Mengenal Nada Melalui Fisika

Salah satu ilmu terapan fisika adalah Nada. Ternyata fisika juga memiliki sisi estetika :D

Musik yang kita dengar yang begitu indahnya, mulai musik klasik, tradisional, jazz, sampai modern dipelajari dalam ilmu fisika, khususnya tentang bunyi.

Nada ialah bunyi tunggal yang berasal dari sumber bunyi yang mempunyai frekuensi tetap .

Musik atau lagu-lagu didasarkan pada nada-nada yang tergabung dalam susunan tangga nada. Selama beberapa abad bermacam-macam tangga nada sudah digunakan. Tangga nada diatonic digunakan pada musik barat didasarkan pada not-not “do, re, mi, fa, sol, la, si, do”. 

Not-not ini diberi nama dengan c, d, e, f, g, a, b, c. perbandingan frekuensi nada-nada ini adalah:

24 : 27 : 30 : 32 : 36 : 40 : 45 : 48

Dalam seni musik sering terdapat istilah “Prime”, “Sekonde” dan seterusnya. Istilah ini sebenarnya menunjuk pada perbandingan nada-nada di atas:

Dalam seni suara juga ada beberapa istilah yang sering kita dengar yaitu: 

Selang nada : merupakan perbandingan nada yang frekuensinya lebih tinggi dengan nada dengan frekuensi rendah.

Suarantara: yaitu perbandingan frekuensi dua nada berurutan. Harga suarantara terkecil 16/15 disebut Suarantara setengah nada, sedangkan 10/9 dan 9/8 disebut Suarantara satu nada. 

Disamping susunan tangga nada Diatonic, kita juga mengenal susunan tangga nada Khromatik. Pada susunan ini setiap nada mempunyai suarantara 1,06. Pada susunan tangga nada khromatik terdapat dua belas nada (angka 1,06 diperoleh dari 2^1/12). Table di bawah ini menunjukkan nada-nada pada susunan tangga nada khromatik.

Nada	Frekuensi  (Hz)
c	262
cis atau des	277
d	294
dis atau des	311
e	330
f	349
fis atau ges	370
g	392
gis atau as	415
a	440
ais atau bes	466
b	494
c’	524

Sekian, semoga bermanffat

Warna - Warni Api, Bukti Keindahan Fisika

ADA ASAP, ADA API

Tentunya peribahasa diatas sudah cukup familiar bagi kita, munculnya asap merupakan pertanda adanya Api. Nah, pertanyaannya , benarkah setiap kita menyalakan api (ada Api), akan selalu dibarengi dengan munculnya Asap ??

Hmm,,, Jika sudah ada yang tahu, simpanlah jawaban kalian terlebih dahulu, marilah kita sedikit mengulas tentang Api dan Jenisnya.

Api merupakan Elemen penting yang tak lepas dari kehidupan kita sehari-hari , sama halnya dengan air ,udara dan tanah. Banyak sekali fungsi dan manfaat Api yang sudah kita rasakan setiap harinya, salah satunya adalah saat kita memasak makanan. 

Saat kalian memasak makanan dengan menggunakan kompor Gas, coba kalian amati warna Api yang muncul, umumnya warna api yang muncul adalah api berwarna biru. Bandingkan dengan Api yang muncul saat kalian menggunakan korek api, atau saat kalian membakar kayu untuk Api unggun !! 

Apakah warna Api yang muncul berwarna sama ??

Tentunya tidak, umumnya Api yang muncul dari korek api atau kayu api unggun yang terbakar berwarna Orange kekuningan.

Nah, kenapa warna Api tersebut berbeda-beda ??  terus warna Api itu menunjukan apa ??

Jika kita pernah belajar Kimia dasar maupun Fisika saat SMA , tentunya kalian ingat Jika Api terjadi dari reaksi pembakaran senyawa yang mengandung Unsur Oksigen (O2). Jika suatu reaksi pembakaran kekurangan unsur oksigen (O2) maka Efisiensi pembakaran akan berkurang yang mengakibatkan munculnya Asap atau jelaga ( Asap merupakan contoh senyawa karbon ), jadi dalam reaksi pembakaran membutuhkan unsur Oksigen ( O2). Lilin yang yang mati, ketika ditutup Gelas merupakan salah satu contoh reaksi pembakaran yang kekurangan oksigen.

