Asal Medan Magnet Bumi

William gilbert adalah orang yang pertama kali berani mengatakan bahwa bumi kita ini terdiri dari magnet yang sangat besar, kutub dari magnet bumi tidak tepat berada di kutub selatsan bumi. Demikian juga dengan kutub selatan magnet bumi tidak tepat berada di kutub utara bumi. Arah dari kutub-kutub magnet ini dapat diketahui dengan menggunakan sebuah kompas. Kutub utara kompas selalu menunjukkan arah kutub selatan magnet bumi.

garis gaya magnetik bumi di sekitar bumi

Sudut simpang kutub utara magnet bumi dengan garis meridian (garis yang menghubungkan kedua kutub bubmi) dinamakan sudut deklinasi magnet. Sudut ini besarya 11,5o.

Pengetahuan tentang magnet bumi sangat penting untuk pelayaran dan untuk komunikasi masa mendatang. Itulah sebabnya orang mempelajar magnet bumi ini dengan serius. Satu hal penting yang masih dalam penyelidikan adalah tentang asal magnet bumi. Sampai sekarang belum ditemukan teori lengkap yang dapat enerangkan terjadinya magnet bumi.

Dahulu orang menyangka magnet bumi berasal dari magnet permanen yang besar sekali dan tertanam dalam tanah. Tapi hal ini tidak mungkin karena suhu di dalam bumi sangat tinggi. Pada suhu tinggi semua material di dalam bumi akan kehilangan sifat magnetiknya.

bagian bumi

Sekarang walaupun belum sempurna, orang banyak menerima teori dynamo untuk menerangkan terjadinya magnet bumi. Menurut teori ini seperti digambarkan pada gambar di atas, bumi terdiri atas inti padat yang dikelilingo oleh batuan cair. Di atas batuan cair ini terdapat lagi batuan padat. Ketika bumi berotaasi (berputar pada sumbunya) partikel-partikel bermuatan yang terdapat pada batuan cair ini bergerak sehingga menimbulkan arus listrik. Arus listrik ini akan menimbulkan medan magnetic bumi. Semakin cepat bumi berotasi semakin besar arus yang timbul sehingga semakin besar medan magnetic yang ditimbulkan.

Teori ini ditopang oleh kenyataan bahwa planet-planet atau benda angkasa yang gerak rotasinya sangat cepat mempunyai medan megnetik yang sangat besar misalnya planet Yupiter yang berputar sangat cepat (periode rotasinya hanya 10 jam) mempunyai medan magetik sangat kuat. Sebaliknya bulan yang periode rotasinya 27 hari mempunyai medan magnetic sangat kecil.

Teori lain yang cukup beralasan adalah dengan menganggap bahwa sumber magnet bumi adalah panas yang berasaldari inti bum. Inti bumi sangat panas sekali. Inti ii akan memanaskan batuan cairan di atasnya seperti air dipanaskan di atas kompor. Ketika dipanaskan, pada cairan ini terjadi konveksi. Cairan yang panas ke atas dan cairan yang dingin ke bawah. Akibat gerakan konveksi ini ion-ion dalam cairan panas ini akan menimbulkan medan magnetic.

aliran konveksi cairan bumi menghasilkan medan magnetik
Kedua teori di atas telah digunakan untuk menerangkan medan magnetic bumi sekitar permukaan bumi.
Untuk tempat yang lebih tinggi medan magneti bumi diperkirakan berasal dari listrik atmosfer atau angin matahari. Listrik atmosfer merupakan ion-ion yang ada di atmosfer. Ion-ion ini terbentuk akiibat proses ionisasi atom-atom atmosfer oleh sinar ultraviolet dan sinar X dari matahari. Sedangkan angin matahari adalah pancaran partikel-partikel bermuatan dari matahari. Partikel-partikel bermuatan dari listrik atmosfer maupun angin matahari akan menimbulkan arus listrik ketika bergerak (baik yang bergerak kea rah bumi maupun yang tertiup angin). Arus yang ditimbulkan ini akan menyebabkan terjadinya medan megnetik.

