Mengapa Ikan Tidak Mati Saat Kilat Menyambar Lautan?

Laut dan samudra merupakan bagian dari permukaan bumi. Sekitar 2/3 permukaan bumi ditutupi oleh air, berupa laut dan samudra. Laut juga merupakan habitat hewan-hewan air, seperti: ikan, kerang, gurita, dan hewan-hewan air lainnya. Hewan-hewan air tersebut tidak hanya hidup di perairan dalam, namun juga banyak yang hidup di perairan dangkal, seperti: lumba-lumba, ikan terbang, Giant traveling, dan lainnya.

Karena permukaan bumi sebagian besar adalah lautan, maka cuaca alam seperti hujan dan petir, sebagian besar terjadi berada di atas lautan. 
Petir yang berasal dari awan bermuatan (biasanya terjadi saat hujan) akan menuju awan lain atau bumi. Jika petir tersebut berasal dari awan yang berada di atas lautan, maka petir tersebut akan menuju lautan. 

Sebuah sambaran petir rata-rata memiliki Arus sebesar 20.000 ampere. Selain itu, sambaran petir memiliki energi yang mampu menyalakan sebuah bola lampu 100 watt selama lebih dari 3 bulan. Dengan energi yang sangat besar ini, petir dapat menghancurkan benda-benda yang disambarnya dan bahkan dapat mengakibatkan kematian bagi makhluk hidup yang disambarnya .


Gambar. Petir Yang Terjadi di Atas Lautan

Lalu bagaimana dengan nasib ikan-ikan yang hidup di lautan saat lautan tersambar petir? 
Apakah mereka akan mati?

Kenyataannya ikan-ikan tersebut tidak mati. 
lha kok bisa, ya?
Air laut kan merupakan konduktor yang baik karena memiliki kadar garam (ion ion) yang konsentrasinya dibilang cukup tinggi. Artinya air laut dapat menghantarkan listrik dengan baik.

Kalau kalian sering menonton film misteri atau anime Detective Conan. Tentunya kalian pernah menjumpai kejadian orang yang mati tersetrum listrik di kamar mandi karena kabel listriknya tercelupkan ke air. 
Pernah, kan?

Itu baru air tawar.  Kalau air asin tentu saja lebih mujarab hasilnya :D

Seperti lautan yang kandungan airnya asin, jika disambar petir yang arusnya sangat besar tentu harusnya ikan-ikan yang hidup di dalamnya akan mati (mateng/gosong). Kan air laut Konduktor yang baik.
Tapi, faktanya ikan-ikan tersebut tidak mati lho.

Ada apa sebenarnya? 
Apakah hukum fisika tidak berlaku di lautan?

Tentu saja hukum fisika tetap berlaku. 
Justru karena air tersebut konduktor yang baik, maka ikan-ikan tersebut malah akan terlindungi. 

Kita tahu bahwa pada bola konduktor saat dimuati listrik (digosok-gosok) muatan listrik akan terdistribusi di permukaan bola karena muatannya dapat bergerak bebas dan medan listrik di dalam bola konduktor adalah nol, sedangkan potensial di dalam bola konduktor sama (tidak ada beda potensial). 

Berbeda dengan bola isolator jika dimuati listrik, muatannya akan tersebar di seluruh bola baik di dalam maupun di luar. Sama halnya dengan aliran listrik pada konduktor, arus listrik pada kawat juga hanya berada pada permukaan kawat saja. 

Nah begitu pula dengan petir dan lautan. 
Saat lautan tersambar petir, listrik atau muatannya hanya berada pada permukaan lautan saja karena medan listrik di dalam lautan yang berupa konduktor adalah nol. Muatan listrik/petir akan bergerak karena adanya medan listrik atau perbedaan potensial listrik. Jika medan listrik di dalam lautan adalah nol maka muatan listrik tidak akan sampai kedalam. Muatan listrik ini akan menyebar di permukaan lautan saja. Sehingga ikan-ikan yang berenang di dalam lautan malah aman. 

Tapi, jika saat tersambar petir bagian tubuh ikan tersebut muncul ke permukaan, sudah dipastikan ia akan meninggal dunia.
kasihann..

Ilustrasi Fisikanya, bisa dilihat pada gambar berikut!

distribusi muatan pada bola konduktor

Wah, ternyata tempat yang aman dari listrik petir adalah malah konduktor (teman baik listrik itu sendiri).

Nah, kalau saat ada petir menyambar-menyambar gak jelas di tempat kalian, maka tempat yang paling aman adalah di dalam mobil. Kenapa? 

Karena mobil yang terbuat dari konduktor bagian luarnya akan menjaga kalian dari arus listrik yang sangat besar tadi. Medan listrik di dalam mobil adalah nol. Walaupun mobil itu sampai disambar petir sekalipun, insyaAllah kalian akan aman di dalamnya.


Sekian, Semoga bermanfaat

Polarisasi Cahaya dan Macamnya

Cahaya memiliki sifat sebagai gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang dapat merambat tanpa memerlukan medium. Sedangkan berdasarkan arah getarnya, cahaya termasuk kedalam gelombang transversal. Karena hal tersebut maka cahaya dapat mengalami proses polarisasi. Gejala polarisasi hanya dapat dialami oleh gelombang transversal saja.

Menurut Alonso dan Finn (1992), polarisasi cahaya adalah peristiwa penyerapan arah bidang getar gelombang. Tjia (1993) menjelaskan bahwa gejala polarisasi dapat digambarkan dengan gelombang yang terjadi pada tali yang dilewatkan pada celah. Apabila tali digetarkan searah dengan celah maka gelombang pada tali dapat melewati celah tersebut. Sebaliknya jika tali digetarkan dengan arah tegak lurus celah maka gelombang pada tali tidak bisa melewati celah tersebut.

Gambar Peristiwa Polarisasi (a) Tali Digetarkan Searah dengan Celah 
(b) Tali Digetarkan dengan Arah Tegak Lurus Celah
(Sumber: Saripudin, Rustiawan & Suganda, 2009)

Seberkas sinar terdiri atas banyak gelombang yang dipancarkan oleh atom-atom dari sumber cahaya. Setiap atom menghasilkan gelombang yang memiliki orientasi tertentu dari vektor medan listrik E. Arah polarisasi dari setiap gelombang didefinisikan sebagai arah medan listrik yang bervibrasi.
Gambar. Sebuah Diagram Skematis dari Gelombang Elektromaknetik (Serway, 2010).

Pada tersebut, arah medan listrik terletak disepanjang sumbu y. Namun, gelombang elektromagnetik dapat memiliki vektor E yang terletak di bidang yz membentuk sudut berapapun yang memungkinkan dengan sumbu y. Oleh karena itu arah vibrasi dari suatu sumber gelombang semuanya mungkin, maka resultan gelombang elektromagnetiknya adalah suatu superposisi dari gelombang-gelombang yang bervibrasi ke arah yang berlainan. Hasilnya adalah sinar cahaya yang tidak terpolarisasi.

Gambar Berkas Cahya (a) Representasi dari Seberkas Cahaya yang Tidak Terpolarisasi.
(b) Berkas Cahaya yang Terpolarisasi Secara Linier (Serway,2010).

