JEMBATAN YANG TERBUAT DARI ZAT CAIR

Rabu, 05 Desember 2012

KEUNIKAN FISIKA

 

Jembatan yang terbuat dari zat cair? Bukan sulap bukan sihir, sebab itu bisa dibuat dengan ilmu fisika. Sebuah tim peneliti dari Austria mendemonstrasikan bahwa kini kita dapat membangun jembatan yang tersusun dari zat cair.

Dalam percobaan tersebut, tim ini berhasil memperagakan sebuah jembatan yang tersusun dari air murni yang telah

komentar | | Read More...

Selasa, 04 Desember 2012

Fisikawan Muslim Mengukir Sejarah

 Sejarah membuktikan, kontribusi Ilmuwan Muslim dalam bidang Fisika sangatlah besar. Kaya-karya ilmuwan Muslim dalam bidang Fisika, baik yang klasik maupun modern, bisa dikatakan sangat melimpah.  Langkah peneliti INSISTS, Mohamad Ishaq dalam usahanya menyusun suatu buku teks pelajaran Fisika, Menguak Rahasia Alam dengan Fisika,  yang digagas Departemen Agama RI, perlu diapresiasi dan disempurnakan.
Cobalah renungkan, apa yang ada di benak anda ketika mengenal "kamera"? Banyak pelajar Muslim yang mungkin tak kenal sama sekali, bahwa perkembangan teknologi kamera tak bisa dilepaskan dari jasa seorang ahli fisika eksperimentalis pada abad ke-11, yaitu  Ibn al-Haytham. Ia adalah seorang pakar optic, pencetus metode eksperimen. Bukunya tentang teori optic,  al-Manazir, khususnya dalam teori pembiasan, diadopsi oleh Snell dalam bentuk yang lebih matematis.
Tak tertutup kemungkinan, teori Newton juga

komentar | | Read More...

FILSAFAT-FISIKA, PSIKOLOGI, METAFISIKA

 FILSAFAT-FISIKA, PSIKOLOGI, METAFISIKA


 a. Fisika

Di dalam fisikanya, Aristoteles mempelajari dan membagi gerak (kinetis) menjadi dua; gerak spontan dan gerak karena kekerasan. Gerak spontan yang diartikan sebagai perubahan secara umum dikelompokkan menjadi gerak subsitusional yakni sesuatu menjadi sesuatu yang lain seperti seekor anjing mati dan gerak aksidental yakni perubahan yang menyangkut salah satu aspek saja. Gerak aksidental ini berlangsung melalui tiga cara; yaitu gerak lokal seperti meja pindah dari satu tempat ke tempat lain, gerak kualitatif seperti daun hijau menjadi kuning, dan gerak kuantitatif seperti pohon tumbuh membesar. Dalam setiap gerak ada 1) keadaan terdahulu, 2) keadaan baru, dan 3) substratum yang tetap. Sebagai contoh air dingin menjadi panas; dengan dingin sebagai keadaan terlebih dahulu, panas sebagai keadaan baru dan air sebagai substratum. Analisa gerak ini menuntut kita membedakan antara aktus dan potensi. Dalam fase pertama panas menjadi potensi air dan pada fase kedua panas manjadi aktus. Aristoteles juga mengintrodusir pengertian bentuk (morphe atau eidos) dan materi (hyle) ke dalam analisa geraknya. Dalam contoh air dingin menjadi panas, air sebagai hyle dan dingin serta panas sebagai morphe.

komentar | | Read More...

fenomena air fersi FISIKA

Selasa, 13 November 2012

Air memiliki kemampuan untuk membasuh, menenangkan dan memelihara. Di sisi lain, air juga memiliki kekuatan brutal seperti saat tsunami. Orang bijaksana China, Lao Tzu, sempat mengatakan, tak ada yang lebih lunak dan lebih lemah dari air namun tak ada yang lebih baik untuk menyerang benda keras dibanding air. Air mendominasi dua pertiga tubuh manusia dan menyelimuti tiga perempat Bumi yang membuatnya sangat misterius. Di sisi lain, air akan sangat mengejutkan Anda, bahkan mampu mementahkan pemahaman ilmiah. ♦Beku Orang logis pasti menganggap butuh waktu lebih lama bagi air panas untuk mencapai suhu nol deraja celcius dan membeku dibanding air dingin. Anehnya pada 1963, siswa SMA Tanzanian Erasto Mpemba menemukan, air panas lebih cepat beku dibanding air dingin dan tak seorang pun mengetahui mengapa begitu. Salah satu kemungkinan yang ada adalah proses sirkulasi panas yang disebut konveksi. Dalam wadah air, ketika hangat naik ke atas mendorong air yang lebih dingin di bawahnya maka akan tercipta ‘hot pop’. Ilmuwan memperhitungkan, konveksi ini mampu mempercepat proses pendinginan dan segera mencapai titik beku. ♦Zat licin Pemeriksaan ilmuwan satu setengah abad belum berhasil memecahkan mengapa permukaan es licin. Ilmuwan sepakat, lapisan tipis air cair di atas es beku menjadi penyebabnya. Hingga kini, tak ada konsensus mengapa es memiliki lapisan itu.

komentar | | Read More...

