Fisika Fluida Bergerak Dinamis Lengkap

Fisika Fluida Bergerak Dinamis Lengkap - Bertemu lagi dengan fisika, jangan bosen ya untuk terus belajar kali ini yang akan saya bagikan mengenai artikel fluida kalian yang sedang mencari teori, tugas, berikut penjelasannya :

ALIRAN FLUIDA

Dalam geraknya pada dasarnya dibedakan dalam 2 macam, yaitu : 

1. Aliran laminar / stasioner / streamline
2. Aliran turbulen

Suatu aliran dikatakan laminar / stasioner / streamline bila : 

Setiap partikel yang melalui titik tertentu selalu mempunyai lintasan (garis arus) yang tertentu pula. Partikel-partikel yang pada suatu saat tiba di K akan mengikuti lintasan yang terlukis pada gambar di bawah ini. Demikian partikel-partikel yang suatu saat tiba di L dan M

Kecepatan setiap partikel yang melalui titik tertentu selalu sama. Misalkan setiap partikel yang melalui K selalu mempunyai kecepatan vK. Aliran yang tidak memenuhi sifat-sifat di atas disebut :

ALIRAN TURBULEN

Pembahasan dalam bab ini di batasi pada fluida ideal, yaitu fluida yang imkompresibel dan bergerak tanpa mengalami gesekan dan pada aliran stasioner.

DEBIT

Fluida mengalir dengan kecepatan tertentu, misalnya v meter per detik. Penampang tabung alir seperti terlihat pada gambar di atas berpenampang A, maka yang dimaksud dengan DEBIT FLUIDA adalah volume fluida yang mengalir persatuan waktu melalui suatu pipa dengan luas penampang A dan dengan kecepatan v.

Q    = debit fluida dalam satuan SI  m³/det

Vol = Volume fluida                         m³

A    = luas penampang tabung alir    m²

V    = kecepatan alir fluida          m/det

PERSAMAAN KONTINUITAS

Perhatikan tabung alir a-c di bawah ini. A1 adalah penampang lintang tabung alir di a. 

A2 = penampang lintang di c. v1 = kecepatan alir fluida di a, v2 = kecepatan alir fluida di c

Partikel – partikel yang semula di a, dalam waktuDt detik berpindah di b, demikian pula partikel yang semula di c berpindah di d. Apabila Dt sangat kecil, maka jarak a-b sangat kecil, sehingga luas penampang di a dan b boleh dianggap sama, yaitu A₁. Demikian pula jarak c-d sangat kecil, sehingga luas penampang di c dan di d dapat dianggap sama, yaitu A₂. Banyaknya fluida yang masuk ke tabung alir dalam waktu Dt detik adalah :

r.A₁.v₁. Dt  dan dalam waktu yang sama sejumlah fluida meninggalkan tabung alir sebanyak r.A₂.v₂. Dt.  Jumlah ini tentulah sama dengan jumlah fluida yang masuk ke tabung alir sehingga :

jadi 

Persamaan ini disebut : Persamaan KONTINUITAS

A.v yang merupakan debit fluida sepanjang tabung alir selalu konstan (tetap sama nilainya), walaupun A dan v masing-masing berbeda dai tempat yang satu ke tempat yang lain. Maka disimpulkan :

HUKUM BERNOULLI

Hukum Bernoulli merupakan persamaan pokok hidrodinamika untuk fluida mengalir dengan arus streamline. Di sini berlaku hubungan antara tekanan, kecepatan alir dan tinggi tempat dalam satu garis lurus. Hubungan tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :

Perhatikan gambar tabung alir a-c pada gambar diatas. Jika tekanan P₁ tekaopan pada penampang A₁, dari fluida di sebelah kirinya, maka gaya yang dilakukan terhadap penampang di a adalah P₁.A₁, sedangkan penampang di c mendapat gaya dari fluida dikanannya sebesar P₂.A₂, di mana P₂ adalah tekanan terhadap penampang di c ke kiri. Dalam waktu Dt detik dapat dianggap bahwa penampang a tergeser sejauh v₁. Dt dan penampang c tergeser sejauh v₂. Dt ke kanan. Jadi usaha yang dilakukan terhadap a adalah : P₁.A₁.v₁. Dt sedangkan usaha yang dilakukan pada c sebesar : - P₂.A₂.v₂. Dt