Gambar (a) terlihat bahwa arah rambat gelombang tegak lurus bidang kertas. Panah menunjukkan beberapa arah yang mungkin dari vektor medan listrik untuk setiap gelombang yang membentuk resultan berkas sinar. Sebuah gelombang dikatakan terpolarisasi linier jika resultan medan listriknya bervibrasi kearah yang sama disetiap waktu pada titik tertentu, seperti ditunjukkan pada Gambar  (b). Bidang yang dibentuk oleh E dan arah rambatnya disebut bidang polarisasi gelombang. Sinar alami seperti sinar matahari pada umumnya adalah sinar yang tak terpolarisasi. Cahaya dapat mengalami gejala polarisasi dengan berbagai cara, antara lain karena peristiwa pemantulan, pembiasan, pembias ganda, absorbsi selektif, dan hamburan.

Macam Polarisasi Cahaya

1. Polarisasi Dengan Pemantulan dan Pembiasan
Ketika seberkas sinar yang tidak terpolarisasi dipantulkan dari sebuah permukaan, maka cahaya yang dipantulkan mungkin seluruhnya terpolarisasi, setengahnya terpolarisasi, atau tidak terpolarisasi sama sekali bergantung pada sudutnya.
Gambar. Cahaya yang Tidak Terpolarisasi Datang pada Bidang Pantul (Serway,2010).

Misal sebuah sinar yang tidak terpolarisasi datang pada permukaan, seperti pada gambar di atas, setiap vektor medan listrik masing-masing dapat diuraikan menjadi dua komponen. Komponen pertama adalah yang sejajar permukaan (ditunjukkan oleh titik) dan komponen kedua adalah yang tegak lurus dengan komponen pertama dan dengan arah rambatnya (ditunjukkan dengan panah). 

Pada keadaan ini komponen sejajarnya memantulkan lebih kuat daripada komponen tegak lurus dan menghasilkan sinar pantul yang terpolarisasi sebagian dan sinar bias juga terpolarisasi sebagian (Serway,2010). Jika sudut  θ1 berubah hingga sudut antara sinar pantul dan sinar bias adalah 90⁰, maka sinar pantul terpolarisasi seluruhnya (medan listrik 17 tegak lurus bidang datar) dan sinar bias akan tetap terpolarisasi sebagian. Sudut dimana sudut antara sinar pantul dan sinar bias saling tegak lurus disebut sudut polarisasi yang dinotasikan  θp.

Gambar. Sinar Pantul Terpolarisasi Seluruhnya (Serway,2010).


2. Polarisasi dan Pembiasan Ganda (Bifefringence)

Suatu sinar cahaya setelah melewati suatu kristal dapat terpecah menjadi dua berkas akibat adanya dua arah pembiasan sekaligus yang disebut dengan pembias ganda (Soedojo, 1992). Pembias ganda dapat terjadi pada bahan kalsit (calcite) dan plastik yang ditegangkan seperti selofen (cellophone). Pada kebanyakan material, laju cahaya adalah sama ke semua arah.

Material seperti ini disebut isotropik. Disebabkan struktur atomnya, bahan birefringence adalah anisotropik yaitu laju cahaya tidak sama untuk semua arah. Saat seberkas cahaya masuk pada material birefringence seperti kalsium karbonat, cahaya yang tidak terpolarisasi terurai menjadi dua berkas cahaya dengan bidang polarisasi yang melaju dengan kecepatan yang berbeda. Kedua berkas cahaya dipolarisasikan kearah yang saling tegak lurus. Kedua berkas tersebut adalah sinar biasa (ordinary ray) dan sinar luar biasa (extraordinari ray). 

Ada arah tertentu pada bahan birefringence dimana kedua sinar merambat dengan kecepatan yang sama. Arah ini disebut dengan sumbu optik (Tipler, 2001). Arah rambat cahaya pada material birefringence dijelaskan oleh Gambar berikut.


Gambar. Cahaya yang Tidak Terpolarisasi Datang Ke Dalam Kristal Kalsium Karbonat (Tipler,2001).


Sinar biasa (sinar O) dikarakteristikkan oleh suatu indeks bias nO yang sama ke segala arah. Hal ini berarti jika ada sebuah titik sumber cahaya di dalam kristal maka gelombang biasa akan menyebar dari sumber cahaya seperti bola-bola. 

Sedangkan, sinar kedua yaitu sinar luar biasa (sinar E) yang bergerak dengan kelajuan beragam dan karena itu dikarakteristikkan oleh indeks bias nE yang berubah sesuai arah rambatnya. Hal ini berarti jika ada sebuah titik sumber cahaya di dalam kristal maka gelombang luar biasa menyebar dari sumber cahaya dengan berbentuk elips. Penjelasan tersebut dapat dilihat pada gambar berikut.


Gambar. Sebuah Sumber Titik S Di Dalam Kristal Pembias Ganda (Serway, 2010).

Di arah sumbu optik, sinar biasa dan sinar luar biasa mempunyai kelajuan yang sama, yang bersesuaian dengan arah yang membuat nO= nE.
Beda kelajuan antara sinar tersebut maksimum pada arah tegak lurus sumbu optik. Nilai untuk nO dan nuntuk berbagai kristal pembias ganda ditunjukkan pada tabel berikut.

Tabel. Indeks Bias Kristal Pembias Ganda untuk Panjang Gelombang 589,3 nm (Serway,2010).



3. Polarisasi dengan Absorbsi Selektif

Polarisasi akibat absorbsi selektif terjadi jika cahaya melalui zat yang dapat memutar bidang polarisasi gelombang cahaya. Zat semacam ini disebut zat optis aktif. Pada tahun 1938, E.H.Land (1909-1991) menemukan sebuah bahan yang disebutnya sebagai polaroid yang memolarisasikan cahaya dengan cara absorbsi selektif melalui molekul-molekul yang terorientasi. 

Bahan tersebut dibuat dalam bentuk bahan lembaran tipis dari rantai hidrokarbon yang panjang. Lembaran ini diregangkan selama pembuatannya sehingga molekul panjangnya menjadi lurus. Setelah lembaran dicelupkan ke dalam cairan yang mengandung iodin, maka molekul-molekul menjadi konduktor listrik yang baik.

Kebanyakan konduksi terjadi di sepanjang rantai-rantai hidrokarbon karena elektron dapat dengan mudah bergerak hanya pada rantai-rantai tersebut. Saat cahaya masuk dengan vektor medan listriknya sejajar dengan rantai-rantai tersebut, arus listrik akan mengalir disepanjang rantai, sehingga energi cahaya akan diserap. Jika medan listrik tegak lurus rantai maka cahaya akan ditransmisikan. Arah tegak lurus rantai-rantai tersebut disebut dengan sumbu transmisi.

Gambar. Sinar Yang Mengalami Polarisasi Absorbsi Selektif (Serway, 2010)

Jika seberkas sinar yang tidak terpolarisasi datang pada lembaran polarisasi pertama yang disebut dengan polarisator dengan sumbu transmisi berorientasi vertikal seperti ditunjukkan gambar di atas, maka cahaya yang dihantarkan melalui lembaran ini akan dipolarisasikan secara vertikal. Lembar polarisasi kedua yang disebut dengan analisator akan memotong berkas tersebut.

Sumbu transmisi analisator dibuat bersudut θ terhadap sumbu transmisi polarisator, sehingga komponen E0 yang sejajar sumbu analisator yang diloloskan melewati analisator adalah E0 cos θ. Oleh karena itu, intensitas dari berkas transmisi dapat dijelaskan dengan persamaan berikut.

Dimana,  I adalah jumlah cahaya yang diteruskan pada sudut θ, dan 
Imaks adalah jumlah maksimum cahaya yang diteruskan.