Partikel yang melebihi kecepatan Cahaya

Senin, 20 Februari 2012

Artikel-artikel populer :

» daftar artikel

Ditemukan Partikel Neutrino yang Melampaui Kecepatan Cahaya

Sejumlah ilmuwan di Swiss mengungkapkan bahwa dari hasil penelitian mereka selama bertahun-tahun, mereka menemukan sebuah partikel kecil yang kecepatannya melebihi kecepatan cahaya dan melawan hukum alam. Demikian dilansir CNN, Jumat (23/9/2011).

Para ahli fisika ini mengatakan jika partikel yang berbentuk neutrinos ini dikirim di bawah tanah dari laboratorium di Swiss dan Italia berjarak 730 kilometer dan sampai kurang dari satu detik jika di banding dengan kecepatan cahaya yang dipancarkan dalam jarak yang sama.

Laporan ini dipublikasikan oleh lembaga peneliti yang bekerja di sebuah proyek bernama eksperimen Opera yang berbasis di European Organization for Nuclear Research yang dikenal dengan nama CERN.

CERN adalah tempat dari Large Hadron Collider. "Saya kaget dan sungguh di luar dugaan," demikian ujar Antonio Ereditato, juru bicara proyek Opera di Universitas Bern di Swiss.

Meski demikian, para peneliti yakin jika apa yang mereka lakukan sudah benar. Penemuan ini tentu saja menantang teori Albert Enstein tentang relativitas dan teori klasik yang mengatakan tak ada satupun yang bisa mengalahkan kecepatan cahaya.

"Ini adalah penemuan yang luar biasa jika benar," kata Professor Neville Harnew, kepala peneliti partikel fisik di Oxford University. Ia menambahkan, jika peneliti konsisten menunjukkan kebenaran itu maka ini adalah bentuk revolusi fisika seperti yang suda dikenal selama ini.

komentar | | Read More...

Sejarah Fisika

Fisika (Bahasa Yunani: (physikos), "alamiah", dan
(physis), "Alam") adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas.
Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang
dan waktu. Fisikawan mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang
sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala
materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan
kosmos.
Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada
dalam semua sistem materi yang ada, seperti hukum kekekalan energi. Sifat
semacam ini sering disebut sebagai hukum fisika. Fisika sering disebut sebagai
"ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia, geologi,
dan lain-lain) mempelajari jenis sistem

komentar | | Read More...

MEKANIKA

Minggu, 19 Februari 2012

SOAL DAN PENYELESAIAN QUIZ FISIKA DASAR I JURUSAN MIPA  PRODI PENDIDIKAN FISIKA

1.       Sebuah mobil yang mula-mula diam mengalami percepatan konstan sehingga setelah 9 s lajunya menjadi 22 ms^-1. Jika diameter roda adalah 55 cm, tentukan
a. jumlah putaran yang dialami roda selama bergerak (diandaikan roda tidak tergelincir), b. berapakah laju akhir putaran roda dalam putaran per detik.

PENYELESAIAN :

Diketahui :  Mobil , v_o = 0; a : konstan;  t = 9s à v(9) = 22 ms^-1;  Roda  D = 55 cm.

Ditanyakan : a. Jumlah putaran roda, N = ?   b. frekwensi putaran akhir, f(9) = ?

Jawab :

a.  Jumlah putaran roda sama dengan jarak yang ditempuh dibagi dengan keliling roda 
     N = s/2pR ;  s = v_ot + at²/2 ;  a = (v_t - v_o)/t = (22 ms^-1- 0)/(9s) = 2,44 ms^-2. 
     s = 0 (9 s) +  (2,44 ms^-2)(9s)²/2 = 99 m à N = (99 m)/2p(0,55 m/2) = 57,3 putaran.

b.  f = w/2p ; w = at = (a/R)t = [(2,44 ms^-2)/(0,275 m)](9 s) = 79,8 rad/s
     f = (79,8 rad/s)/2p = 12,7 putaran per detik. 

2.     Sebuah kaleng bermassa 215 g memiliki tinggi 10,8 cm dan diameter 6,38 cm. Kaleng tersebut mula-mula diam pada ujung atas bidang miring yang memiliki panjang 3,00 m membentuk sudut 25^o terhadap horisontal. Menggunakan persamaan energi, hitunglah momen kelembaman kaleng jika kaleng tersebut mencapai dasar bidang setelah menggelinding selama 1,50 s.