Gambar di bawah melukiskan medan magnetic bumi yang jauh sekali dari bumi (bumi dilukiskan sebagai bulatan kecil). Angin matahari datang dari kiri. Medan magnet ini akan terasa pada jarak ribuan kilometer dari bumi. 

angin matahari menghasilkan medan magnetik di atmosfer bumi


Sekian, Semoga Bermanfaat

Interferensi Di Instrument Landing System Pada Pendaratan Pesawat

Pesawat merupakan alat transportasi yang sangat penting di zaman sekarang ini. Jarak yang jauh antar Negara sudah bukan masalah karena dapat ditempuh dalam beberapa jam dengan menggunakan pesawat. bahkan anda dapat “datang ke tujuan sebelum berangkat” dengan menaiki pesawat. 


pesawat selain sebagai alat transportasi yang penting juga merupakan senjata militer yang tidak kalah penting dan ampuh.  Berbagai kemampuan pesawat seperti terbang, melesat, bergerak melebihi kecepatan suara, “menghilang” merupakan aplikasi dari ilmu fisika.

Fisika sebagai ilmu dasar memberikan kerangka kerja dan kerangka dasar dalam menciptakan suatu teknologi. Dengan suatu prinsip fisika yang sederhana jika diaplikasikan dapat menciptakan teknologi yang luar biasa. Produk teknologi dari konsep fisika kali ini adalah system navigasi pendaratan pesawat pada bandara atau yang dikenal dengan Instrument Landing System.

Instrument Landing System sangat diperlukan jika keadaan cuaca yang tidak mendukung seperti adanya kabut yang sangat tebal atau asap kebakaran hutan yang telah terjadi akhir-akhir ini sehingga jarak pandang pesawat menjadi sangat dekat. Pesawat yang tidak dapat melihat jelas pastinya akan sulit untuk menentukan lintasan pendaratan pada bandara sehingga diperlukanlah Instrument Landing System agar pesawat dapat mendarat dengan tepat.

Prinsip yang mendasari Instrument Landing System adalah percobaan interferensi celah ganda Young. Saat dua celah sumber cahaya memancarkan cahaya, maka cahaya tersebut akan berinterferensi . jika di depan celah tersebut dipasang layar akan Nampak pola interferensi cahaya berupa pola gelap-terang. Pola terang terjadi saat interferensi yang dihasilkan maksimum atau hasil dari interferensi dari dua gelombang yang perbedaan fasenya 1,2,3 atau merupakan bilangan genap. Sedangkan ipola gelap terjadi saat interferensi yang dihasilkan minimum atau hasil interferensi dari dua gelombang yang perbedaan fasenya ½ , 3/2 , 5/2, atau merupakan setengah kelipatan bilangan bulat. Paling tengah dari pola-pola tersebut terdapat terang pusat, dimana letaknya ditengah-tengah diantara dua celah yang merupakan sumber cahaya koheren. Terang pusat memiliki intensitas paling tinggi. Percobaan interferensi celah ganda dapat dilihat pada gambar di bawah ini.


Percobaan celah ganda Young mendasari instrument landing system yang digunakan untuk memandu pesawat udara untuk mendarat dengan aman saat jarak pandang buruk. Meskipun system-sistem yang nyata jauh lebih rumit dibandingkan  contoh yang dijelaskan disisni, tetapi prinsip kerjanya pada dasarnya sama. Dua antena radio A1 dan A2 diposisikan berdekatan sejajar dengan landasan , terpisah sejauh beberapa puluh meter. Antenna-antena tersebut memancarkangelombang radio yang koheren yang tidak dimodulasi pada frekuensi sekitar 30 MHz.