Hubungan ini didapatkan berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Etienne Louis Malus pada tahun 1890, persamaan ini disebut dengan Hukum Malus (Sears, 1975).
Dari persamaan di atas, didapat bahwa intensitas dari berkas yang diteruskan akan maksimum ketika kedua sumbu transmisinya sejajar (θ=0⁰ atau 180⁰) dan akan nol (diserap sempurna oleh analisator) ketika kedua sumbu transmisi saling tegak lurus.

4. Polarisasi Melalui Hamburan
Ketika cahaya datang mengenai suatu bahan, maka elektronelektron dalam bahan akan menyerap dan meradiasikan kembali sebagian cahaya. Fenomena penyerapan dan radiasi kembali ini disebut dengan hamburan.

Gambar. Hamburan Cahaya Matahari yang Tidak Terpolarisasi Oleh Molekul Udara (Serway,2010).

Gambar di atas mengambarkan cahaya matahari yang tidak terpolarisasi mengalami polarisasi ketika dihamburkan. Berkas sinar matahari yang tidak terpolarisasi yang melewati arah horizontal (sejajar tanah) mengenai sebuah molekul dari salah satu gas yang ada di udara, sehingga membuat molekul-molekulnya bergerak. 

Komponen horizontal dari vektor medan listrik dalam gelombang muncul pada arah horizontal dari vibrasi muatannya, dan komponen vertikal vektor tersebut muncul pada arah vertikal dari vibrasinya.

Ketika cahaya dengan panjang gelombang λ yang berbeda-beda datang pada molekul gas berdiameter d (d λ)maka intensitas relatif dari cahaya yang terhambur akan berubah menurut 1/λ4. Kondisi d λ terpenuhi untuk hamburan dari molekul oksigen dan nitrogen di atmosfer, yang diamaternya sekitas 0,2 nm. Oleh karena itu, panjang gelombang yang kecil (cahaya biru) dihamburkan secara efisien 23 daripada panjang gelombang besar (cahaya merah).

Jadi, ketika cahaya matahari dihamburkan oleh molekul gas di udara, maka radiasi berpanjang gelombang kecil (biru) akan dihamburkan dengan lebih kuat daripada radiasi berpanjang gelombang besar (merah), inilah alasan mengapa langit berwarna biru.

Sekian, Semoga Bermanfaat

Mengenal Efek Mpemba

Ketika teman-teman membaca judul artikel ini, pasti masih banyak di antara kalian yang merasa asing dengan istilah “Efek Mpemba”. Ya, istilah ini masih kalah terkenal dibandingkan dengan beberapa istilah fisika lainnya.

Sesuai dengan namanya, Efek Mpemba merupakan sebutan untuk sebuah peristiwa yang dialami oleh seseorang yang bernama Erasto Mpemba.

Erasto Mpemba?
Siapakah dia? 
Adakah di antara kalian yang sudah mengenal tokoh tersebut terlebih dahulu?

Jika ada yang belum mengenal beliau, coba kalian baca artikel yang membahas Erasto Mpemba


Peristiwa ini terjadi ketika Mpemba masih duduk di bangku sekolah menengah di Tanzania, Afrika. Saat itu, Mpemba dan teman sekelasnya melakukan praktik pembuatan es krim. Dan dalam keadaan yang mendesak, Mpemba terpaksa memasukkan cairan susu rebus miliknya yang masih panas ke dalam kulkas. Tapi, tidak seperti yang diperkirakan, cairan susu rebusnya itu justru membeku lebih dahulu daripada cairan susu rebus dalam keadaan lebih dingin.

Rasa keingintahuan Mpemba yang tinggi membuatnya terus berusaha mencari jawaban atas peristiwa yang dialaminya itu. Berbagai cara, seperti melakukan percobaan menggunakan cairan lain dan bertanya kepada fisikawan yang ia temui selama kuliah telah dilakukan. 
Hasil dari penelitiannya ini kemudian dipublikasikan dan menjadi fenomena baru di dunia ilmiah (Mpemba & Osborne, 1969).

Efek Mpemba terjadi ketika dua sampel air yang identik dalam segala hal (kecuali suhu) diletakkan pada suhu pendingin yang sama.  Air yang pertama memiliki suhu yang lebih tinggi dari air yang kedua. Dan hasilnya, Air yang awalnya suhunya lebih tinggi akan membeku terlebih dahulu daripada air yang kedua.

Berdasarkan teori yang ada, Efek ini tidak mungkin terjadi. Namun, telah diamati dalam berbagai percobaan bahwa efek ini sebenarnya mungkin (Jeng, 2006).

Ingin membuktikannya?
Coba kalian Praktekan sendiri! Pasti kalian juga akan terkejut!
Alat dan bahan yang dibutuhkan, Langkah-langkah kerja, dan contoh Analisis data bisa kalian lihat pada “Petunjuk praktikum Efek Mpemba”.

Selamat mencoba,,,,Jika kalian berhasil berarti kalian berbakat menjadi ilmuwan :D


Yok lanjut…..

Secara sederhana Efek Mpemba dideskripsikan sebagai fenomena sampel air panas yang membeku lebih cepat atau lebih dulu daripada sampel air dingin.

Air panas membeku sebelum air dingin hanya jika air sangat dingin dan air yang lebih dingin mempunyai suhu inti yang lebih rendah dari air yang lebih panas. Efek Mpemba tidak dapat diamati jika air panas membeku lebih dahulu namun semua kondisi selama pendinginan tidak “identik” (Brownridge, 2010).

Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Efek Mpemba

1. Jumlah Energi yang Berpindah
Jumlah energi yang berpindah dari air dingin dan air panas untuk mengubahnya menjadi es ini tidak jauh berbeda seperti yang diperkirakan. Sebagian besar ekstraksi energi digunakan untuk menggerakkan fase transisi dari cair menjadi padat yang diatur oleh kalor laten peleburan (Lf). Setelah cairan didinginkan hingga titik beku, jumlah energi yang sama harus diekstraksi untuk membentuk es pada keadaan awal dari keduanya, yakni air panas dan dingin. 
Pada titik beku, energi 336 Joule/gram air harus diekstrak untuk mendorong fase transisi (terlepas dari suhu awal).

2. Gradien Suhu
Air panas dapat mengejar Air dingin karena pendinginan sebagian besar didorong oleh gradien suhu cairan. 
Pada dasarnya, laju perpindahan kalor yang melalui daerah tertentu berbanding lurus dengan gradien suhu ruang. Oleh karena itu, perubahan suhu yang lebih besar dari suatu volume cairan akan menghasilkan fluks panas yang lebih tinggi sehingga energi panas yang besar berpindah dari sistem. Tingkat pendinginan akan lebih besar di tempat yang memiliki gradien suhu lebih besar, yang dalam kasus ini terjadi pada wadah yang berisi air panas.

Hal tersebut ditunjukkan pada gambar berikut.

(a) Grafik Gradien Suhu Air Panas (b) Grafik Gradien Suhu Air Dingin  (Sumber: Corrigan, 2012) 

Pada gambar tersebut, garis tengah wadah adalah tempat dimana suhu akan menjadi yang terbesar 
(T max). Seperti panas yang diangkut keluar dari sisi wadah melalui konduksi (dinyatakan oleh arah), suhu rata-rata cairan akan menurun, gradien juga menjadi lebih kecil, dan laju perpindahan kalor melambat. 
Awalnya cairan dingin memiliki gradien jauh lebih kecil, sehingga laju pendinginan lebih lambat. Ini berarti bahwa dari waktu ke waktu, air panas pada akhirnya dapat mengejar air dingin, dalam arti asimtotik. Gradien yang lebih besar dari keadaan awalnya akan membantu air panas untuk menutup kesenjangan suhu antara air panas dan air dingin.