PENYELESAIAN :

Diketahui : Kaleng (silinder), m = 215 g ; h = 10,8 cm ; D = 6,38 cm; v_o = 0; t = 1,50 s

                  Bidang miring,  L = 3,00 m;  a = 25^o

Ditanyakan :  Momen kelembaman I = ?

Jawab :  Dalam peristiwa ini energi potensial kaleng diubah menjadi energi kinetik translasi pusat massa  dan energi kinetik rotasi.  mgh = mv²/2 + Iw²/2 à  I = m(2gh - v²)/w²

Percepatan silinder :  a = 2L/t² = 2(3,00 m)/(1,50 s)² à a = 2,67 ms^-2. 

Kecepatan pusat massa silinder : v = at²/2 à
v = (2,67 ms^-2)(1,50 s) = 4,00 ms^-1

Kecepatan putar silinder : w = v/R =  2v/D à

w = 2 (4,00 ms^-1)/(6,38 x 10^-2 m) =  1,25 x 10² rad/s 

h = L sin a = (3,00 m) sin 25^o = 1,27 m

I = (2,15 x 10-1 kg)[2(9,80 ms^-2)(1,27 m) - (4,00 ms^-1)²]/( 1,25 x 10² rad/s)² = 12,2 x 10^-3 kg m²

3.     Gaya F = (2,0 i + 3,0 j) N bekerja pada benda yang dapat bergerak bebas terhadap sumbu tetap yang sejajar dengan sumbu z dari suatu kerangka acuan. Jika titik tangkap gaya tersebut pada posisi r = (4,0 i + 5,0 j) m, tentukan a. besar momen gaya terhadap sumbu z , b. arah vektor momen gaya t.

PENYELESAIAN :

Diketahui :  F = (2,0 i + 3,0 j) N; r = (4,0 i + 5,0 j) m

Ditanyakan :  a. besar t , dan b. arah t

Jawab :  t = r x F = (4,0 i + 5,0 j)  x (2,0 i + 3,0 j) N m = (12,0 - 10,0) k = 2,0 k N m

 a. besar momen gaya t  = 2,0 N m, dan b. arahnya sejajar dengan sumbu + z

4.     Sebuah komedi putar memiliki jari-jari R = 2,0 m dengan momen kelembaman
I = 250 kg m² berputar dengan 10 putaran per menit. Seorang anak bermassa
25 kg meloncat dan berdiri di tepi komedi putar tersebut. Berapakan laju putarannya sekarang ?

PENYELESAIAN :

Diketahui : R = 2,0 m; I = 250 kg m² ; f_o= 10 putaran/mnt ; m = 25 kg.

Ditanyakan : laju putaran setelah anak naik komedi putar,  f = ?

Jawab :  Diasumsikan kecepatan anak tepat ketika menginjak tepi komedi putar nol.

               Dalam kasus ini momentum sudut sistem tersebut konstan, sehingga :

               Iw_o = (I + mR²)w à 2pf = (I 2pf_o )/(I + mR²)2p

 f = (250 kg m²)(10  putaran/mnt )/[ (250 kg m²)+  (25 kg)(2,0 m)²] = 7,14 putaran/mnt.

5.     Sebuah pizza berjari-jari R diambil sebagian dengan potongan berbentuk lingkaran berjari-jari R/2 seperti terlihat pada gambar. Titik beratnya ternyata bergeser dari C ke C'. Jika ketebalan dan massa jenisnya dianggap homogen, tunjukkan bahwa jarak C ke C' adalah R/6.

PENYELESAIAN :

Misalkan sistem koordinat dengan sumbu x berpusat di C.
Posisi pusat massa pizza r₁ = 0 dan posisi pusat massa potongan pizza  r₂ = -R/2. 

Massa persatuan luas  r  homogen, massa pizza M = rpR² dan massa potongan

m = -rpR²/4 (tanda negatip menyatakan massa tersebut diambil).

Pusat massa pizza terpotong adalah : 

r = (Mr₁ + mr₂)/(M + m) = (-rpR²/4)(-R/2)/(rpR² - rpR²/4) = R/6

Dengan demikian pusat massa pizza tersebut setelah dipotong bergeser ke kanan (ke C' ) sejauh R/6.

6.     Sebuah tangga bermassa m ( rapat massanya homogen) disandarkan pada dinding vertikal yang sangat licin membentuk sudut 60^o. Ujung bawah berada pada bidang datar dengan koefisien gesekan statik m_s = 0,40. Seorang anak bermassa M = 2m menaiki tangga tersebut. Jika panjang tangga L, setelah anak tersebut mencapai berapa bagian tangga tersebut mulai tergelincir ?

