Ledakan Supernova

PROSES TERJADINYA LEDAKAN SUPERNOVA DAN AKIBATNYA

Ledakan Supernova adalah suatu ledakan luar biasa besarnya yang terjadi pada bintang dan menimbulkan energi atau tenaga yang luar biasa besar. Kejadian ini merupakan suatu tanda dari berakhirnya kehidupan bintang tersebut. Bintang yang mengalami ledakan ini akan terlihat lebih cemerlang dan kekuatan sinarnya bisa menjadi beratus ratus juta kali lipat dari kekuatan sinar sebelumnya.

Hal ini terus berlangsung dalam jangka waktu mingguan maupun bulan. Kemudian sinar bintang dari ledakan supernova ini akan melepas energi yang kekuatannya sama dengan energi dari matahari. Dan setelah ledakan terjadi material bintang akan runtuh dan memunculkan suatu gelombang kejut sehingga medium antar bintang menjadi musnah semua. Itulah kejadian luar biasa yang tak diketahui kenapa sebabnya selain bahwa kejadian itu merupakan akhir dari kehidupan bintang.

PROSES TERJADINYA LEDAKAN SUPERNOVA

Dari berbagai rujukan yang telah ditulis para peneliti, tahapan-tahapan terjadinya ledakan supernova bisa diurutkan sebagai berikut :

1. Pembengkakan
    Sebelum mengalami ledakan supernova, sebuah bintang akan mengalami pembesaran atau pembengkakan. Hal ini mengakibatkan warna bintang menjadi merah. Sementara ukuran di bagian dalam atau intinya justru mengalamui penyusutan karena penyusutan inilah bintang menjadi lebih panas dan padat

2. Inti Besi
    Proses ledakan supernova selanjutnya adalah ketika seluruh dari bagian inti bintang sudah hilang, maka di dalamnya hanya terdapat unsur besi saja. Dari sinilah dalam waktu yang sangat singkat kehidupan sebuah bintang akan memasuki tahap kehancuran. Hal ini terjadi karena adanya struktur besi yang membuat atom di dalam bintang  tidak mampu untuk melaksanakan reaksi fusi agar dapat menjadi elemen berat. Pada kondisi inilah merupakan situasi kritis bagi sebuah bintang inti di dalam bintang tidak bisa melakukan fungsinya sehingga panas di dalam inti meningkat dan tidak terkendali.

3. Peledakan
    Tahapan dari proses ledakan supernova selanjutnya adalah terjadinya ledakan itu sendiri. pada proses inilah suhu di dalam inti bintang akan terus bertambah suhu panasnya hingga menjadi seratus milyar derajat. Lalu energi yang muncul dari inti akan pindah dan menyelimuti seluruh bagian dari bintang.

Kejadian selanjutnya adalah ledakan yang sangat dahsyat yang disebut ledakan supernova, sehingga mampu menyebabkan suatu gelombang kejut, dan ketika gelombang kejut ini mengenai material bintang pada bagian kulit luar, material yang ada juga akan ikut menjadi panas. Selanjutnya material ini akan berubah menjadi elemen yang baru serta isotop radioaktif.

4. Pelontaran
    Setelah terjadi gelombang kejut, maka bintang yang meledak akan memunculkan sejumlah material. Kemudian metrial ini, akan terlontar menuju ruang angkasa dan saling bertebaran di sana. Material-material yang bertebaran di angkasa ini kemudian ada yang berhasil sampai ke bumi


DAMPAK LEDAKAN SUPERNOVA

Dengan terjadinya ledakan supernova yang begitu luar biasa dahsyatnya, tentu saja menimbulkan beberapa dampak. Beberapa dampak atau efek yang disebabkan oleh ledakan supernova adalah sebagai berikut :
A. Menimbulkan Munculnya Logam
     Pada bagian inti bintang setelah terjadi ledakan supernova akan terdapat suatu reaksi nuklir. Dari sini kemudian muncul unsur lain yang kadar beratnya lebih besar dari helium dan hidrogen. Dan sewaktu ledakan terjadi, semua unsur ini terlontar keluar dari bintang dan menjadikan awan di sekitar bintang menjadi penuh dengan unsur-unsur yang berat.

B. Terdapat Kehidupan Dalam Alam Semesta
     Setelah unsur yang berat atau logam tadi terlontar ke ujung angkasa ketika terjadi ledakan supernova, maka unsur ini lalu pindah dan masuk pada bagian lain yang letaknya sangat jauh dari bintang yang meledak. Unsur ini kemudian berkumpul dan bergabung lagi serta membentuk sebuah bintang atau menjadi planet baru dalam alam semesta raya ini.

Sumber : http://www.anneahira.com/ledakan-supernova.htm

Read More

Efek Mpemba

MENGAPA AIR PANAS DAPAT 
LEBIH CEPAT MEMBEKU
DARIPADA AIR DINGIN ?