Saat antena-antena radio tersebut memancarkan gelombang radio, gelombang tersebut akan berinterferensi sehingga terbentuklah pola-pola interferensi  berupa gelombang yang kuat (interferensi maksimum) san lemah (interferensi minimum). Pesaawat yang memiliki  radio penerima akan “mengunci sasaran” pada sinyal kuat yang dipancarkan di sepanang maksimum hasil interferensi dan pilot mengemudikan pesawatnya sedemikian rupa hingga sinyal yang diterimanya tetap kuat. Jika ia telah menemukan maksimum pusat, maka pesawatnya pasti telah mendapatkan arah yang tepat untuk mendarat saat mencapai landasan. Saat pesawat berada pada maksimum yang salah atau maksimum pertama, bukan maksimum pusat. Petugas dari bandara dapat mengirimkan dua sinyal dari masing-msing antenna dan melengkapi pesawat dengan radio penerima dua channel. Sehingga pilot dapat mengetahui bahwa ia berada pada jalur yang salah.

Burung Merak dan Kolibri, Bukti Keindahan Fisika

Henry Poincare, Fisikawan Perancis, pernah mengatakan :

"Ilmuwan tidak mempelajari alam karena manfaatnya, ia mempelajarinya karena ia menyukainya, dan ia menyukainya karena keindahannya. Jika Alam tidak indah, maka alam tidak patut untuk dipelajari, jika alam tidak patut dipelajari, maka kehidupan menjadi tidak patut dijalani".

Mungkin diantara kalian ada yang mempunyai pertanyaan yang sama dengan saya,
Fisika, Indahnya ada dibagian mana coba?
Itung-itungannya bikin pusing kepala, Rumus-rumusnya aja banyaknya minta ampun, lihat simbol diferensial aja udah bikin horor, haha,



Namun jika kita melihat Burung merak dan Burung Kolibri, tidak akan ada yang menyangkal akan keeksotisan burung satu ini. warna bulunya yang indah dan berwarna warni, bahkan Sri khrisna memakai Bulu Burung Merak ini dikepalanya (Coba kalian nonton Kartun "little khrisna" kalau belum tahu ).

Ternyata keindahan bulu merak ini konsekuensi dari fenomena fisika juga lho ..

Hmmm........apa ya keindahan Bulu Burung Merak dan Kolibri masih ada hubungannya dengan Ilmu Fisika, ??


Warna-warna bulu seekor Burung kolibri tidak disebabkan oleh pigmen. Sifat Iridensi permainan warna yang menciptakan warna-warna yang cemerlang yang sering terlihat dibagian leher dan perutnya disebabkan olek suatu Efek Interferensi. Interferensi ini disebabkan struktur-struktur dalam bulunya. warna-warnanya akan berubah menurut sudut pandang pengamatnya. Sama seperti bulu burung kolibri, warna-warna terang dari Bulu burung merak juga dipengaruhi oleh interferensi. 

kedua jenis burung tersebut, struktur-struktur dalam bulu-bulunya menguraikan dan menggabungkan kembali cahaya tampak sehingga terjadi interferensi.


Bulu merak yang berwarna-warni seperti yang ditunjukkan pada gambar diatas, permukaan dari bulu mikroskopiknya terdiri atas keratin yang menopang sel-sel batang melanin berwarna coklat tuadengan pola-pola biasa (kuku anda terbuat dari keratin, dan melanin adalah pigmen gelap yang ada pada pigmen manusia).

sel-sel batang yang mengandung melanin ini terpisah dengan orde mikrometer, sehingga permukaan bulu ini berfungsi sebagai kisi difraksi.



Seberkas cahaya monokromatis jika dilewatkan pada kisi difraksi akan membentuk pola gelap terang. namun jika cahaya polikromatis/putih melewati kisi difraksi cahaya tersebut akan terurai menjadi berbagai macam warna. 

Konsep difraksi dan interferensi tersebut lantas digunakan dan diaplikasikan oleh Burung merak dan kolibri dalam memperindah bulu mereka. warna-warna pada bulu burung tersebut bergantung pada jarak sel-sel batang melanin, sudut cahaya yang mengenainya. terkadang juga dapat mengeluarkan berbagai macam warna pada kedua mata kita karena sudut pandang dari masing-masing mata kiri dan kanan kita juga berbeda.

Bagaimana ?? 
sudah paham ??
Fisika Indah kan ??

