. Aurora yang terjadi di daerah sebelah Utara dikenal dengan nama Aurora Borealis, yang dinamai bersempena Dewi Fajar Rom, Aurora, dan nama Yunani untuk angin utara, Boreas. Ini karena di Eropa, aurora sering terlihat kemerah-merahan di ufuk utara seolah-olah Matahari akan terbit dari arah tersebut. Aurora borealis selalu terjadi di antara September dan Oktober dan Maret dan April. Fenomena aurora di sebelah Selatan yang dikenal dengan Aurora Australis mempunyai sifat-sifat yang serupa.Tapi kadang-kadang aurora muncul di puncak gunung di iklim tropis.

Gambar 2


Kemagnetan di bumi adalah kemunculan aurora di daerah kutub. Misalkan sebuah muatan dengan kecepatan tertentu masuk ke dalam daerah yang mengandung medan magnet dengan sudut yang tidak tegak lurus dengan medan magnet. Bentuk lintasan partikel berubah menjadi spiral. Bumi memiliki medan magnet dengan arah keluar dari kutub selatan (kutub utara geografi bumi) dan masuk di utara (kutub selatan geografi bumi) . jika partikel bermuatan dari luar angkasa masuk ke bumi dengan sudut tertentu, maka partikel tersebut akan bergerak dan melintasi menuju ke arah kutub bumi. selama bergerak dalam lintasan spiral, partikel memiliki percepatan sehingga memancarkan gelombang elektromagnetik. saat mendekati kutub bumi, konsentrasi partikel besar dan gelimbang elektromagnetik sangat besar. dan dapat di amati di langit kutub bumi.

Lenticular Clouds Yang Menakjubkan

AWAN LENTICULAR


 Gambar 1


Lenticular Clouds merupakan sejenis awan yang unik dan biasanya terbentuk di sekitar bukit-bukit dan gunung-gunung akibat pergerakan udara di kawasan pegunungan. Awan ini dinamakan lenticularis yang artinya "berbentuk lensa", dan biasanya cukup disebut sebagai awan "Lennies" . Awan lenticular dapat dibedakan menjadi Altocumulus Standing Lenticularis (ACSL) yang terjadi di dataran rendah , Strato Standing Lenticularis (SCSL) pada ketinggian tingkat menengah dan Cirrocumulus Standing Lenticularis (CCSL) pada ketinggian yang lebih tinggi dari atmosfer.

Keunikan awan ini adalah karena bentuknya yang menyerupai piring terbang raksasa atau kumpulan kue pancake yang ditumpuk-tumpuk (juga bentuk lainnya yang khas seperti baret raksasa). Awan ini biasanya terlihat berlapis-lapis (dua atau lebih lapisan dalam satu awan). Karena bentuknya yang mirip piring terbang, awan ini sering disalahartikan sebagai UFO oleh sebagian orang. Bahkan menurut BBC , awan inis ering dijadikan sebagai penjelasan/alasan yang paling sering diberikan untuk penampakan UFP oleh orang-orang yang mengaku melihat pesawat alien di seluruh dunia. Bentuk awan ini memiliki pola unik yang terbentuk sesuai dengan kecepatan angin serta bentuk pegunungan atau bukit tempat awan ini berada.

Awan Lenticular mampu bertahan pada posisinya selama berjam-jam, bahkan berhari-hari. Awan Lenticular dapat bertahan pada posisinya dalam waktu yang lama dikarenakan aliran udara yang lembab terus menyuplai ke dalam awan ini sesuai dengan komposisi yang dibutuhkan dalam pembentukannya. Proses terbentuknya Lenticular Clouds , yaitu terjadi akibat arus udara yang lembab terdorong ke atas dan melintas melalui puncak gunung atau bukit yang menyebabkan kelembaban, sehingga mengembun dan akhirnya terbentuk awan ini. Awan ini tergolong fenomena yang sangat langka karena mereka memerlukan gunung atau bukit dengan ketinggian yang cukup serta kondisi meteorologi yang tepat. Awan lenticular umumnya (yang selalu terlihat, jika muncul) pada ketinggian 8.000 hingga 20.000 kaki (2.438 - 6.096 meter)