Reaksi pembakaran merupakan reaksi oksidasi, yaitu reaksi yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi ,artinya dalam reaksi pembakaran selalu melepaskan elektron. Ketika suatu reaksi melepaskan elektron, maka terjadi pelepasan energi, Hal tersebut terbukti dengan nilai entalpi energi reaksi pembakaran yang selalu negative (Entalpi energi adalah jumlah energi dalam suatu sistem dengan tekanan tetap).

Warna api ada berbagai macam, antara lain api warna merah api warna biru, api warna putih dan api warna hitam (transparan). warna api berbeda beda dipengaruhi oleh Faktor suhu (faktor fisika) dan zat yang mengalami reaksi pembakaran (Faktor kimia).

API MERAH

Api merah umumnya bersuhu < 1000^oC , Api jenis ini sering kita jumpai dalam kehidupan kita sehari-hari, api yang berwarna orange kekuningan mempunyai suhu diatas Api merah dibawah Api Biru, kita akan menjumpainya saat kita menyalakan korek, maupun membakar kayu saat membat api unggun. 

API BIRU

Api biru memiliki suhu diatas Api merah, namun suhunya masih < 2000^oC. Api jenis ini akan kita jumpai saat kita memasak dengan kompor gas

API PUTIH

Api putih memiliki Suhu > 2000^oC. Api jenis ini bisa kita temukan pada industry-industri yang memproduksi material baja, besi dan Sejenisnya, selain itu api ini juga terdaat dalam inti matahari.

API HITAM

Merupakan Api yang paling panas, konon api hitam merupakan api yang tedapat dalam neraka. Saat kalian menyalakan lilin, coba amati pada bagian pangkal api. pada bagian pangkal api tersebut terlihat warna Api nyaris tranparan, Api tersebut merupakan Api hitam, karena warna hitam pada spektrum gelombang cahaya didefinisikan sebagai kondisi ketiadaan cahaya, hal tersebutlah yang menyebabkan api tampak transparan.

nah, pertanyaannya , Mengapa Api merah Suhunya paling rendah, dan Api biru lebih panas ??

Hal tersebut ada kaitannya dengan Hukum Pergeseran Wien, dimana Panjang Gelombang berbanding terbalik dengan Suhu Benda. 

Seperti kita ketahui Spektrum Gelombang Warna merah Memiliki panjang gelombang lebih tinggi dibandingkan dengan Warna Biru, maka Api Merah Suhunya lebih rendah daripada Api Biru, dan seterusnya.

Terkait dengan panjang Gelombang Spektrum Cahaya Tampak, bisa kalian lihat pada tabel dibawa h ini !!

Gambar Panjang Gelombang Cahaya Tampak

Warna api juga dipengaruhi oleh Faktor Kimia (zat yang mengalami reaksi pembakaran). Contohnya, Pada pembakaran sodium akan menghasilkan Api berwarna orange, Pada pembakaran stronsium klorida mengahasilkan Api berwarna merah, pada pembakaran kalium nitrat menghasilkan Api berwarna ungu, dan pada pembakaran tembaga menghasilkan api berwarna biru.

Bagaimana , paham kan mengapa warna-warni api beragam ?

Terus kalian tentu sudah bisa menjawab pertanyaan tentang Asap dan Api kan ??

Sekian, semoga bermanfaat

Referensi :

Fisika itu mudah, Yohannes surya

Sains.me
Serway, jilid 1 dan 2

Eksperimen Fisika Ayunan Balistik Lengkap

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 Ayunan Balistik.

Rancangan Alat Praktikum Ayunan Balistik 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

Tampilan Alat Praktikum Ayunan Balistik  bisa kalian lihat digambar dibawah ini !!

Untuk Alat dan bahan Pembuatan alat praktikum Ayunan Balistik ini,  relatif mudah didapatkan dan harganya relatif murah ! 

untuk lebih lengkapnya silahkan lihat pada BAB III Makalah Pembuatan Alat Praktikum Ayunan Balistik 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

TEORI FISIKA TENTANG HANTU ( Part 2)

Mendengar kata hantu Hantu... pasti kalian membayangkan hantu itu menyeramkan. Kebanyakan orang pasti takut dengan hantu. Atau mungkin dari pembaca sendiri pernah melihat penampakan hantu?