Gambar 1

Jika anda menuangkan air panas ke suatu wadah dan menuangkan air dingin ke wadah lain, kemudian kedua wadah tersebut diletakkan di Freezer , maka anda akan menemukan bahwa Air panas akan membeku lebih cepat daripada air dingin. Fenomena ini dinamakan Efek Mpemba. Nama tersebut diambil dari seorang penduduk Tanzania, Erasto Mpemba.

Efek Mpemba

 Efek Mpemba merupakan efek yang misterius. Hingga kini para ilmuwan masih memperdebatkan mengapa dan dalam batasan apa efek ini bisa terjadi. Jadi, belum ada satupun teori yang meyakinkan Efek Mpemba.

Berikut penjelasan Efek Mpemba :

Gambar2

Partikel air terbentuk dari dua atom H dan satu atom O sehingga menghasilkan molekul H₂O (Gambar 1) . Ketika banyak mengandung energi (Suhunya panas), atom H dan O bergerak acak dengan cepat. Pergerakan yang cepat ini membuat jarak antar atom melebar (Gambar 3-a). Sebaliknya ketika mengandung sedikit energi (suhunya dingin), atom H dan O bergerak acak dengan lambat. Pergerakan yang lambat ini membuat jarak antar atom memendek (Gambar 3-b) . Air akan membeku jika suhunya 0˚C atau kurang. Pada keadaan membeku, jarak antar atom-atom air sangat dekat.

 Gambar 3

Atom H dan O diikat oleh ikatan kovalen, yaitu ikatan yang terbentuk dari penggunaan elektron valensi secara bersama-sama antara dua buah atom. Garis lurus hitam penghubung atom H dan O yang tampak di gambar 2 dan 3 merupakan ilustrasi dari adanya ikatan kovalen tersebut. Pada kenyataannya, ikatan kovalen terbentuk gaya tarik menarik antara kedua atom.

Ikatan kovalen cenderung brsifat elastis. Artinya, ketika jarak antar dua atom semakin jauh, gaya tariknya cenderung semakin kuat untuk membuat kedua atom tersebut berdekatan kembali (gaya pembalik). Fenomena ini dapat dianalogikan seperti pada gambar 4

Gambar 4

Jika anda merentangkan (memanjangkan) seutas karet, maka sifat elastis karet itu akan menimbulkan gaya pembalik yang memaksanya untuk kembali ke ukuran semula. Semakin panjang karet itu direntangkan, semakin kuat gaya pembaliknya.

Ketika air panas ditempatkan pada lingkungan yang suhunya lebih dingin, sebagian energi akan hilang dari molekul air karena diserap oleh lingkungan yang dingin. Hilangnya energi itu, mengakibatkan hilangnya kekuatan yang tadinya membuat atom H dan O berjauhan. Akibatnya, gaya pembalik akan mendekatkan kembali atom H dan O.

Jika suhu air sangat panas, maka gaya pembalik dari ikatan kovalennya sangat besar. Ketika air panas itu ditempatkan pada suhu yang sangat dingin, energinya akan hilang secara cepat dan elastisitas gaya pembalik akan mendekatkan kembali atom H dan O secara cepat pula. Analogi dari kondisi ini adalah ketika seutas karet direntangkan panjang-panjang dan dilepaskan secara tiba-tiba maka karet akan kembali memendek dengan sangat cepat. Ketika jarak antara atom H dan O telah sedemikian dekat, wujud air langsung membeku.

Jika suhu air dingin , maka gaya pembalik dari ikatan kovalennya tidak terlalu besar. Ketika air itu ditempatkan pada suhu yang sangat dingin, energinya akan hilang secara perlahan dan elastisitas gaya pembalik akan mendekatkan kembali atom H dan O secara perlahan pula. Analogi dari kondisi ini adalah ketika seutas karet hanya direntangkan sedikit dan dilepaskan, maka karet akan kembali memendek secara perlahan. Air akan membeku ketika pada akhirnya jarak antara atom H dan O sudah sedemikian dekat.

Itulah juga ketika kita melemparkan air dingin ke udara yang bersalju. maka air hanya akan jatuh kembali ke tanah tetap berwujud air. Akan tetapi, jika yang dilemparkan air panas maka air akan langsung membeku menjadi salju di udara. 