Jadi usaha total yang dilakukan gaya-gaya tersebut besarnya :

Dalam waktu Dt detik fluida dalam tabung alir a-b bergeser ke c-d dan mendapat tambahan energi sebesar :

Keterangan : 

m = massa fluida dalam a-b = massa fluida dalam c-d.

h2-h1 = beda tinggi fluida c-d dan a-b

Dengan Menurunkan Rumus W= Ek, maka Didapatkan Persamaan Kontinuitas sebagai Berikut:

GAYA ANGKAT SAYAP PESAWAT TERBANG

Kita akan membahas gaya angkat pada sayap pesawat terbang dengan menggunakan persamaan BERNOULLI. Untuk itu, kita anggap bentuk  sayap pesawat terbang sedemikian rupa sehingga garis arus al;iran udara yang melalui sayap adalah tetap (streamline)

Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dan sisi bagian yang atas lebih melengkung daripada sisi bagian bawahnya. Bentuk ini menyebabkan aliran udara di bagian atas lebih besar daripada di bagian bawah (v₂ > v₁).

Dari persamaan Bernoulli kita dapatkan :

Ketinggian kedua sayap dapat dianggap sama (h1 = h2), sehingga  r g h1 = r g h2.

Dan persamaan di atas dapat ditulis :

Dari persamaan di atas dapat dilihat  bahwa v₂ > v₁ kita dapatkan P₁ > P₂ untuk luas penampang sayap   F₁ = P₁ . A  dan F₂ = P₂ . A dan kita dapatkan bahwa F1 > F2. Beda gaya pada bagian bawah dan bagian atas (F₁– F₂) menghasilkan gaya angkat pada pesawat terbang. Jadi, gaya angkat pesawat terbang dirumuskan sebagai :

dengan r = massa jenis udara   (kg/m³)

NB : Untuk Latihan Soal BAB Fluida Dinamis yangdisertai Kunci Jawabannya , bisa kalian unduh/ download Disini

Sekian, Semoga Bermanfaat jangan lupa membaca artikel yang lainnya :
By Dede Taufiq

Polarisasi Cahaya Dan Macam Lengkap

Polarisasi Cahaya Dan Macam Lengkap - kali akan membagikan sebuah artikel yang berkaitan tentang fisika tentunya, mengenai sesuai dengan judul he. berikut penjelasannya.

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 peristiwapenyerapan arah bidang getar gelombang. Tjia (1993) menjelaskan bahwagejala polarisasi dapat digambarkan dengan gelombang yang terjadi pada taliyang dilewatkan pada celah. Apabila tali digetarkan searah dengan celahmaka gelombang pada tali dapat melewati celah tersebut. Sebaliknya jika talidigetarkan dengan arah tegak lurus celah maka gelombang pada tali tidak bisamelewati 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 nE untuk berbagai kristal pembias ganda ditunjukkan pada tabel berikut.

Tabel. Indeks Bias Kristal Pembias Ganda untuk Panjang Gelombang589,3 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-bedadatang 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.

Sekia

Pemanasan Global Menurut Ilmu Fisika

Pemanasan Global Menurut Ilmu Fisika - ye ketemu lagi dengan fisika, bagi yang tidak suka ya enggan pasti males membaca judulnnya juga, tapi berbeda dengan yang suka dengan fisika sifat ingin taunya yang membuat kalian klik judul artikel ini, he.. Tapi pasti di antara kalian juga ada yang terpaksa klik karena tugas sekolah hehe, ya berikut kali ini saya akan membagikan sebuah artikel yang berbau fisika berkenaan tentang pemanansan global berikut penjelasannya.


A.      Pengertian Pemanasan Global

Pemanasan global atau global warming adalah suatu proses meningkatnya temperature rata-rata atmosfer, laut, dan daratan bumi. Temperature rata-rata global pada permukaan bumi telah meningkat 0,74 +/- 0,18 ^oC selama seratus tahun terakhir. International panel on climate change (IPPC) menyimpulkan bahwa sebagian besar peningkatan suhu rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia.

Meningkatnya temperature rat-rata permukaan dan atmosfer bumi mengakibatkan bumi terasa lebih panas dan pada siang hari kita merasakan panas yang berlebihan.

Pemanasan global berdampak pada banyaknya kerusakan di bumi, sangat membahayakan dan mengancam kehidupan di bumi.