Hantu atau jin dari cerita-cerita yang beredar di masyarakat bahkan di tayangan televisi mempunyai banyak kemampuan unik dan menarik

Apa? Menarik?

Beberapa kemampuan jin atau hantu diantaranya adalah Mereka dapat menghilang dari suatu tempat dan tiba-tiba muncul di belakang kita, dapat berubah-ubah bentuknya, dapat mengubah ukuran menjadi besar atau kecil seperti pada film Jin dan jun atau Tuyul dan mbakyul, dan Mereka juga dapat Menembus tembok rumah sehingga walaupun korban menutup pintu kamar si jin dapat masuk kamar tanpa membuka pintu tersebut.

Bagaimana hal ini dijelaskan secara fisika?

Pada tahun 1984 merupakan kelahiran dari Teori String atau Superstring, yaitu teori yang berupaya untuk menyatukan empat interaksi alam. Teori ini merupakan salah satu kandidat dari teori segalanya, dan kandidat yang lain yaitu teori yang kita kenal sebagai model standard.

Menurut teori ini alam semesta harus mempunyai 11 dimensi, yaitu 10 dimensi ruang dan satu dimensi waktu. Memang sulit untuk dibayangkan, tetapi teori ini lahir dari persamaan matematika. dan sebenarnya masih banyak konsekuensi lain dari teori tersebut, yaitu mengenai adanya banyak semesta lain selain semesta kita dengan hukum fisika yang berbeda pula dari hukum fisika pada semesta kita tentunya. Mungkin ini yang dimaksud dengan alam lain oleh kebanyakan orang. 

Berdasarkan teori tersebut, dimungkinkan jin adalah makhluk dari dimensi yang lebih tinggi. Jika kita hidup pada tiga dimensi ruang dan kita termasuk makhluk tiga dimensi, artinya kita dapat bergerak dengan tiga derajat kebebasan, yaitu maju-mundur, kanan-kiri, dan atas-bawah. Sedangkan jin adalah makhluk dari dimensi yang lebih tinggi, misalkan dari empat dimensi, maka jin juga dapat bergerak dengan empat derajat kebebasan, tiga gerak yang sama yang dilakukan oleh kita dari tiga dimensi ditambah satu gerak pada dimensi ke empat. hal ini dapat menjelaskan kemampuan jin yang unik dan menarik tersebut.

1. Dapat berubah bentuk

Untuk memahami perbedaan Tiga dimensi dan Empat dimensi maka kita harus menyesuaikan dimensi yang sudah familiar dengan kita. Misalkan kita manusia adalah makhluk dua dimensi sedangkan jin adalah makhluk tiga dimensi.

Dari pelajaran matematika kita tahu bahwa benda 2 Dimensi contohnya adalah segitiga, lingkaran dan persegi, sedangkan benda 3 dimensi berupa kubus, balok, bola, kerucut dan lain-lain. Untuk memahaminya perhatikan gambar berikut.

Saat benda tiga dimensi, kerucut berada di atas bidang dua dimensi (XY) benda dari dua dimensi berupa segitiga tidak dapat meilhat kerucut tersebut karena “foton” yang digunakan oleh semesta dua dimensi tersebut hanya dapat bergerak pada bidang dua dimensi (XY) saja dan tidak dapat bergerak kearah sumbu Z. namun saat ujung kerucut tersebut menyentuh bidang XY maka pada bidang tersebut akan nampak sebuah titik dan inilah yang akan dilihat oleh benda dua dimensi (segitiga) tersebut. Namun jika kerucut menembus bidang dua dimensi secara tegak lurus pada bidang dua dimensi XY akan terbentuk bayangan berupa lingkaran, dan bayangan dua dimensi yang berupa lingkaran inilah yang akan nampak pada semesta dua dimensi itu (bidang XY).

Selanjutnya jika kerucut menembus bidang dengan arah miring akan nampak bayangan berupa elips, dimana semakin dalam kerucut tersebut menembus bidang bayangan dua dimensi yang dihasilkan juga akan semakin besar. Oleh makhluk dua dimensi berupa segitiga, bayangan dari kerucut pada bidang XY tersebut juga akan berubah-ubah pula. Dan inilah yang terjadi pada kita, jin yang terlihat oleh kita yang dapat berubah bentuk dan ukuran sebenarnya adalah bayangan tiga dimensi dari makhluk dengan dimensi yang lebih tinggi, kita tidak tahu bentuk aslinya, yang kita tahu adalah bayangan tiga dimensinya karena cahaya atau foton pada semesta kita hanya dapat bergerak dalam tiga derajat kebebasan.