Hal tersebut dapat yang ditunjukkan oleh gambar berikut!
Grafik Perubahan Suhu terhadap Waktu Selama Proses Pendinginan (Sumber: Brownridge, 2010)


Air panas dapat mulai untuk mengejar ketinggalannya dengan air dingin tapi tidak dapat melampauinya. Hal ini karena sebagian air panas mendingin, gradien menjadi mirip dengan gradien awal air dingin, dan oleh karena itu fluks panas menurunkan respon (Corrigan, 2012).


3. Karakteristik Air dalam Proses Pendinginan
Terdapat dua karakteristik air dalam proses pendinginan, yaitu:
  • Perbedaan kalor laten peleburan dan kalor jenis air, yang menimbulkan daya pendinginan dari es
  • Koefisien ekspansi termal negatif, yang menimbulkan kemampuan es untuk mengapung.
Berdasarkan karakteristik pertama, karena perbedaan kalor laten peleburan dan kalor jenis air yang cukup besar maka akan lebih efektif jika mendinginkan air panas dengan menjatuhkan es ke dalam wadah daripada memasukkannya ke dalam lemari pendingin. Sedangkan karakteristik kedua yaitu koefisien ekspansi termal negatif berkaitan dengan perpindahan kalor. 

Berikut ini perpindahan kalor yang terjadi dalam wadah air panas ketika proses pendinginan yang ditunjukkan oleh gambar berikut.

Gambar Geometri Formasi Es dan Aliran Konveksi dalam Wadah (Sumber: Corrigan, 2012)

Air akan mulai mendingin di sekitar tepi wadah dimana fluks panas terbesar. Sehubungan dengan suhu freezer, panas akan mengalir melalui bawah, samping, dan atas wadah. Air ini akan mendingin dan berubah menjadi es ketika panas diekstraksi sepanjang permukaan ini, meskipun bagian dalam air masih pada suhu yang cukup panas. Pendinginan permukaan ini akan membentuk lapisan es di seluruh permukaan bagian dalam wadah. 

Air yang lebih dingin, karena lebih padat (kecuali air bersuhu di bawah 4oC menunjukkan respon kepadatan terbalik) akan tenggelam ke dasar, sedangkan air yang lebih panas akan menggantinya dengan bergerak ke atas karena kurang padat (Corrigan, 2012). 
Hal ini akan menyebabkan gravitasi yang menimbulkan wilayah konveksi dimulai dari bagian dalam cairan. Bagian terpanas dari cairan akan berada di pusat (secara horizontal) dari wadah, dan menuju atas wadah (karena kenaikan cairan yang lebih panas). 

Gambar berikut menunjukkan gambaran suhu sepanjang sumbu horisontal dan vertikal wadah.


Seperti dijelaskan di atas, air yang awalnya panas akan mendingin lebih cepat daripada air yang lebih dingin untuk mendekati suhu rata-rata dari waktu ke waktu. Hal ini disebabkan gradien suhu yang lebih besar serta arus konveksi yang lebih besar. Hal ini memungkinkan air panas untuk menutup kesenjangan suhu dengan air dingin.


Dalam wadah air dingin, gradien suhu berkurang, wilayah konveksi berkurang, dan perpindahan kalor pun berkurang. Namun, dalam wadah air panas, cairan panas pada bagian dalam terkonveksi oleh es yang terbentuk di sekeliling dinding wadah. Es ini akan mencair karena tingginya tingkat perpindahan kalor antara dinding dalam dan luar wadah (baik melalui konveksi dan konduksi). Faktanya, tidak semua es mencair untuk melepaskan diri dari dinding, namun hanya permukaan kontak antara es dan dinding. Hanya lapisan es yang sangat tipis dari es tersebut yang mencair untuk lepas dari dinding.

Konveksi internal dan daya apung es (karena kurang padat) akan menyebabkan es untuk pindah ke bagian dalam cairan yang terpanas (Brownridge, 2010). Berdasarkan hasil penelitian Corrigan (2012), es akan mencair dari bawah, samping, dan atas. Sebagai bagian dari es yang lepas dari dinding, es itu akan mengangkut energi "negatif" (dalam arti relatif) untuk bagian interior cairan, dan mendinginkannya menggunakan kekuatan luar biasa dari es untuk mendinginkan cairan sekitarnya (seperti dijelaskan pada karakteristik pertama di atas).


Air yang dihasilkan dari mencairnya es harus mendingin dan kembali menjadi es. Namun, es yang copot dari dinding secara efektif membawa efisiensi perpindahan kalor yang ada pada dinding tepat ke bagian dalam cairan. Panas yang terbawa di dinding sedang disimpan dalam es sebagai energi negatif (sekali lagi, kata negatif bermakna relatif). Es ini kemudian bergerak ke bagian dalam cairan di mana ia kemudian menyerap sejumlah energi dengan cara cepat. Sementara itu, di dinding, efisiensi perpindahan kalor yang besar ini digunakan untuk mengkonversi cairan lain menjadi es.


4. Ikatan Hidrogen Air
Ikatan hidrogen dikemukakan pertama kali oleh Latiner dan Rodebush pada tahun 1920. Ikatan hidrogen terdapat di antara molekul-molekul senyawa dimana terdapat atom H yang berikatan secara kovalen dengan atom unsur yang elektronegatif seperti F, N, dan O (misalnya saja pada senyawa H2O). Ikatan hidrogen juga terdapat pada molekul-molekul senyawa yang atomnya memiliki pasangan elektron yang masih bebas, yang dapat disumbangkan kepada atom H pada molekul lain. 

Ikatan hidrogen jauh lebih lemah dibandingkan dengan ikatan kovalen. Walaupun ikatan hidrogen merupakan ikatan yang lemah, tetapi ikatan hidrogen tersebut cukup berpengaruh terutama terhadap molekul air seperti titik didih, titik beku, dan anomali air. Karena pada air (H2O) memiliki dua atom H yang dapat membentuk ikatan hidrogen, maka penyimpangan titik didihnya menjadi tinggi (Syarifuddin, 1994: 134-135).

Dr. Sun Changqing dan Dr Xi Zhang (2013) dari Nanyang Technological University berpendapat bahwa Efek Mpemba terjadi karena interaksi yang tak biasa antara molekul-molekul air. Hal ini juga menentukan bagaimana molekul air menyimpan dan melepaskan energi. Tingkat di mana energi dilepaskan bervariasi dengan keadaan awal air dan air panas dapat melepaskan energi lebih cepat ketika ditaruh dalam lemari pendingin. Interaksi antara ikatan hidrogen dan ikatan kuat yang memegang atom hidrogen serta oksigen dalam masing-masing molekul bersama (dikenal sebagai ikatan kovalen) adalah yang menyebabkan efek Mpemba. 

Ketika cairan dipanaskan, ikatan kovalen antara atom meregang dan menyimpan energi. Namun pada air, ikatan hidrogen menghasilkan efek tak biasa yang menyebabkan ikatan kovalen memendek dan menyimpan energi saat dipanaskan.
Hal tersebut dapat dijelaskan pada gambar berikut.



Gambar. Ikatan Oksigen dan Hidrogen dalam Air (Sumber: Zhang, et al., 2013).

Jadi saat air dipanaskan, molekul-molekul air menjadi terpisah jauh dari satu sama lain karena ikatan hidrogen mengalami peregangan. Hal ini memungkinkan ikatan kovalen dalam molekul menyusut lagi dan melepaskan energi mereka. 

