"Hukum Fisika di Roller Coaster"

"Hukum Fisika di Roller Coaster"

Anda mungkin salah satu penggemar permainan adrenalin yang satu ini, roller coaster. Siapa yang tak kenal dengan pemainan yang satu ini. Roller coaster merupakan wahana permainan berupa kereta yang dipacu dengan kecepatan tinggi pada rel khusus. Rel ini ditopang oleh rangka baja yang disusun sedemikian rupa. Wahana ini pertama kali ada di Disney Land Amerika Serikat. Tapi tahukah Anda, roller coaster tidak hany bisa memacu adrenalin Anda, tapi juga ada hukum fisika dibaliknya?

1. Energi Potensial (E_p)

Energi Potensial (Ep) adalah salah satu hukum fisika yang ada di wahana ini. Ep bernilai maksimum saat roller coaster berada di posisi puncak lintasan. Dan bernilai nol saat berada di posisi terendah. Energi potensial diubah menjadi energi kinetik ketika roller coaster bergerak menurun.

Read More

"Hukum Archimedes"

"Hukum Archimedes"

Hukum Archimedes menyatakan sebagai berikut, Sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya.
Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida akan mendapatkan gaya angkat ke atas yang sama besar dengan berat fluida fluida yang dipindahkan. Besarnya gaya ke atas menurut Hukum Archimedes ditulis dalam persamaan :

Fa = ρ v g
Keterangan :
Fa = gaya ke atas (N)
V = volume benda yang tercelup (m3)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (N/kg)

Hukum ini juga bukan suatu hukum fundamental karena dapat diturunkan dari hukum newton juga.
- Bila gaya archimedes sama dengan gaya berat W maka resultan gaya =0 dan benda
melayang .

Read More

"Cara Kerja Kapal Selam"

"Cara Kerja Kapal Selam"

Jauh sebelum kapal selam ditemukan, bahkan sebelum konsep kapal selam seperti yang ada sekarang ini dipikirkan, Jules Verne dalam salah satu karya fiksi ilmiahnya yang berjudul "20.000 Leagues under the Sea", menyebutkan sebuah kapal yang dinamai dengan Nautilus, yang dapat berjalan di bawah dan di permukaan laut. Tidak hanya itu, dia juga menjelaskan secara detail, bagaimana cara kapal selam tersebut dapat bekerja. Bahkan, prinsip kerja yang dipakai kapal selam saat ini menggunakan teknologi yang sama persis seperti yang terdapat pada kapal Nautilus dalam karangan Verne.

Sejarah Kapal Selam Salah satu kapal selam yang pertama dibuat pada sekitar tahun 1620-an oleh seorang berkebangsaan Belanda bernama Cornelius van Drebbel. Tidak banyak yang diketahui dari kapal selam buatan Drebbel ini, menurut jurnal yang ia tulis, kapal selam yang ia buat hanya sebuah perahu dayung biasa yang kemudian ditutupi dengan kulit tahan air. Kapal digerakkan dengan tenaga manusia, dimana 12 orang bertugas mendayung kapal untuk bergerak melalui air.

Read More

"Fenomena Badai Matahari dan Masalahnya Pada bumi"

"Fenomena Badai Matahari dan Masalahnya Pada bumi"

Badai matahari (solar storm) sangat mencemaskan banyak ahli astronomi, pasalnya hal tersebut dapat menyebabkan efek negatif pada bumi. Badai matahari berupa bintik hitam (sunspot) yang diikuti badai dan flare. Apa sebenarnya badai matahari itu dan bagaimana dampaknya terhadap bumi? Nah berikut ini penjelasan rincinya.

Badai matahari atau coronal mass ejection (CME)adalah proses keluarnya atau terlemparnya material dari korona matahari. Material yang keluar ini adalah plasma yang terdiri dari elektron dan proton (selain jumlah kecil dari unsur-unsur yang lebih berat seperti helium, oksigen, dan besi), ditambah medan magnet dari dalam dalam korona.

Sebagai pusat peredaran planet-planet di tata surya, matahari merupakan sumber energi bagi makhluk di bumi. Energi itu dihasilkan dari reaksi termonuklir untuk mengubah hidrogen menjadi helium yang terjadi di dekat inti matahari. Suhu di bagian pusat matahari yang terdiri dari gas berkerapatan 100 kali kerapatan air di bumi itu, mencapai 15 juta derajat Celsius.

Read More

"ANGIN"

"ANGIN"

Energi angin merupakan energi alternatif yang  mempunyai prospek bagus,  karena  merupakan  sumber  energi  yang  bersih  dan  terbarukan kembali.

Angin terjadi karena ada perbedaan suhu antara udara panas dan  udara dingin di beberapa tempat permukaan bumi.  Di daerah  katulistiwa , udaranya menjadi panas mengembang dan menjadi ringan , naik keatas dan bergerak ke daerah yang lebih dingin. Sebaliknya daerah kutub yang dingin , udaranya menjadi dingin dan turun ke bawah.