Sekian, Semoga Bermanfaat

Sumber :Serway, Jewet.2010. Fisika untuk sains dan teknik. Jakarta: Salemba Teknika

Smart Solution Matematika "STATISTIKA"

Fisika dan Matematika adalah dua Mata Pelajaran yang sering menjadi momok bagi mayoritas pelajar, baik Pelajar SD, SMP maupun SMA. Sudah banyak survey yang dilakukan berbagai pihak mengenai mata pelajaran apa yang paling tidak disukai/sulit ,dan hasilnya selalu Matematika dan Fisika yang menjadi Mata pelajaran paling tidak disukai.

apa kalian juga salah satu orang yang kurang menyukai matematika dan fisika ??
alasannya apa coba ??
Banyak faktor yang menyebabkan matematika dan fisika dirasa sulit, baik faktor yang disebabkan oleh siswanya, gurunya maupun lingkungannya,


Pada kesempatan kali ini, kami ndak mau membahas tentang polemik tersebut, namun kami berusaha memberi sedikit solusi dengan berbagi Smart solution/ cara cerdas/cara cepat mengerjakan soal matematika pada materi STATISTIKA. Harapan kami dengan adanya Smart solution tersebut dapat membantu kalian semua dalam memahami Matematika, terutama Materi tentang STATISTIKA
contoh soal dan pembahasan STATISTIKA yang meliputi cara menyelesaiakan soal MEAN,MEDIAN,MODUS,DEVIASI RATA-RATA, dan yang lainnya, silahkan kalian lihat pada tampilan dibawah ini !



Dan jika kalian Ingin mengunduh File lengkapnya ( PDF), kalian bisa mendownload filenya pada link yang kami sediakan dibawah ini, download;

Sekian, Semoga bermanfaat

Seminar Fisika "Teknik Tokamak Pada Reaktor Fusi ITER"

Energi listrik merupakan salah satu macam energi yang dapat menunjang segala aspek kehidupan serta dapat meningkatkan taraf hidup manusia. Kehadiran Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) menjadi salah satu solusi dari permasalahan terbatasnya sumber daya fosil. Namun demikian, teknologi reaktor yang dapat digunakan hingga sampai saat ini adalah teknologi reaktor fisi yang mana pada teknologi reaktor ini masih mempunyai beberapa kendala, termasuk bahan bakar nukliryang digunakan untuk reaksi berupa Uranium dan Torium.

Sumber daya energi nuklir dibatasi sebagai Uranium dan Torium. Hal ini karena teknologi reaktor nuklir yang tersedia sekarang adalah teknologi reaktor nuklir yang menggunakan Uranium sebagai bahan bakarnya melalui reaksi fisi U-235.Jika semua Uranium dan Torium dapat dibakar, akan dihasilkan sekitar 800 – 900 kg limbah radioaktif per GWe tahun dengan umur paruh rerata 30 tahun. 

Masalah penanganan limbah reaktor fisi yang mempunyai waktu paroh cukup lama ini pun juga menjadi permasalahan tersendiri. Negara pengembang PLTN jenis reaktor fisi harus menyediakan daerah untuk karantina limbah hasil reaksi fisi.

Pada tahun 1968, ilmuwan Rusia,Igor Tamm dan Andrei Sakharov, dari Institut Kurchatov mengumumkan keberhasilan mereka mengoperasikan reaktor fusi pertama yang mereka sebut (dalam bahasa Rusia) Toroidalnya Kamera Ve Magnetnaya Katushka(Tokamak), atau Pengurungan Plasma dengan Medan Magnet. 

Sukses besar penemuan Tokamak mendorong negara-negara Eropa, Jepang, dan Amerika Serikat untuk membangun fasilitas riset termonuklir sendiri yang juga berbentuk tokamak, yaitu JET di Inggris, JT-60 di Jepang, dan TFTR di Princeton, Amerika Serikat. Hingga kini hampir semua reaktor fusi berbentuk Tokamak (Andang, 2014: 2).