2. Dapat muncul dan menghilang

Suatu bayangan kerucut pada bidang dimensi dapat menghilang dengan cara mengarahkan kerucut tersebut pada dimensi ke tiga, yaitu sumbu Z sehingga tidak ada bagian yang menyentuh bidang XY tersebut. Karena tidak ada yang menyentuh bidang XY benda dua dimensi yang berupa segitiga tidak dapat melihat bayangan tersebut dan dia mengira bahwa benda tersebut menghilang. Jika kerucut kembali menembus bidang akan tampak bayangan dua dimensi lagi sehingga si segitiga akan mengira benda tersebut muncul secara tiba-tiba entah dari mana.

Hal ini juga yang terjadi pada jin yang menghilang dan muncul seenaknya, ia bergerak dalam arah dimensi keempat atau mungkin lebih sehinnga kita tak dapat melihat jin tersebut.

3. Dapat menembus dinding

Misalkan segitiga ingin mengurung benda aneh tersebut yang sebenarnya adalah bayangan dari kerucut dengan sebuah dinding dua dimensi, yaitu berupa segiempat. Jika benda dua dimensi berada dalam bidang segiempat, ia tidak akan bisa keluar kecuali menghapus salah satu garisnya. Namun bayangan dari kerucut dapat menembus dinding segiempat tersebut. Caranya karena dinding tersebut hanya dua dimensi kerucut dapat bergerak pada sumbu Z kemudian bergerak searah dengan bidang XY kemudian menampakkan bayangannya di luar dinding segiempat tersebut dengan cara menembus bidang tersebut.

Segitiga akan menyangka bahwa benda aneh itu dapat menembus dinding sebab tidak mungkin ia dapat keluar dari dinding yang kokoh tanpa menjebolnya, kecuali dengan menembus secara serta merta dan mungkin ini yang terjadi pada jin yang kita lihat, ia bergerak pada dimensi keempatnya kemudian bergerak melewati dinding rumah kita dan muncul kembali pada bidang tiga dimensi kita. Dan kita akan mengiranya dapat menembus dinding rumah.

Itulah beberapa Teori tentang hantu dan penjelasan kemampuannya yang misterius.

baca juga Teori Fisika Tentang hantu Bagian 1

Semoga bermanfaat

Referensi : 

Fisika modern di kehidupan sehari-hariBryan grene. The Elegant Universe

Konsep-konsep Fisika ketika Ikan Berenang

Salah satu ciri makhluk hidup adalah Bergerak, semua Makhluk hidup, manusia, hewan maupun tumbuhan semuanya bergerak. Suatu Benda dikatakan bergerak apabila posisinya berubah terhadap titik acuan tertentu.

Hewan bergerak atau berpindah tempat dengan berbagai cara, termasuk berjalan, berenang, melompat dan terbang. Ketika bergerak hewan mempuyai banyak alasan dan tujuan, antara lain untuk menemukan makanan, mengindari pemangsa/predator, mencari tempat tinggal maupun menemukan pasangan, Karena itu Kemampuan Bergerak merupakan hal yang sangat penting bagi hewan untuk bertahan hidup.

Untuk dapat bertahan hidup hewan akan Beradaptasi dengan lingkungannya, Adaptasi hewan meliputi adaptasi morfologi (bentuk tubuh) dan adaptasi fisiologi (fungsi tubuh ), salah satu bentuk adaptasi hewan adalah mekanisme dan alat geraknya. Mekanisme dan alat gerak hewan juga berbeda-beda, hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain perbedaan jenis makanan , tempat tinggal dan cara mempertahankan diri. 

Hewan-hewan yang hidup di lingkungan air ( sungai,laut,danau dll) umumnya bergerak dengan cara berenang, salah satunya adalah Ikan. Ketika kita mengamati ikan berenang didalam air , sebenarnya banyak konsep Fisika yang terdapat didalam peristiwa tersebut.

Pengen tahu apa saja ??

Simak penjelasanya dibawah ini ya 

Kita telah ketahui bersama bahwa air memiliki kerapatan ( ρ ) yang lebih besar dibandingkan udara sehingga hewan lebih sulit bergerak di air (ρ_air = 1 < ρ_udara (1,2) g/cm³). Namun sebaliknya, air memiliki Gaya angkat ( F ) yang lebih besar dibandingkan dengan udara, hal tersebut yang membuat hewan air dapat bertahan hidup.