Poin pentingnya adalah bahwa proses di mana ikatan kovalen melepas energi, ini setara dengan pendinginan. Inilah pendinginan ekstra. Pendinginan ekstra ini ditambahkan pada proses pendinginan konvensional. Jadi air yang hangat akan mendingin lebih cepat daripada air yang kurang hangat, karena ada pendinginan ekstra dan itulah apa yang teramati dalam efek Mpemba (Zhang, et al., 2013).

Sekian, Semoga bermanfaat
Referensi :
Makalah Seminar Fisika "Efek Mpemba"

Pembuatan Alat Peraga BRACHISTOCRONE

Selamat malam semuanya.
Sebelumnya, maaf jika beberapa hari ini tidak ada update postingan baru, hal tersebut dikarenakan kesibukan Pakgurufisika di dunia nyata. Harap maklum ya!

Nah, pada kesempatan kali ini kami akan berbagi Makalah Pembuatan Alat Peraga Fisika BRACHISTOCRONE. Tujuan dari makalah ini adalah untuk Membuat rangkaian sederhana Brachistocrone dan mengetahui Bentuk lintasan manakah yang paling cepat.
Coba kalian lihat gambar berikut!


Gambar di atas adalah Alat praktikum Brachistochrone yang merupakan hasil karya Ardika Agung P, Mahasiswa Pendidikan Fisika, Universitas Sebelas Maret. Secara sederhana, Alat peraga Brachistochrone di atas bertujuan untuk Mengetahui Lintasan berbentuk apa yang memiliki waktu tempuh paling cepat.

Lintasan Paling ujung adalah lintasan lurus, lintasan yang tengah adalah lintasan berbentuk seperempat lingkaran dan lintasan paling kanan adalah Lintasan berbentuk Sikloid.
Manakah yang kiranya merupakan lintasan yang memiliki waktu tempuh paling cepat, teman-teman?
Untuk Jawabannya, silakan kalian lihat pada kesimpulan makalah yang akan saya lampirkan pada akhir postingan ini.

Dalam pembuatan alat peraga fisika ini memiliki beberapa tahapan, yaitu:

1. Tahap Persiapan
Pada tahap persiapan ini meliputi menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam membuat Brachistochrone. Adapun alat dan bahan yang dibutuhkan antara lain:
  • Obeng, tang dan palu, masing masing 1 buah. 
  • Gergaji (1 buah)
  • Mobil-mobilan (3 buah)
  • Papan kayu ( 3 buah)
  • Amplas (3 buah)
  • Plat besi (1 buah)
  • Kawat (1 buah)
  • kayu (secukupnya)
2. Tahap Pembuatan
Setelah menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan maka tahap selanjutnya adalah membuat alat Brachistochrone tersebut. Langkah-langkah dalam membuat Brachistochrone ini adalah sebagai berikut:
  1. Potong plat besi dengan lebar 3cm sebagai dasar dari lintasan sebanyak 3 buah.
  2. Buat pola dinding lintasan pada plat besi untuk litasan a berupa garis lurus, litasan b berupa sikloid dan lintasan c berupa seperempat lingkaran masing-masing 2 dan tebal 1cm.
  3. Potong pola dinding lintasan pada plat besi dengan alat potong besi.
  4. Satukan dinding plat besi dengan dasar lintasan dengan cara dilas.
  5. Setelah lintasan terbentuk kita bentuk bagian atas dan dibagian bawah kita belokan secara horizontal yang digunankan sebagai tempat mobil-mobilan yang akan digunakan.
  6. Kita potong papan kayu dengan ukuran yang sudah ditentukan yang akan digunakan sebagai penyangga dari lintasan-lintasan diatas.
  7. Setelah papan penyangga sudah jadi satukan dengan lintasan dan paku supaya tidak bergeser-geser.
  8. Bentuk kawat sesuai kebutuhan yang berfungsi sebagai pembatas titik awal mobil-mobilan.
  9. Rangkailah alat yang digunakan untuk mendeteksi mobil yang paling cepat dengan menggunakan saklar dan ic 7486 (gerbang and).
  10. Kemudian satukan dengan rangkaian diatas menjadi alat seperti gambar di atas.
3. Tahap Pengujian
Setelah alat Brachistochrone sudah selesai dirangkai, maka tahap selanjutnya adalah pengujian. Alat perlu diuji kembali apakah dapat berjalan dengan baik sesuai dengan teori atau tidak. Tahap pengujian yaitu dilakukan dengan membandingkan lama waktu dari ketiga bentuk lintasan yang telah dibuat. Jika pengujian alat ini telah sesuai dengan teori, maka alat sudah jadi. Sehingga dapat dilakukan pengambilan hasil.

Dalam Alat peraga ini, kita menggunakan mobil-mobilan yang kita luncurkan di ketiga lintasan diatas. Kemudian kita amati mobil di lintasan manakah yang membutuhkan waktu paling singkat. Untuk kelemahan Alat Peraga Brachistocrone ini adalah skala yang digunakan kurang besar, sehingga selisih waktu yang digunakan benda saat meluncur tidak begitu besar, sehingga sulit untuk diamati perbedaanya.

Jika ada yang berminat menjadikan judul ini sebagai Referensi dalam membuat Alat praktikum atau alat peraga dan lainnya, silakan mengunduh file PDF nya pada link yang sudah kami sediakan di bawah.
Jika ada yang mau mengecek isinya sebelum mengunduhnya, silahkan lihat pada tampilan di bawah ini!



Untuk mengunduh file makalah Alat peraga Brachistocrone, silakan download

Sekian, Semoga bermanfaat
Mau tanya Soal Fisika dan Matematika?
Silahkan klik pada tautan Tanya Soal Matematika dan Fisika

Smart Solution Matematika "TURUNAN"

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 tidak ingin membahas tentang polemik tersebut, namun kami berusaha memberi sedikit solusi dengan berbagi Smart solution/cara cerdas/cara cepat mengerjakan soal matematika pada materi TURUNAN. Harapan kami, dengan adanya Smart solution tersebut dapat membantu kalian semua dalam memahami Matematika, terutama Materi tentang TURUNAN.

contoh soal dan pembahasan TURUNAN dapat 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

Perbedaan Dinamika dan kinematika Gerak

Kinematika dan Dinamika gerak. Tentunya teman-teman sudah sangat familiar dengan kedua istilah fisika tersebut. Keduanya sama-sama mempelajari tentang gerak benda (Mekanika).

Eh, sebelum pakgurufisika melanjutkan tulisannya, kalian sudah tau pengertian gerak kan, bagaimana suatu benda/objek bisa dikatakan bergerak?

Suatu benda dikatakan bergerak apabila terjadi perubahan posisi/kedudukan dari posisi acuan/posisi awal. Jika kita membahas tentang materi gerak, tentunya kalian juga pasti ingat dengan istilah Jarak, perpindahan, Kecepatan, kelajuan, percepatan, GLB, GLBB dan lain sebagainya.

Nah, didalam postingan kali ini Pakgurufisika akan membahas tentang Kinematika dan Dinamika gerak serta perbedaan di antara keduanya.


Kinematika adalah ilmu yang mempelajari tentang gerak suatu benda/partikel tanpa memperdulikan hal-hal yang menyebabkan gerak tersebut.

Dinamika adalah Ilmu yang mempelajari tentang gerak suatu benda/partikel dengan memperhatikan hal-hal yang menyebabkan gerak tersebut.

Nah, sebenarnya apa sih yang menyebabkan benda bergerak? 
Suatu benda akan bergerak apabila benda tersebut mendapatkan tarikan atau dorongan. Tarikan atau dorongan tersebut disebut Gaya. 
Nah, komponen inilah yang menjadi pembeda, suatu peristiwa gerak termasuk kinematika atau dinamika gerak.
Untuk lebih jelasnya, coba perhatikan gambar bagan berikut!