Menurut ilmu fisika klasik energi kenetik dari sebuah benda dengan massa m dan kecepatan v adalah  E =   m.v²   ,   dengan asumsi  bahwa kecepatan  v  tidak  mendekati  kecepatan  cahaya.  Rumus  tersebut  diatas berlaku juga untuk menghitung energi kenetik yang diakibatkan oleh gerakan angin. Sehingga kita bisa menuliskan sebagai berikut :

E =   m.v²   ………………………………….         (1)

Read More

"Gaya dan Hukum Newton"

"Gaya dan Hukum Newton"

PENGERTIAN GAYA

Gaya adalah suatu dorongan atau tarikan. Gaya dapat mengakibatkan perubahan – perubahan sebagai berikut :

1) benda diam menjadi bergerak

2) benda bergerak menjadi diam

3) bentuk dan ukuran benda berubah

4) arah gerak benda berubah

Macam – macam Gaya

Berdasarkan penyebabnya, gaya dikelompokkan

sebagai berikut :

(1) gaya mesin, yaitu gaya yang berasal dari mesin

(2) gaya magnet, yaitu gaya yang berasal dari magnet

(3) gaya gravitasi, gaya tarik yang diakibatkan oleh bumi

(4) gaya pegas, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh pegas

(5) gaya listrik, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik

Read More

"Termodinamika"

"Termodinamika"

Termodinamika adalah kajian tentang kalor (panas) yang berpindah. Dalam termodinamika kamu akan banyak membahas tentang sistem dan lingkungan. Kumpulan benda-benda yang sedang ditinjau disebut sistem, sedangkan semua yang berada di sekeliling (di luar) sistem disebut lingkungan.

Usaha Luar

Usaha luar dilakukan oleh sistem, jika kalor ditambahkan (dipanaskan) atau kalor dikurangi (didinginkan) terhadap sistem. Jika kalor diterapkan kepada gas yang menyebabkan perubahan volume gas, usaha luar akan dilakukan oleh gas tersebut. Usaha yang dilakukan oleh gas ketika volume berubah dari volume awal V₁ menjadi volume akhir V₂ pada tekananp konstan dinyatakan sebagai hasil kali tekanan dengan perubahan volumenya.

Read More

"Hukum Bernoulli Dan Penerapannya"

"Hukum Bernoulli Dan Penerapannya"

Penemu Hukum Bernoulli

Asas Bernoulli dikemukakan pertama kali oleh Daniel Bernoulli (1700±1782). DanielBernoulli lahir di Groningen, Belanda pada tangga l8 Februari 1700 dalam sebuah keluarga yang hebat dalam bidang matematika. Dia dikatakan memiliki hubungan buruk dengan ayahnya yaitu Johann Bernoulli, setelah keduanya bersaing untuk juara pertama dalam kontes ilmiah di Universitas Paris. Johann, tidak mampu menanggung malu harus bersaing dengan anaknya sendiri. Johann Bernoulli juga menjiplak beberapa idekunci dari buku Daniel, Hydrodynamica dalam bukunya yang berjudul Hydraulica yang diterbitkan lebih dahulu dari buku Hydrodynamica. Dalam kertas kerjanya yang berjudul Hydrodynamica, Bernoulli menunjukkan bahwa begitu kecepatan aliran fluida meningkat maka tekanannya justru menurun. Pada saat usia sekolah, ayahnya, Johann Bernoulli, mendorong dia untuk belajar bisnis.

Read More

“ ELASTISITAS”

“ ELASTISITAS”

A.     Pengertian Elastisitas

• Elastisitas adalah kemampuan suatu objek untuk kembali ke bentuk awalnya setelah suatu gaya eksternal (dari luar) yang diberikan sebelumnya berakhir, benda tersebut dikatakan memiliki sifat elastis. Jika benda tersebut tidak kembali ke bentuk semula setelah gaya dihentikan, benda tersebut dikatakan memiliki sifat plastis.

B.    Tegangan, Regangan, dan Modulus elastisitas.

ü  Tegangan adalah Jika sebuah benda elastis ditarik oleh suatu gaya, benda tersebut akan bertambah panjang sampai ukuran tertentu sebanding dengan gaya tersebut, yang berarti ada sejumlah gaya yang bekerja pada setiap satuan panjang benda Gaya yang bekerja sebanding dengan panjang benda dan berbanding terbalik dengan luas penampangnya. Dalam fisika, besarnya gaya yang bekerja (F) dibagi dengan luas penampang (A) didefinisikan sebagai tegangan (stress), disimbolkan σ:

Berdasarkan arah gaya dan pertambahan panjangnya (perubahan bentuk), tegangan dibedakan menjadi 3 macam, yaitu (a) tegangan rentang, (b) tegangan mampat, dan (c) tegangan geser.