Penjelasan pendukung : http://detektif-fisika-doni.blogspot.co.id/2012/08/mengapa-air-panas-dapat-membeku-lebih.html

Read More

Elastisitas dan Hukum Hooke

PENGERTIAN, KONSEP, RUMUS DAN
APLIKASI HUKUM HOOKE

A.    PENGERTIAN HUKUM HOOKE DAN ELASTISITAS

Hukum Hooke dan elastisitas merupakan dua istilah yang saling berkaitan. Untuk memahami arti kata elastisitas, banyak orang menganalogikan istilah tersebut dengan benda-benda yang terbuat dari karet, meskipun pada dasarnya tidak semua benda dengan bahan dasar karet bersifat elastis. Kita ambil dua contoh karet gelang dan peren karet. Jika karet gelang tersebut ditarik, maka panjangnya akan terus bertambah sampai batas tertentu. Kemudian, apabila  tarikan dilepaskan panjang  karet gelang akan kembali  seperti semula. Berbeda halnya dengan permen karet, Jika ditarik panjangnya akan terus bertambah sampai batas tertentu tapi apabila tarikan dilepaskan panjang permen karet tidak akan kembali  seperti semula. Hal ini dapat terjadi karena karet gelang  bersifat elastis sedangkan permen karet bersifat plastis. Namun, apabila karet gelang ditarik terus menerus adakalanya bentuk kareng gelang tidak kembali seperti semula yang artinya sifat elastisnya telah hilang. Sehingga diperlu tingkat kejelian yang tinggi untuk menggolongkan mana benda yang bersifat elastis dan plastis.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awal setelah gaya pada benda tersebut dihilangkan. Keadaan dimana suatu benda tidak dapat lagi kembali ke bentuk semula akibat gaya yang diberikan terhadap benda terlalu besar disebut sebagai batas elastis. Sedangkan hukum Hooke merupakan gagasan yang diperkenalkan oleh Robert Hooke yang menyelidiki hubungan antar gaya yang bekerja pada  sebuah pegas/benda elastis lainnya agar benda tersebut bisa kembali ke bentuk semua atau tidak melampaui batas elastisitasnya. 

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa Hukum Hooke mengkaji jumlah gaya maksimum yang dapat diberikan pada sebuah benda yang sifatnya elastis (seringnya pegas)  agar tidak melwati batas elastisnya dan menghilangkan sifat elastis benda tersebut.

Gambar 1

B.    KONSEP HUKUM HOOKE DAN ELASTISITAS

Bunyi Hukum Hooke ialah “Jika gaya tarik yang diberikan pada sebuah pegas tidak melampaui batas elastis bahan maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus/sebanding dengan gaya tariknya”.

Jika gaya yang diberikan melampaui batas elastisitas, maka benda tidak dapat kembali ke bentuk semula dan apabila gaya yang diberikan jumlahnya terus bertambah maka benda dapat rusak. Dengan kata lain, hukum Hooke hanya  berlaku  hingga batas  elastisitas.

Dari gagasan tersebut dapat disimpulkan bahwa konsep hukum Hooke ini menjelaskan mengenai hubungan antara gaya yang diberikan pada sebuah pegas ditinjau dari pertambahan panjang yang dialami oleh pegas tersebut. Besarnya perbandingan antara gaya dengan pertambahan panjang pegas adalah konstan. Fenomena ini dapat lebih mudah dipahami dengan memperhatikan gambar grafik berikut ini.

Gambar 2                                       Gambar 3

Pada gambar 2, menjelaskan bahwasanya jika  pegas  ditarik  ke  kanan  maka  pegas  akan  meregang  dan  bertambah  panjang. Jika  gaya  tarik yang diberikan pada pegas tidak terlalu besar, maka pertambahan panjang pegas sebanding dengan besarnya gaya tarik. Dengan kata lain, semakin besar gaya tarik, semakin besar pertambahan panjang pegas.

Pada Gambar 3, digambarkan bahwa kemiringan grafik sama besar yang menunjukkan perbandingan besar gaya tarik terhadap pertambahan panjang pegas bernilai konstan. Hal ini menggambarkan sifat kekakuan dari sebuah pegas yang dikenal sebagai ketetapan pegas.  Secara  matematis  hukum  Hooke  dapat dituliskan sebagai berikut.

Keterangan:

F   = Gaya luar yang diberikan (N)

k   =  Konstanta pegas (N/m)

       Δx = Pertambahan panjang pegas dari posisi normalnya (m)


 C.    BESARAN DAN RUMUS DALAM HUKUM HOOKE DAN ELASTISITAS

                      1.   Tegangan

Tegangan merupakan keadaan dimana sebuah benda mengalami pertambahan panjang ketika sebuah benda diberi gaya pada salah satu ujungnya sedangkan ujung lainnya ditahan. Contohnya, misal seutas kawat dengan luas penampang x m², dengan panjang mula-mula x meter ditarik dengan gaya sebesar N pada salah satu ujungnya sedangkan pada ujung yang lain ditahan maka kawat akan mengalami pertambahan panjang sebesar x meter.  Fenomena ini mengambarkan suatu tegangan yang mana dalam fisika disimbolkan dengan σ dan secara matematis dapat ditulis seperti berikut ini.