Jadi biasanya, dalam Kinematika yang dihitung atau dikaji berkaitan dengan posisi, kecepatan, percepatan benda beserta turunannya dengan mengabaikan gaya atau penyebab geraknya. Sedangkan dalam Dinamika, yang dikaji adalah gerak benda tanpa mengabaikan gaya yang menyebabkannya, baik berupa gaya gravitasi, gaya dorong, gaya gesek, gaya hambat udara dan lainnya.

Contoh soal kinematika:

1. Dua buah sepeda , Sepeda Si sulis dan Sepeda Anwar mula-mula berjarak 1200 m satu sama lain. Sepeda yang dinaiki Sulis bergerak dengan kecepatan 10 m/s dan sepeda yang dinaiki Anwar bergera dengan kecepatan 5 m/s. Kapan dan dimana Sulis dan Anwar bertemu jika mereka berdua bergerak saling berhadapan dan bergerak pada waktu yang sama 
Contoh soal yang lain masih banyak, yang terkait dengan kecepatan, Percepatan, jarak dan turunannya.

Contoh soal Dinamika:

1. Balok A dan B di atas bidang datar li­cin dan dihubungkan tali dan ditarik de­ngan gaya mendatar F hingga mengalami percepatan tetap 2 m/s2seperti yang diperlihatkan pada gambar. Jika massa A=30 kg dan massa B = 10 kg, maka gaya tegang tali T dan F adalah ….

Contoh soal dinamika yang lain masih banyak sekali, yang masih ada kaitannya dengan hukum newton , gaya gesekan dan lainnya.

Kesimpulan :
Dinamika dan Kinematika sama-sama mempelajari tentang gerak. Perbedaan keduannya terletak pada perlakuaan terhadap penyebab benda bergerak (gaya).Dinamika gerak mempelajari gerak suatu benda dengan memperhatikan penyebabnya (gaya). Soal-soal yang terkait dengan dinamika akan ada komponen gayanya ( Ingat hukum 1, 2, 3 Newton). Sedangkan kinematika mempelajari gerak benda dengan mengabaikan penyebab gerak, faktor yang diabaikan dapat berupa gaya gesekan dengan lantai, gaya gravitasi maupun gaya hambat udara.

Sekian, Semoga Tuhan memudahkan teman-teman memahami tulisan kami'
Semoga bermanfaat

Massa dan Berat, Berbeda tapi kadang dianggap sama

Massa dan Berat, dua besaran yang berbeda, namun terkadang dianggap sama.

Ceritanya beberapa hari yang lalu, Pakgurufisika memberikan tambahan pelajaran/les kepada beberapa siswa Sekolah Menengah Pertama (SMP) kelas 9 sebagai persiapan UN yang diadakan bulan April nanti.

Nah, disaat membahas Soal IPA No 2 ( materi besaran dan satuan), saya kembali penasaran ingin menanyakan kepada siswa-siswa tersebut, sebenarnya massa dan berat itu sama atau berbeda. Dan hasilnya, jawaban mereka sesuai dengan prediksi saya. Mereka menjawab keduanya sama. Hal tersebut sudah saya maklumi karena beberapa bulan yang lalu saat saya memberikan pertanyaan yang sama kepada siswa-siswi disalah satu sekolah swasta favorit dikota solo pun jawabannya sama.


Iya, hal ini memang sederhana, kesalahan sederhana namun sudah dianggap "biasa". Bolehkan kita menganggapnya sama ??
tentu boleh-boleh saja,,,itu kan terserah kalian, tidak ada paksaan disini:D

Namun jika kita berpegang pada "Ilmu" yang benar, maka bijaknya jika kita menemukan kesalahan, hendaknya tidak menganggap biasa atau remeh, walaupun hal tersebut sederhana dan mungkin tidak terlalu berefek pada kehidupan kita. Jangan sampai, Kesalahan-kesalahan tersebut kita wariskan kepada generasi penerus kita..

Mungkin memang sudah banyak artikel blog yang sudah membahas fenomena ini, namun kami rasa tak ada salahnya jika kami membahasnya lagi :)
Siapa tau,,,iya siapa tau masih ada temen-temen disini yang masih belum tahu perbedaanya.

MASSA (m)
Jika kita belajar materi Besaran dan satuan saat SMP kelas 7 atau mungkin SD sekarang sudah diajarkan, tentu kita sudah tak asing lagi dengan istilah "massa". 
Massa adalah Inersia, maksudnya? 

Benda yang inersianya besar mempunyai kecenderungan besar untuk tidak bergerak dipercepat,benda yang inersianya besar dikatakan massanya besar. 

Perhatikan ilustrasi sederhana berikut!
Dalam gambar tersebut seseorang mencoba menarik 2 buah benda ( Benda 1 dan Benda 2, 2 benda dengan jenis sama ), Ukuran dan massa benda 2 > ukuran benda dan massa benda 2. Maka benda yang akan tertarik paling jauh yang mana?
Tentu benda yang memiliki massa yang lebih kecil yang akan tertarik. iya, kan ?
Sudah dong dengan masalah inersia/massa ?

Satuan internasional (SI) massa adalah kg. Massa dimanapun nilainya sama, dan tidak akan berubah walaupun dikur ditempat yang berbeda (di bumi, di bulan, di planet mars hasil pengukurannya sama), Kecuali jika kita terkena efek relativitas.

BERAT (w)
Berat merupakan gaya yang dikerjakan bumi terhadap benda. Definisi lebih tepatnya, Berat suatu benda adalah resultan (jumlah) gaya gravitasi pada benda itu akibat gaya tarikan semua benda-benda di alam semesta, Namun karena jaraknya sangat jauh yang mengakibatkan kontribusi gaya gravitasi akibat tarikan bintang sangat kecil,maka dapat diabaikan.

Berbeda dengan massa yang nilainya tetap, berat benda tergantung lokasi.

Perhatikan gambar berikut!
Contoh jika benda memiliki massa 100 kg, beratnya bisa 980 N ( dipermukaan laut g = 9,8m/s2
atau 96 N ( diatas gunung g = 9,76 m/s2). 

Untuk lebih jelasnya, perhatikan tabel Perbedaan Massa dengan Berat dibawah ini !!

No
Massa ( m )
Berat (W)
1.
Adalah jumlah zat yang dikandung oleh suatu benda
Adalah besar gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda tersebut
2.
Nilainya selalu tetap
Nilainya bergantung besar gaya gravitasi di tempat benda berada
3.
Satuannya dalam SI adalah kilogram (kg)
Satuannya dalam SI adalah Newton (N)
Bagaimana, paham kan bedanya massa dan berat ?
jika kamu ingin menyebarkan ilmu yang bermanfaat, jangan lupa share postingan ini dengan menu share dibawah postingan

Sekian, semoga bermanfaat

Bulan dan Fase-fase Bulan

Selamat malam semuanya
Temen-temen, coba kalian langit malam ini!
Semoga di saat kalian membaca postingan ini, langit malam tak tertutup awan karena indahnya cahaya bulan tentu dapat mengusir gundah di hati :D

Pada kesempatan kali ini Pakgurufisika akan membahas tentang Bulan dan Fase- Fasenya
Seperti teman-teman ketahui, jika Bulan (moon dalam bahasa inggris, lunar dalam bahasa romawi, artemis dalam bahasa yunani) adalah satu-satunya satelit alami yang dimiliki bumi.