PENYELESAIAN :

P : gaya reaksi dinding terhadap tangga

W : gaya berat tangga

W_a : Gaya berat anak

N : gaya reaksi lantau terhadap tangga

f_s : gaya gesek statis antara tangga dengan lantai

Sistem setimbang jika resultan gaya dan resultan momen gayanya nol, maka :

SF_y = 0 à N - W - W_a = 0 à N = 3mg

SF_x = 0 à P - f_s = 0 à P = m_s N = 1,20mg

Misalkan anak tersebut telah naik sejauh d, dengan mengambil dasar tangga sebagai pusat putaran O, maka : St = 0  à PL cos 60^o - W(L/2) sin 60^o - W_ad sin 60^o = 0 

d = [( 0,60 mgL - 0,43 mgL)/1,73 mg = 0,1 L

Dengan demikian tangga akan mulai tergelicir setelah anak tersebut naik sejauh 0,1 bagian dari tangga.

komentar | | Read More...

SOAL OLIMPIADE MAHASISWA FISIKA

1.      Menurut teori atom Bohr, jari-jari orbit elektron hanya dapat bernilai   dan seterusnya, dimana  adalah jari-jari atom Bohr. Jari-jari atom Bohr merupakan fungsi dari permitivitas ruang hampa , konstanta Planck, massa elektron dan muatan elektron. Dengan menggunakan metode analisis dimensi tentukanlah bentuk persamaan jari-jari atom Bohr tsb!                                                                                                 (10 point)

2.      Partikel A bergerak dengan kecepatan 10 m/s bertumbukan dengan partikel B yang diam dan bermassa sama. Sebagai akibat tumbukan energi kinetik sistem berkurang 0,995 % . Tentukanlah besar kecepatan partikel A sesaat setelah tumbukan!                           (10 point)

3.      Dua bola gabus kecil yang sama masing-masing mempunyai massa m dan muatan q yang sama, digantungkan pada satu titik oleh dua utas tali yang panjangnya masing-masing  dan massanya dapat diabaikan. Karena ada gaya Coulomb yang tolak menolak, tali tadi membuat sudut α terhadap garis vertikal pada saat keseimbangan tercapai. Tentukanlah hubungan sudut α dengan besaran-besaran q, m,, dan g yang diberikan.

  (10 point)

4.      Sebuah partikel mempunyai fungsi gelombang . Tentukanlah:

a.       Berapa nilai A jika fungsi gelombang tsb ternormalisasi.

b.      Berapa nilai yang diharapkan dari x untuk partikel tsb.                                 (10 point)

5.      Sebuah dipol listrik (muatan +q dan –q) terpisah sejauh 2a satu sama lain. Tentukanlah kuat medan listrik di titik P yang berjarak r dari titik tengah kedua muatan tsb.                                                                                                                                                                                                                 (10 point)

6.      An inclined plane of mass M rests on a rough floor with coefficient of static friction  . A mass m₁ is suspended by a string which passes over a smooth peg at the upper end of the incline and attaches to a mass m₂ which slides without friction on the incline. The incline makes an angel θ with the horizontal. Solve for the accelerations of m₁, m₂ and the tension in the string when  is very large.                                                          (10 point)

7.      Sebuah benda diam terbelah menjadi 2 bagian secara spontan dan keduanya saling bergerak ke arah yang berlawanan. Belahan-belahan tsb memiliki massa 3 kg dan 5,33 kg serta memiliki kecepatan relatif 0,8 c dan 0,6 c. Tentukanlah massa diam benda tsb sebelum terbelah!                                                                                            (10 point)

8.      Sebuah elektron berada pada keadaan  . Berapakah probabilitas untuk menemukan elektron dalam daerah antara inti atom dan jari-jari Bohr untuk . Diketahui fungsi gelombang untuk adalah

       dan   untuk  adalah

                                                                                     (10 point)

9.      Dalam proses penggabungan pasangan energi yang dibawa oleh foton dikonversikan sebelumnya menjadi materi yang dihasilkan dari penggabungan pasangan elektron-positron. Jika proses penggabungan yang terjadi dalam medan magnet sebesar 0,1 T menghasilkan positron dan elektron yang memiliki jari-jari kelengkungan masing-masing 120 mm dan 40 mm. Tentukanlah energi foton datangnya!                                  (10 point)

10.  Sebuah gelombang dengan panjang gelombang 35 cm dan Amplitudo 1,2 cm  bergerak sepanjang tali 15 m  yang memiliki massa 80 gram dan tegangan 12 N. Tentukan:

a.       Berapakah energi total gelombang pada tali?

b.      Hitung daya yang ditransmisikan melalui suatu titik tertentu pada tali!        (10 point)

“Selamat Mengerjakan”

komentar (1) | | Read More...