B.      Penyebab Pemanasan Global

1.       Efek rumah kaca

Efek rumah kaca ditemukan pertama kali oleh joseph fourier pada tahun 1824 merupakan sebuah proses dimana atmosfer memanaskan sebuah planet. Mars, Venus dan benda langit beratmosfer lainnya memilliki efek rumah kaca.

Segala sumber energy yang terdapat di bumi berasal dari matahari. Sebagian besar energy tersebut berupa radiasi gelombang pendek termasuk cahaya tampak. Ketika sampai dipermukaan bumi sebagian energy cahaya berubah menjadi energy kalor dan kalr yang tidak terserap dipantulkan kembali ke atmosfer. Sebagian energy yang terpantul ini berupa radiasi gelombang panjang pada spectrum infra merahke angkasa luar. Sebagian energy kalor tetap terperangkap dalam atmosfer bumi akibat meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca antara lain: CO₂, CH₄, SO₂ dan sebagainya, yang menjadi perangkap radiasi energy ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi energy yang dipancarkan bumi dan akibatnya energy tersebut tersimpan di permukaan bumi dalam bentuk kalor atau panas. Hal ini terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata permukaan bumi terus meningkat. Gas-gas tersebutr berfungsi sebagai kaca dan rumah kaca. Dengan meningkatnya gas-gas ini di atmosfer berdampak semakin banyak panas yang terperangkap dibawahnya.

Beberapa aktivitas manusia yang berdampak meningkatkan konsentrasi gas rumah kaca adalah :

a.       Konsentrasi energy bahan bakar fosil

Menurutdata dari departemen energy dan sumber daya mineral (2003), konsumsi bahan bakar fosil sebanyak 70% dari total konsumsi energy , listrik pada posisi kedua sebanyak 10% dari total konsumsi energy. Amerika serikat merupakan Negara dengan penduduk yang mempunyai gaya hidup sangat boros dalam mengkonsumsi energy bahan bakar fosil, Indonesia termasuk Negara pengkonsumsi terbanyak di asia setelah cina, jepang, india dan korea selatan. Konsumsi energy yang besar ini dieroleh karena banyaknya penduduk yang menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber energinya. Menurut Prof. Emil Salim, amerika serikat dengan jumlah 1,1 milyar penduduk mengemisikan 20 ton gas CO₂ per orang per tahun. Cina dengan 1,3 milyar penduduk mengemisikan 1,2 ton gas CO₂ per orang per tahun.

b.      Sampah

Sampah menghasilkan gas metana (CH₃) DIPERKIRAKAN 1 TON SAMPAH PADAT MENGHASILKAN 50 Kg gas metana. Sampah merupakan masalah besar yang dihadapai kota-kota di Indonesia. Berdasarkan data dari kementerian negeri lingkungan hidup, pada tahun 1995 rata-rata orang di perkotaan di Indonesia menghasilkan sampah sebanyak 0,8 Kg /hari dan pada tahun 2000 meningkat menjadi 1 Kg/hari. Disisi lain jumlah penduduk terus meningkat , sehingga diperkirakan 20 tahubn yang akan datang jumlah sampah yang dihasilkan penduduk perkotaan terus meningkat dan kemungkinan dapat mencapai 190ribu ton/tahun. Dengan demikian , sampah di perkotaaan merupakan sector yang sangat potensial mempercepat proses pemanasan global.

c.       Kerusakan hutan

Salah satu fungsi tumbuhan /hutan adalah mengurangi gas rumah kaca di atmosfer melalui penyerapan gas karbondioksida (CO₂) dan mengubahnya menjadi gas oksigen (O₂). Saat ini di Indonesia telah terjadi kerusakan hutan yang disebabkan oleh manusia. Kerusakan hutan tersebut disebabkan oleh kebakaaran hutan dan perubahan tata guna lahan, antara lain perubahan hutan menjadi perkebunan dengan tanaman tunggal misalnya kelapa sawit. Kerusakan hutan yang lain dapat ditimbulkan pemegang pengusaha hutan (PPH). Penebangan hutan secara besar-besaran dan tidak segera dilakukan reboisasi semakin memperparah kerusakan hutan. Akibat kerusakan hutan adalah kurang optimalnya proses penyerapan gas karbondioksida.