Jika dilihat dari posisinya, bulan adalah benda angkasa yang paling dekat dengan bumi. Bulan juga menjadi benda kedua yang paling terang setelah matahari dan satu-satunya permukaan benda langit yang dapat dengan mudah kita amati.

Bulan adalah bola batu raksasa yang mengitari bumi. Permukaan bulan gersang dan dipenuhi kawah yang berasal dari ledakan meteorit miliaran tahun yang lalu. Bulan mungkin terbentuk saat planet lain bertumbukan dengan bumi muda. Pecahan batuan dari peristiwa itu muncul bersama dan membentuk bulan.

Bulan merupakan satu-satunya benda langit pengikut bumi yang berdiameter 3480 km yang beredar pada jarak rata-rata 384.421 km. Bulan mempunyai dua gerakan yang penting yaitu rotasi bulan dan revolusi bulan.

Rotasi bulan adalah perputaran bulan pada porosnya dari arah barat ke timur. Dalam satu kali rotasi bulan memerlukan waktu sama dengan satu kali revolusinya mengelilingi bumi. Oleh karena waktu berotasi dan berevolusi bulan sama, maka permukaan bulan yang menghadap bumi relatif tetap. Adanya sedikit perubahan pada permukaan bulan disebabkan gerak angguk bulan pada porosnya. 

Revolusi bulan adalah peredaran bulan mengelilingi bumi dari arah barat ke timur. Waktu yang diperlukan untu melakukan satu kali revolusi rata-rata 27 hari 7 jam 43,2 menit. 

Waktu peredaran bulan ini (revolusi bulan) juga terbagi menjadi dua, yaitu:
  1. Sideris adalah waktu yang ditempuh bulan untuk kembali ke asalnya. Revolusi bulan ini dijadikan dasar bulan qomariyah, tetapi waktu yang dipergunakannya bukan waktu sideris melainkan waktu yang sinodis.
  2. Sinodis adalah waktu yang ditempuh bulan dari posisi sejajar antara matahari, dan bumi ke posisi sejajar berikutnya. Waktu sejajar ditempuh rata-rata 29 hari 12 jam 44 menit 2,8 detik sama dengan 29,53058796 hari atau di bulatkan menjadi 29,531 hari.
Bidang yang dipakai bulan dalam mengelilingi bumi disebut bidang edar bulan, yang memotong bidang ekliptika sebesar 05o08’52”. Dengan demikian, bidang edar bulan tidak berimpit dengan bidang edar bumi. Jika kedua bidang edar tersebut berimpit, maka setiap bulan akan terjadi dua kali gerhana, yaitu gerhana matahari pada awal bulan dan gerhana bulan pada pertengahan bulan. 
Walaupun demikian, gerhana matahari atau gerhana bulan setiap tahun masih terjadi tiga atau empat kali. Hal ini disebabkan oleh kecilnya sudut potong antara bidang edar tersebut dengan bidang ekliptika.

Fase-fase Bulan 

Bulan adalah benda langit yang tidak mempunyai sinar sendiri. Cahayanya yang tampak dari bumi merupakan sinar matahari yang dipantulkan oleh bulan. Dari hari ke hari, bentuk dan ukuran cahaya bulan itu berubah-ubah sesuai dengan posisi bulan terhadap matahari dan bumi. 

Pada saat bulan berada tepat di antara bumi dan matahari, yaitu saat terjadi konjungsi, maka seluruh bagian bumi tidak menerima sinar matahari tepat menghadap ke bumi. Akibatnya pada saat itu bulan tidak tampak dari bumi. Hal ini disebut bulan mati

Ketika bulan bergerak, maka bagian bulan yang menerima sinar matahari terlihat dari bumi. Bagian bulan yang terlihat dari bumi sangat kecil dan membentuk bulan sabit. Itulah yang dikenal dengan hilal awal bulan

Semakin jauh bulan bergerak meninggalkan konjungsi semakin besar pula cahaya bulan yang tampak dari bumi. Tujuh hari kemudian sesudah bulan mati, bulan akan tampak dari bumi dengan bentuk setengah lingkaran. Itulah yang disebut dengan kwartir I. Pada akhirnya sampailah bulan pada titik tejauh dari matahari dan secara penuh menghadap ke matahari yang disebut dengan saat konjungsi.

Pada saat konjungsi, bumi persis sedang berada antara bulan dan matahari. Bagian bulan yang sedang menerima sinar matahari hampir seluruhnya terlihat dari bumi, akibatnya bulan tampak seperti bulatan penuh yang dinamakan bulan purnama. Setelah itu bulan bergerak terus dan bentuk bulan semakin mengecil. Tujuh hari kemudian setelah purnama bulan akan tampak dalam bentuk setengah lingkaran lagi, itulah yang disebut dengan kwartir II. Dan pada akhirnya sampailah pada saat konjungsi kembali, menjelang bulan berikutnya dimana sama sekali tidak tampak dari bumi yaitu saat bulan mati.

Gambar Fase-fase Bulan

Dengan demikian fase-fase bulan dalam konteks satu bulan penuh meliputi:

A. Newmoon (bulan baru), yaitu fase ketika terjadi peristiwa konjungsi antara bulan dan matahari. Sisi bulan yang menghadap bumi tidak menerima cahaya dari matahari, maka bulan tidak terlihat.

B. Waxing Cressent, Hilal awal bulan/bulan sabit muda, yaitu fase ketika bulan meninggalkan konjungsi pada hari tanggal 1,2, dan 3 Qamariyah. Selama fase ini, kurang dari setengah bagian bulan yang bersinar . Dan selama fase ini berlangsung, bagian yang menyala secara bertahap akan bertambah besar. 

C. First Quarter, yaitu fase setelah bulan meninggalkan konjungsi pada perempatan pertama dalam ukuran sudut busur. Fase ini terjadi pada tanggal 6,7, dan 8 Qamariah. Bulan mencapai tahap ini ketika setengah bagian dari bulan terlihat. 

D. Waxing Gibbous, fase ini terjadi pada tanggal 10, 11, dan 12 Qamariyah. Awal fase ini ditandai saat bulan adalah setengah dari ukuran bulan penuh. 

F. Full moon (Bulan purnama), yaitu fase ketika terjadinya peristiwa konjungsi. Permukaan bulan yang terkena sinar matahari akan terlihat dari bumi, fase ini terjadi pada tanggal 13, 14, dan 15 Qamariyah. Sisi bulan yang menghadap bumi mendapat cahaya matahari sepenuhnya, maka seluruh bulan terlihat. Hal ini terjadi ketika bulan berada di sisi berlawanan dari bumi.

F. Wanning Gibbous, terjadi pada tanggal 17, 18, dan 19 Qamariyah. Awal fase ini ditandai saat bulan adalah setengah ukuran penuh. 

G. Third Quarter, yaitu fase dimana bulan meninggalkan matahari setelah peristiwa istiqbal. Fase ini terjadi pada tanggal 21, 22, dan 23 Qamariyah. Bulan mencapai tahap ini ketika bentuk bulan nampak setengah dari yang terlihat. 

H. Waning Cressent (Hilal akhir bulan/bulan sabit tua), yaitu Fase dimana bulan berbentuk sabit pada akhir bulan. Fase ini terjadi pada tanggal 27, 28, dan 29 Qamariyah. 


Sekian, Semoga postingan ini bermanfaat :)

KERETA TERBANG, Bukti Aplikasi Fisika dalam Teknologi Modern

Manusia adalah makhluk ciptaan tuhan paling sempurna yang selalu ingin berkembang. Dengan kecerdasannya, manusia berhasil membuat kemajuan/perkembangan dalam berbagai bidang dengan begitu pesat, Salah satunya adalah perkembangan di bidang Teknologi Transportasi.