Desain Tokamak ITER ( Sumber: www.bmbf.de, 2008: 5)

Sebuah mega proyek plasma Tokamak telah direncanakan oleh gabungan Uni-Eropa Rusia, Amerika Serikat, dan Jepang. Pada pertemuan gabungan beberapa negara tersebut telah diputuskan tempat pembangunan pada tahun 1998 yaitu Cadarache, Perancis. Mega proyek tersebut dinamakan International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) yang akan mengombinasikan beberapa teknik unggul dari Tokamak yang telah dilakukan sebelumnya oleh negara-negara anggota. 

Ruang vakum berbentuk Toroida dipilih sebagai ruang pembakaran plasma. Tokamak menggunakan komponen utama berupa sistem medan magnetik toroidal dan medan magnetik poloidal guna mengontrol plasma agar tetap berada di ruang vakum. 

Reaktor fusi nuklir mampu menggunakan bahan bakar Deuterium dan Litium setelah dikonversi menjadi Tritium, yang ketersediannya jauh lebih melimpah di permukaan Bumi daripada ketersediaan Uranium dan Torium. ITER (2013: 5) menyatakan bahwa Deutrium dapat didestilasi dari semua bentuk air, termasuk air laut, dengan setiap satu liter air laut terdapat 33 miligram Deutrium. Energi persatuan massa yang dihasilkan reaksi Deuterium dan Tritium sekitar 17 kali lebih besar daripada energi per satuan massa yang dihasilkan oleh Uranium dan Torium.

1D2 + 1T3à2He4 + 0n1 + 17,6 MeV
Persamaan reaksi nuklir Deuterium dan Tritium diatas tidak menghasilkan limbah radioaktif, yang bersifat radioaktif hanyalah bahan bakar TritiumTritium, 1T3merupakan isotop yang tidak stabil dan mempunyai umur paruh 12,3 tahun, lebih pendek daripada umur paruh rerata limbah nuklir dari reaksi Uranium dan Torium.

Pembelokan yang serupa atau gaya semu ini terjadi ke arah manapun peluru itu bergerak. Jika peluru diarahkan sejajar dengan garis lintang (selain khatulistiwa), pembelokan juga akan berarah ke kanan di Belahan Bumi Utara dan ke kiri di Belahan Bumi Selatan.

Untuk Penjelasan lebih lengkap tentang Teknik Tokamak Pada Reaktor Fusi ITER (International Thermonuclear Experiment Reactor),  bisa kalian lihat dalam Makalah Seminar Fisika yang disusun Oleh Mahasiswa Fisika FKIP UNS, Rifai Hari Setyawan. Makalah tersebut akan membahas tentang Pengertian Plasma, Reaksi Fusi Termonuklir, Tampang Lintang, Kriteria Lawson Hingga Tokamak.

Untuk Makalah Seminar Fisika tersebut ( Format .PDF ) bisa kalian Unduh

Sekian, Semoga bermanfaat

Eksperimen Fisika "Pembuatan Alat Praktikum Penentuan Momen Gaya (TORSI)"

Kegiatan Praktikum selalu dilakukan kegiatan pengukuran, Pengukuran merupakan pengumpulan informasi, dengan melakukan pengumpulan dapat diperoleh besarnya suatu besaran, dan juga diperoleh bukti yang kuantitatif. Namun dalam pengamatan suatu gejala pada umumnya belum lengkap jika belum memberikan informasi yang kuantitatif, sehingga untuk memperoleh informasi tersebut memerlukan pengukuran suatu sifat fisis, (Sumber: Soejoto dan Sustini 1983:1). 

Dari pengukuran itu diperoleh berbagai sumber diolah dan disintesiskan menjadi sebuah model atau teori suatu gejala alam. Agar berguna teori-teori harus menerangkan semua peristiwa alam yang dikenal waktu itu, bahkan harus dapat meramalkan berbagai hal baru yang benar tidaknya dibuktikan dengan percobaan dan pengukuran baru ( Sumber: Djonoputro, 1984:1).

Jika pada kesempatan sebelumnya, saya membagikan Makalah Eksperimen Fisika "Pembuatan Alat Praktikum Modulus Puntir"nah dikesempatan kali ini saya akan berbagi Makalah Pembuatan Alat Praktikum Penentuan Momen Gaya (TORSI).