Keterangan:

F = Gaya (N)

A = Luas penampang (m²)

σ = Tegangan (N/ m² atau Pa)

         2.  Regangan

Regangan merupakan perbandingan antara pertambahan panjang kawat  dalam x meter dengan  panjang  awal kawat dalam x meter. Regangan dapat terjadi dikarenakan gaya yang diberikan pada benda ataupun kawat tersebut dihilangkan, sehingga kawat kembali ke bentuk awal.

Hubungan ini secara matematis dapat dituliskan seperti dibawah ini.

Keterangan:

e   = Regangan

ΔL = Pertambahan panjang (m)

Lo = Panjang mula-mula (m)

Sesuai dengan persamaan di atas, regangan (e) tidak memiliki satuan dikarenakan pertambahan  panjang  (ΔL) dan  panjang  awal  (Lo)  adalah  besaran dengan satuan yang sama

         3.    Modulus Elastisitas (Modulus Young)

Dalam fisika, modulus elastisitas disimbolkan dengan E. Modulus elastisitas menggambarkan perbandingan antara tegangan dengan regangan yang dialami bahan. Dengan kata lain, modulus elastis sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik regangan.

Keterangan:

E = Modulus elastisitas (N/m)

e = Regangan

σ = Tegangan (N/ m² atau Pa)

         4.   Hubungan Antara Gaya Tarik dan Modulus Elastisitas

Jika ditulis secara matematis, hubungan antara gaya tarik dan modulus elastisitas  meliputi:

Keterangan:

F = Gaya (N)

E = Modulus elastisitas (N/m)

e = Regangan

σ = Tegangan (N/ m² atau Pa)

A = Luas penampang (m²)

E = Modulus elastisitas (N/m)

ΔL = Pertambahan panjang (m)

Lo = Panjang mula-mula (m)

         5.   Hukum Hooke

Hukum Hooke menyatakan bahwa “jika gaya tari tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya”. Secara matematis ditulis sebagai berikut.

Keterangan:

F   = Gaya luar yang diberikan (N)

k   =  Konstanta pegas (N/m)

Δx = Pertanbahan panjang pegas dari posisi normalnya (m)

Hukum Hooke untuk Susunan Pegas

a.  Susunan Seri

Apabila dua buah pegas yang memiliki tetapan pegas yang sama dirangkaikan secara seri, maka panjang pegas menjadi 2x. Oleh karena itu, persamaan pegasnya yaitu:

Keterangan:

K_s   = Persamaan pegas

k   =  Konstanta pegas (N/m)

Sedangkan persamaan untuk n pegas yang tetapannya dan disusun seri ditulis seperti berikut ini.

Keterangan:

n   = Jumlah pegas

b.  Susunan Paralel

Apabila pegas disusun secara paralel, panjang pegas akan tetap seperti semula, sedangkan luas penampangnya menjadi lebih 2x dari semula jika pegas disusun 2 buah. Adapun persamaan pegas untuk dua pegas yang disusun secara paralel, yaitu:

Keterangan:

K_p   = Persamaan pegas susunan paralel

k   =  Konstanta pegas (N/m)

Sedangkan persamaan untuk n pegas yang tetapannya sama dan disusun secara paralel, akan dihasilkan pegas yang lebih kuat  karena tetapan pegasnya menjadi lebih besar. Persamaan pegasnya dapat ditulis sebagai berikut.

Keterangan:

n   = Jumlah pegas

D.    APLIKASI HUKUM HOOKE

Dalam pengaplikasian hukum Hooke sangat berkaitan erat  dengan  benda  benda   yang  prinsip  kerjanya  menggunakan  pegas dan yang bersifat elastis. Prinsip hukum Hooke telah diterapkan pada beberapa benda-benda berikut ini.

·       Mikroskop yang berfungsi untuk melihat jasad-jasad renik yang sangat kecil yang tidak dapat dilihat oleh mata telanjang

·       Teleskop  yang berfungsi untuk melihat  benda-beda yang letaknya  jauh  agar tampak  dekat, seperti benda luar angkasa

·       Alat pengukur percepatan gravitasi bumi

·       Jam yang menggunakan peer sebagaipengatur waktu

·       Jam kasa atau kronometer yang dimanfaatkan untuk menentukan garis atau kedudukan kapal yang berada di laut

·       Sambungan  tongkat-tongkat persneling kendaraan baik sepeda motor maupun mobil

·       Ayunan pegas

·       Beberapa benda yang telah disebutkan diatas memiliki peranan penting dalam kehidupan manusia. Dengan kata lain, gagasan Hooke memberi dampak positif terhadap kualitas hidup maunsia

Artikel penunjang 

Read More