Dibalik Kecerdasan dan kesempurnaan yang dimilikinya, masih banyak hal yang belum bisa dilakukan manusia, salah satunya adalah mengapung di udara (Terbang). Melihat Burung terbang dengan begitu bebasnya, manusia pun berkeinginan agar bisa terbang di udara layaknya burung. dan semejak itulah manusia terus berusaha untuk membuat inovasi dalam dunia teknologi transportasi.

Tahun 1903, Wright Bersaudara (Orville Wright dan Wilbur Wright) dengan rancangannya pesawatnya sendiri yang dinamai flyer merupakan orang yang pertama kali menerbangkan pesawat terbang. Samuel F Cody Joseph Montgolfier dan Etiene Montgolfier adalah beberapa orang yang turut mengembangkan desain ideal pesawat terbang sampai akhirnya sekarang perkembangan Pesawat terbang sudah berkembang begitu pesat dan canggih. 
Sekarang Pesawat Terbang merupakan salah satu alat transportasi andalan manusia, bahkan sering juga digunakan sebagai alat perang.

Melihat Pesawat terbang sekarang tentu sudah menjadi hal yang biasa bagi kita, tapi melihat KERETA TERBANG tentu masih asing bagi kita semua. Bagaimana mungkin kereta yang begitu panjang dan berat dapat terbang ? Apa mungkin ?

Kenapa tidak ?
Pesawat saja bisa terbang, masa kereta tidak bisa ?
Sekarang pasti dalam benak kalian muncul pertanyaan, 
Bagaimana Caranya Kereta tersebut dapat terbang, lantas apakah terbangnya kereta sama dengan terbangnya pesawat ?




Terbangnya kereta ini memiliki konsep dan teknologi yang sangat jauh berbeda dengan pesawat terbang dan mobil terbang. 
Seperti kita ketahui bersama bahwa pesawat terbang yang menjelajahi angkasa menggunakan konsep aerodinamika, sedangkan Kereta terbang yang dikenal sebagai Magnetically Levitated Train (Maglev Train) ini hanya  melayang setinggi beberapa sentimeter saja di atas rel kereta.  

Walaupun hanya melayang beberapa centimenter di atas rel, tapi kereta tersebut benar benar terbang karena sama sekali tidak bersentuhan dengan rel kereta. Kereta ini juga tidak akan memiliki sayap seperti pesawat terbang (dalam aerodinamika, sayap merupakan bagian paling penting untuk terbang). Selain bisa terbang, kereta ini juga bisa meluncur dengan kecepatan sangat tinggi. waw..

Rahasia dibalik keajaiban tersebut adalah Konsep Magnet dan Listrik, ternyata konsep tersebut banyak menyimpan "keajaiban". Dilihat dari Namanya "Magnetically Levitated Train" menunjukan jika Kereta tersebut dapat terangkat/melayang di udara karena gaya-gaya magnet. 

Saat SD, SMP, maupun SMA , kita pasti sudah diajari jika Magnet itu memiliki 2 kutub , yaitu Kutub Utara (U) dan Kutub Selatan (S). Jika 2 magnet dengan Kutub sejenis (misal Kutub Utara) di dekatkan maka akan tolak menolak, dan 2 kutub berlainan jenis ( Kutub Utara dan Kutub Selatan) didekatkan akan tarik menarik. Prinsip dasar inilah yang digunakan untuk membuat kereta melayang/terbang di udara.

Kereta terbang ini, memiliki lintasan rel yang berbeda dari lintasan rel pada umumnya. Pada kedua sisi lintasan rel terdapat dinding-dinding yang dilengkapi dengan kumparan-kumparan kawat. Oleh prinsip induksi elektromagnet, kumparan-kumparan kawat ini dapat menjadi magnet.
Kereta bisa bergerak maju disebabkan karena adanya interaksi antara magnet-magnet pada dinding-dinding itu dengan magnet-magnet pada kereta. 
Lihat gambar dibawah ini agar kalian lebih jelas dengan penjelasan diatas !!


Dari gambar tersebut, kita juga bisa melihat jajaran Magnet di sepanjang dinding dan di sepanjang kereta, U menunjukkan kutub Utara, dan S menunjukkan kutub Selatan. 

Jajaran magnet di sepanjang dinding tersebut dihasilkan oleh arus listrik bolak-balik dari stasiun-stasiun terdekat. Kutub Utara (U) di gerbong kereta paling depan ditarik oleh kutub Selatan dan ditolak oleh kutub Utara dinding lintasan. Hal yang sama terjadi pada sisi kereta yang lain. 

Pada gambar diatas, Panah berwarna hijau menunjukkan gaya tarik antara kutub Utara dan Selatan yang menarik maju kereta. Panah kecil berwarna biru menunjukkan gaya tolak antar kutub sejenis (Utara dengan Utara, Selatan dengan Selatan). Prinsip diatas adalah Prinsip yang membuat kereta tersebut dapat bergerak maju.

Sedangkan Prinsip/konsep yang membuat kereta tersebut dapat terbang/melayang adalah Gaya tarik dan Tolak antara kutub kutub magnet. Magnet tersebut sendiri dihasilkan oleh induksi Elektromagnetik akibat gerakan kereta.Ketika posisi kereta beberapa centimeter dibawah pusat magnet dinding ini, maka kutub Selatan dinding akan menarik kereta ke atas dan kutub Utaranya akan mendorong kereta juga ke atas. Gaya tarik dan gaya dorong ini membuat kereta melayang , tidak menyentuh rel sama sekali.

Selain menarik dan mendoronng kereta,Dinding yang memagari lintasan kereta juga berfungsi mengendalikan arah laju kereta agar kereta tersebut tidak keluar dari jalurnya.Selain itu Kutub kutub tersebut juga dapat mencegah kereta oleng dar jalurnya dengan menggunakan gaya tolak menolak dan tarik menarik antar kutub.

Prinsip terakhir yang digunakan Agar Kereta Tersebut dapat melaju dengan kecepatan luar biasa adalah Gesekan. 
Karena Kereta tersebut melayang diudara, maka tidak ada gaya gesekan yang terjadi antara Rel dengan Kereta, yang menyebabkan kereta tersebut melaju dengan sangat cepat melebihi laju kereta pada Umumnya. Karena Gesekan tersebutlah yang selama ini menjadi hambatan kereta-kereta selama ini.

Nah kan masih ada Gesekan dengan Udara, nah lho ??
Untuk mengatasi /mengurangi gaya hambat/gesekan dengan udara maka moncong kereta dibuat seperti moncong lumba lumba. dengan bentuk moncong ramping yang menyerupai moncong lumba maka gaya hambat (Drag) dapat diminimalisir. dengan begitu maka Kereta dapat melaju dengan sangat cepat ( Rekkor kecepatan yang dicapai 542 km/jam).


Selain itu kereta ini juga tidak bersuara bising seperti kereta lainnya yang disebabkan Karena kereta ini tidak mengalami gesekan dengan Rel.

Teknologi kereta terbang ini semakin maju dengan aplikasi konsep superkonduktor dan dalam perkembangannya, kereta ini juga masih dikembangkan lagi dengan Prototipe dan bentuk-baru yang bermuculan.

Sekian , semoga bermanfaat

Referensi :
Teknologi by Yohannes SuryaReferensi :Halliday,Resnick,,Walker. (2008). Dasar-Dasar Fisika Versi Diperluas. Tangerang: Binarupa Aksara