d.      Pertanian dan peternakan

Sawah-sawah yang tergenang mengakibatkan terjadinya pembusukan sisa-sisa pertanian, penggunaan pupuk serta pembusukan kotoran ternak menghasilkana gas metana (CH₄) dan gas dinitro oksida (N₂O). disamping itu saat mengawali pengolahan sawah para petani melakukan pembakaran sisa-sisa tanaman sehingga dihasilkan gas CO₂. Gas-gas tersebut adalah gas rumah kaca . Hewan-hewan ternak seperti sapi adalah polutan metana yang signifikan. Sapi secara alamiah akan melepaskan metana (CH₄) dari dalam perutnya selama proses mencerna makanan. Hasil penelitian para ilmuwan bahwa metana merupakan gas rumah kaca yang 23 kali lebih buruk daripda karbondioksida.

Limbah lain dari sector peternakan aadalah kotoran ternak. Kotoran ini  mengandung senyawa Nitrogen Oksida (NO) yang 300 kali lebih berbahaya dibandingkan gas C0₂. Di Indonesia sector pertanian dan peternakan berkontribusi pada emisi gas rumah kaca 8,05% dari total gas rumah kaca yang diemisikan ke atmosfer.

2.       Efek umpan balik

Analisis penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan balik yang dihasilkannya. Contoh penguapan air. Proses peningkatan suhu atmosfer akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti karbon dioksida (C0₂) dan gas metana (CH₄) mengakibatkan lebih banyak terjadi penguapan air ke atmosfer. Efek rumah kca yang dihasilkan penguapan air lebih besar jika dibandingkan dengan akibat yang ditimbulkan gas karbondioksida ataupun gas metana.

Efek umpan balik karena awan saat ini sedang menjadi obyek penelitian. Bila ditinjau dari posisi bawah, awan memantulkan kembali radiasi inframerah ke permukaan bumi, sehingga meningkatkan efek pemanasan global. Sebaliknya jika ditinjau dari posisi atasm awan akan memantulkan radiasi sinar matahari dan radiasi inframerah ke angkasa , sehingga meningkatkan pendinginan. Efek netto nya menghasilkan pemanasan atau pendinginan masih berganntung pada beberapa factor seperti tipe dan ketinggian awan dari permukaan  bumi.

Efek umpan balik yang lain adalah berkurangnya daya pantul bumi memantulkan cahaya (albedo) yang dikarenakan mencairnya es di kutub. Saat suhu global meningkat , es di daerah kutub akan mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Dalam waktu yang bersamaan pelelehan es daratan dan air di bawahnya menjadi terbuka. Oleh karena kemampuan daratan ataupun air memantulkan cahaya lebih rendah dibandingkan dengan es akibatnya daratan dan air lebih banyak menyerap radiasi sinar matahari. Semakin banyak radiasi sinar matahari terserap, semakin menambah pemanasan dan akibatnya semakin banyak es mencair. Selain itu es yang mencair jjuga melepas gas metana yang dapat juga menimbulkan umpan balik positif (menambah pemanasan)

C.      Dampak Pemanasan Global

Para ilmuwan menggunakan model computer dari temperature, pola presipitasi dan sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model tersebut , para ilmuwan membuat beberapa prakiraan mengenai dampak pemanasan global terhadap temperature global, iklim, tinggi permukaaan air laut, pertanian, perikanan, kehutanan dan kesehatan masyarakat.

1.       Kenaikan temperature global

Kenaikan temeratur global menyebabkan mencairnya es di kutub utara dan selatan, sehingga menambah volume dan menaikkan permukaan air laut, yag mengakibatkan berkurangnya luas permukaan daratan. Pulau-pulau kecil di daerah landai akan hilang. Naiknya prmukaan air laut juga berdampak menurunkan produksi tambak ikan dan udang serta terjadinya pemutihan terumbu karang (coral bleaching) dan punahnya berbagai ikan. Dampak lain adalah memburuknya kualitas air tanah, sebagai akibat dari merembesnya air laut, serta kerusakan infrastruktur perkotaan daerah pantai, akibat tergenang air laut.

2.       Perubahan iklim

Para ilmuwan memprediksikan bahawa selama pemanasan global, di beberapa daerah musim tanam menjadi lebih panjang. Temperature udara pada musim dingin dan malam hari cenderung meningkat. Daerah ahngat akn menjadi lebih lembab karena lebih banyak terjadi penguapan air lautan.