Rancangan Alat Praktikum Penentuan Momen Gaya (TORSI) tersebut dan makalah yang akan saya bagikan bukan merupakan karya pribadi saya, namun merupakan salah satu karya mahasiswa Pendidikan Fisika UNS, nama dan angkatan silahkan lihat pada tampilan makalah dibawah

Untuk Tampilan Alat Praktikum Momen Gaya bisa kalian lihat digambar dibawah ini !!


Untuk Alat dan bahan Pembuatan Alat Praktikum Momen Gaya ini, relatif mudah didapatkan dan harganya relatif murah !, untuk lebih lengkapnya silahkan lihat pada BAB III Makalah Pembuatan Alat Praktikum Momen Gaya yang tampilannya bisa kalian lihat dibawah ini !!



Dan jika kalian ingin mengunduh File makalah Pembuatan alat Praktikum Ayunan Balistik, bisa kalian Download  Via Google Drive atau Via Solidfiles

Sekian, semoga bermanfaat
Kritik, masukan dan saran bisa ditulis dikolom komentar

Smart Solution Matematika "Limit Fungsi"

Fisika dan Matematika adalah dua Mata Pelajaran yang sering menjadi momok bagi mayoritas pelajar, baik Pelajar SD, SMP maupun SMA. Sudah banyak survey yang dilakukan berbagai pihak mengenai mata pelajaran apa yang paling tidak disukai/sulit ,dan hasilnya selalu Matematika dan Fisika yang menjadi Mata pelajaran paling tidak disukai.

apa kalian juga salah satu orang yang kurang menyukai matematika dan fisika ??
alasannya apa coba ??
Banyak faktor yang menyebabkan matematika dan fisika dirasa sulit, baik faktor yang disebabkan oleh siswanya, gurunya maupun lingkungannya.
Pada kesempatan kali ini, kami ndak mau membahas tentang polemik tersebut, namun kami berusaha memberi sedikit solusi dengan berbagi Smart solution/ cara cerdas/cara cepat mengerjakan soal matematika pada materi LIMIT FUNGSI. Harapan kami dengan adanya Smart solution tersebut dapat membantu kalian semua dalam memahami Matematika, terutama Materi tentang LIMIT FUNGSI
contoh soal dan pembahasan LIMIT FUNGSI, silahkan lihat pada tampilan dibawah ini !



Dan jika kalian Ingin mengunduh File lengkapnya ( PDF), kalian bisa mendownload filenya pada link yang kami sediakan dibawah ini, download;

Sekian, Semoga bermanfaat

Smart Solution Matematika "Fungsi Kuadrat"

Fisika dan Matematika adalah dua Mata Pelajaran yang sering menjadi momok bagi mayoritas pelajar, baik Pelajar SD, SMP maupun SMA. Sudah banyak survey yang dilakukan berbagai pihak menggenai mata pelajaran apa yang paling tidak disukai/sulit ,dan hasilnya selalu Matematika dan Fisika yang menjadi Mata pelajaran paling tidak disukai.

apa kalian juga salah satu orang yang kurang menyukai matematika dan fisika ??
alasannya apa coba ??
Banyak faktor yang menyebabkan matematika dan fisika dirasa sulit, baik faktor yang disebabkan oleh siswanya, gurunya maupun lingkungannya,


Pada kesempatan kali ini, kami ndak mau membahas tentang polemik tersebut, namun kami berusaha memberi sedikit solusi dengan berbagi Smart solution/ cara cerdas/cara cepat mengerjakan soal matematika pada materi FUNGSI KUADRAT. Harapan kami dengan adanya Smart solution tersebut dapat membantu kalian semua dalam memahami Matematika, terutama Materi tentang FUNGSI KUADRAT
contoh soal dan pembahasan Fungsi Kuadrat, silahkan lihat pada tampilan dibawah ini !



Dan jika kalian Ingin mengunduh File lengkapnya ( PDF), kalian bisa mendownload filenya pada link yang kami sediakan dibawah ini, download;

Sekian, Semoga bermanfaat