Besarya gaya angkat air menyebabkan ikan membutuhkan energi lebih untuk mempertahankan posisi vertikalnya, namun bergerak pada posisi horisontal akan jauh lebih sulit.

Kebanyakan hewan air juga memiliki bentuk tubuh yang unik, salah satu bentuk tubuh yang paling banyak dimiliki oleh hewan air adalah bentuk torpedo. Walaupun mekanisne yang digunakan untuk bergerak berbeda-beda, tapi bentuk tubuh tersebut memungkinkan tubuh meliuk dari sisi ke sisi, seperti yang terjadi pada ikan hiu dan banyak ikan lainnya, atau gerakan atas dan bawah seperti yang terjadi pada mamalia laut.

Untuk memudahkan bergerak di dalam air, ikan memiliki bentuk tubuh yang Aerodinamis (streamline) yang berfungsi untuk mengurangi hambatan ketika bergerak didalam air. Selain itu, Ekor dan sirip ekor ikan yang lebar berfungsi untuk mendorong gerakan ikan dalam air. Sirip tambahan berfungsi untuk mencegah gerakan yang tidak di inginkan. Gelembung renang untuk mengatur gerakan vertical. Ikan memiliki susunan otot dan tulang belakang yang flexsibel untuk mendorong ekor ikan di dalam air. 

Sirip ikan yang mudah digerakkan berfungsi untuk dapat menyeimbangkan tubuhnya di dalam air, mengemudi serta untuk mengerem. Sewaktu sirip ekor mengemudi dan mendorong, sirip punggung menjaga agar luncurannya seimbang. Sirip ikan memungkinkan ikan bergerak didalam air karena ikan memperoleh gaya dorong dari gerakan siripnya yang lebar. Sirip ini memberikan tekanan yang besar ke air ketika sirip tersebut digerakkan, sehingga air memberikan gaya dorong ke ikan sebagai reaksinya. ada beberapa tipe sirip dan ekor ikan, lihat gambar dibawah ini

Hal tersebut sesuai dengan Hukum III Newton yang berbunyi ketika suatu benda menberikan gaya pada benda kedua tersebut,memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap benda yang pertama.

Pada saat ikan berenang juga mengalami gaya apung/gaya ke atas. Hal ini sesuai dengan prinsip Hukum Archimedes yang berbunyi: 

“Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida diangkat ke atas oleh sebuah gaya yang sama dengan berat fluida yang dipindahkan”.

Dengan
F_{A   :} Gaya angkat keatas (N)
Vp : Volume benda yang tercelup ( m3)
ρ    : massa jenis air ( Kg/m3)
g    : Percepatan Gravitasi bumi (m/s2)

Agar ikan dapat berenang di dasar, di tengah, dan di permukaan air, ikan memiliki gelembung renang. Gelembung renang merupakan organ internal ikan yang dipenuhi gas yang fungsinya memberi kemampuan ikan untuk mengendalikan daya apung sehingga mampu menghemat energi untuk berenang.

Selain mengendalikan Daya Apung, Gelembung renang tersebut mempunyai fungsi lain, yaitu sebagai ruang beresonansi untuk memproduksi atau menerima suara.

Ketika akan menuju dasar, ikan memperkecil volumenya dengan sedikit menghirup O₂, sehingga massa jenisnya lebih besar daripada massa jenis air yang ditempatinya. 

Ketika akan menuju ke permukaan, ikan akan memperbesar volumenya dengan menghirup banyak O₂, sehingga massa jenis ikan lebih kecil daripada massa jenis air yang ditempatinya. 

Ketika terdapat kecepatan relatif antara air dan ikan, tubuh ikan akan mengalami gaya gesek fluida yang melawan gerak relatif ikan dengan arah sesuai arah alir air relatif terhadap ikan. Gaya gesek yang dialami ikan adalah gaya gesek zat alir. Subani (1979),

Sekian, semoga bermanfaat

Referensi :

Serway, Raymond A.dan John W. Jewett. (2010). Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 3 (6th Edition).Terj.Chriswan Sungkono.Jakarta:Salemba Teknika.
Gubuksainsku.blogspot.com