Sun Dog

SUN DOG
(Pembiasan Cahaya Pada Kristal Es)


Gambar 1

Fenomena Sun Dog kadang juga disebut sebagai "Parhelion" yang berasal dari bahasa Yunani, karena parhelion berarti suatu fenomena ketika melihat kumpulan cahaya tambahan di kedua sisi atau lebih dari matahari. Kumpulan cahaya tersebut bernama halo. Kadangkala, kumpulan cahaya tersebut terlihat seperti bola yang membuat kita berfikir kalau cahaya itu adalah matahari tambahan.

Kata Sun Dog berasal dari fenomena itu sendiri, karena matahari tambahan terlihat sebagai seekor anjing yang duduk manis di sebelah tuannya yaitu matahari bumi kita ini. Kejadian Sun Dog sangatlah jarang kita temui karena peristiwa tersebut memerlukan kondisi atmosfer yang khusus hingga muncul sebuah ilusi dari mata yang melihat.

Hal ini terjadi ketika terdapat kumpulan lempeng kristal hexagonal yang sangat besar dan terbentuk di awan cirrus yang tinggi dan dingin, atau pada saat cuaca yang sangat dingin. Kristal es dapat juga berarti debu berlian melayang di udara pada ketinggian yang rendah. Lalu kristal es tersebut bertindak sebagai prisma (gambar 2) yang tersusun secara horisontal di atmosfer yang mengakibatkan cahaya tersebut dibiaskan dengan sudut minimum 22 derajat celcius (gambar 2). Proses seperti ini mirip dengan proses terjadinya pelangi, tetapi pelangi terbentuk karena cahaya matahari menyinari tetesan air di angkasa.


Gambar 2


Fenomena alam seperti Sun Dog ini bisa muncul dimana saja dan kapanpun selama matahari bersinar terang di langit. Tetapi akan mudah terlihat ketika matahari berada pada posisi yang lebih rendah dari garis horizon (matahari terbit atau terbenam). Ketika matahari terbit hingga matahari mencapai titik tertingginya, sun dog akan mulai bergeser dari 22 derajat lalu akhirnya menghilang. Umumnya Sun Dog berwarna merah ketika berada pada jarak terdekat dari matahari. Ketika ia semakin menjauh dari matahari warnanya akan berubah menjadi biru.

Gambar 3


Fenomena yang selalu muncul bersamaan dengan Sun Dog adalah Parhelic Circle. Parhelic Circle adalah fenomena optik yang terjadi di langit yang muncul sebagai garis horizontal atau garis lengkung yang bercahaya yang sejajar dengan cakrawala di ketinggian yang sama dengan matahari. Garis putih terbentuk karena garis tersebut terbentuk dari pemantulan cahaya matahari namun dapat berwarna biru hingga kehijauan ketika mendekati 120 derajat parhelia dan berwarna ungu kemerahan sepanjang garis pada bagian luar

walau seringkali hanya terlihat sepotong , tetapi garis lengkung ini bisa membentuk sebuah lingkaran sempurna di langit. Sama seperti Sun Dog, Parhelic Circle juga terbentuk karena cahaya matahari yang dibelokkan oleh es kristal hexagonal. Pada parhelic circle kristal es hexagonal yang diperlukan adalah yang berbentuk secara vertikal sedangkan pada Sun Dog es kristal hexagonal yang diperlukan adalah pemntulan cahaya eksternal (tanpa ada cahaya yang melewati kristal) yang mengakibatkan parhelic circle dekat dengan matahari atau internal (satu atau beberapa pemantulan yang terjadi di dalam kristal) yang mengakibatkan banyak lingkaran yang terbentuk yang terletak jauh dari matahari. karena peningkatan jumlah pemantulan sehingga terbentuklah pembiasan asimetric yang membentuk beberapa waran yang terletak jauh dari matahari.