Bahan	Tegangan rentangan (N/m2)	Tegangan mampat (N/m2)	Tegangan geser (N/m2)
Besi Baja Kuningan Alumunium Beton Batu bata Marmer Granit Kayu (pinus) Nilon	170 x 106 500 x 106 250 x 106 200 x 106 2 x 106 -            -            - 40 x 106 500 x 106	550 x 106 500 x 106 250 x 106 200 x 106 20 x 106 35 x 106 80 x 106 170 x 106 35 x 106 -	170 x 106 250 x 106 200 x 106 200 x 106 2 x 106 -            -            -            5 x 106 -

ü  Regangan (strain) disimbolkan oleh e didefinisikan sebagai perbandingan pertambahan/perubahan panjang (∆l) dengan panjang mula-mula (l₀):

Dalam SI, regangan tidak memiliki satuan karena pembagian antar satuan panjang (m/m= 1).

Berdasarkan jenis tegangan, regangan dapat digolongkan menjadi:

1) Regangan linear: perbandingan antara perubahan panjang dengan panjang mula-mula yang disebabkan oleh tegangan normal.

2) Regangan volume: perbandingan antara perubahan volume dengan volume mula-mula yang disebabkan oleh stress normal dari beberapa sisi.

3) Regangan shear: perbandingan antara perubahan bentuk dengan bentuk semula yang diakibatkan adanya tegangan tangensial.

ü  Modulus elastisitas (E) didefinisikan sebagai hasil pembagian antara tegangan (σ) dan regangan (e) : E= σ/e

Jika Modulus Elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan terhadap regangan linear, maka disebut dengan Modulus Young.

Rumus Modulus Young diturunkan dari rumus tegangan dan regangan, yaitu:

                        

Dalam SI, satuan Modulus Young sama dengan satuan tegangan (N/m²) karena pembagian tegangan dengan regangan tidak menimbulkan pengurangan satuan (regangan tidak memiliki satuan).

Modulus Young juga menunjukkan besarnya hambatan untuk merubah panjang suatu benda elastis. semakin besar nilai Modulus Young suatu benda, semakin sulit benda tersebut dapat memanjang, dan sebaliknya.

• Jika modulus elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan terhadap regangan volume, maka disebut dengan Modulus Bulk yang menunjukkan besarnya hambatan untuk mengubah volume suatu benda.

• Jika modulus elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan terhadap regangan shear, maka disebut dengan Modulus Shear yang menunjukkan hambatan gerakan dari bidang-bidang benda padat yang saling bergesekan.
• Di bawah ini adalah tabel yang menunjukkan nilai dari modulus elastisitas berbagai jenis benda.

Bahan	Modulus Young	Modulus Shear	Modulus Bulk
	(N/m2)
Besi	100.109	40. 109	90. 109
Baja	200. 109	80. 109	140. 109
Kuningan	90. 109	35. 109	75. 109
Aluminum	70. 109	25. 109	70. 109
Beton	20. 109	-	-
Marmer	50. 109	-	70. 109
Granit	45. 109	-	45. 109
Nylon	5. 109	-	-
Tulang	15. 109	80. 109	-
Air	-	-	2. 109
Alkohol	-	-	1. 109
Raksa	-	-	2. 109
H2, He, CO2	-	-	1.01. 109

• Menurut hukum Hooke, pertambahan panjang benda berbanding lurus dengan gaya yang diberikan pada benda. Hukum Hooke hanya berlaku untuk daerah elastis, tidak berlaku untuk daerah plastis maupun benda-benda plastis.

C.    Pegas ideal dan Hukum Hooke

• Pegas yang ideal adalah:

– Tanpa massa (massa pegas dapat diabaikan terhadap gaya);

– Gaya yang diperlukan untuk merapatkan/meregangkan pegas sebanding dengan perpanjangan pegas (x) dari panjang semula (sebelum diregangkan), atau:

F_{yang bekerja} = kx

Dimana k adalah nilai konstanta pegas (kekencangan pegas), dan

– Saat pegas diregangkan/dirapatkan, pegas tersebut akan menghasilkan gaya pemulih dengan jumlah yang sama dan arah yang berlawanan (gaya reaksi, F) melawan gaya regangan/rapatan yang diberikan, atau:

F = -kx

Dengan menggunakan rumus Modulus Young:, besarnya gaya yang mengakibatkan pertambahan panjang pada benda-benda elastis dapat ditentukan dengan:. Tetapi, Menurut Robert Hooke, persamaan diatas berlaku hanya jika gaya yang bekerja belum melampaui batas elastis bahan tersebut dan tidak menyebabkan kerusakan pada objek. 

Read More