Para ilmuwan belum begitu yakin dampak kelembaban udara terhadap pemanasan global, apakah kelembaban udara akan meningkatkan atau bahkan menurunkan temperaatur pemanaasan global. Hal ini disebabkan karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan meningkatkan efek insulasi pada atmosfer.

Perubahan iklim akan mengakibatkan intensitas hujan yang tinggi pada periode yang singkat serta musim kemarau yang panjang. Di beberapa daerah terjadi peningkatan curah hujan sehingga meningkatkan peluang terjadinya banjir dan tanah longsor, sementara di tempat lain terjadi penurunan curah hujan yang berpotensi menimbulkan kekeringan. Sebagian besar daerah aliran sungai (DAS) rterjadi perbedaan tingkat air pasang dan surut yang semakina tajam. Hal ini mengakibatkan meningkatnya intensitas terjadinya banir atau kekeringan. Kondisi ini semakin parah apbila daya tamping sungai atau waduk tidak terpelihara akibat erosi ataupun sedimentasi.

Pergeseran iklim dapat pula berdampak meningkatnya frekuensi badai. Selain itu air akan cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah menjadi lebih kering dari sebelumnya. Topan badai yang emperoleh kekuatan dari penguapan air semakin besar.

3.       Kenaikan permukaan air laut

Kenaikan temperature global menyebabkan temperature air laut juga akan mengalami kenaikan sehingga volume menjadi bertambah dan menaikkan tinggi permukaaan laut. Pemanasan juga berdampak mencairkannya es di kutub utara dan selatan, sehingga memperbanyak volume dan menaikkan permukaan air laut lebih tinggi lagi, yang mengakibatkan berkurangnya luas daratan. Pulau-pulau kecil di daerah landai akan hilang. Tinggi permukaan laut di seluruh dunia telah meningkat 10-25 cm selama abad  ke 20, dan para ilmuwan IPPC memprediksi peningkatan lebih lanjut berkisar 9-88 cm pada abad ke 21.

Kenaikan permukaan laut sangat mempengaruhi kehidupan di daerah pantai. Naiknya permukaan air laut berdampak menurunkan produksi tambak ikan udang serta terjadimya pemutihan terumbu karang dan punahnya berbagai jenis ikan. Dampak lain adalah memburuknya kualitas air tanah, sebagai akibat dari merembesnya air laut, serta kerusakan infrastruktur perkotaan di daerah pantai akibat tergenang air laut.

4.       Pertanian

Pada umumnya semua bentuk sstem pertanian sensitive terhadap perubahan iklim. Perubahan iklim berakibat pada pergeseran musim dan pergeseran pola curah hujan. Hal tersebut berdampak pada pla pertanian misalnya keterlambatan masa tanam atau panen, kegagalan penanaman atau panen karena banjir, tanah longsor, atau kekeringan. Yang pada akhirnya berakibat terjadinya penurunan produksi pertanian.

Dampak pemanansan global di Indonesia terkait dengan perubahan iklim adalah terpengaruhnya ketahanan pangan nasional. Bahan-bahan pokkok terpaksa harus impor dari Negara lain.

5.       Perikanan

Kenaikan temperature air laut mengakibatkan terjadinya pemutihan terumbu karang dan selanjutnya matinya terumbu karang yang merupakan habitat berbagai jenis ikan. Temperature air laut yang meningkat juga memicu terjadinya migrasi berbagai jenis ikan yang sensitive terhadap perubahan suhu secara besar-besara menuju ke daerah yang lebih dingin. Fenomena matinya terumbu krang dan migrasi ikan merugikan nelayan karena menurunkan hasil tangkapan.

6.       Kehutanan

Kenaikan temperature global berdampak pada kenaikan temperature di kawasan kekhutanan menyebabkan runput-rumput dan ranting mongering dan mudah terbakar. Kebakaran hutan menyebabkan punahnya berbagai keanekaraman hayati dan meningkatnya kadar CO₂.

7.       Kesehatan

Dampak pemanasan global pada sector kesehatan adadlah meingkatnya frekuensi penyakit tropis, misalnya penyakit yang ditularkan oleh nyamuk (malaria dan demam berdarah), mewabahnya diare, penyakit leptospirosisatau kencing tikus dan penyakit kulit. Kenaikan temperature udara menyebabkan masa inkubasi nyamuk semakin cepat berkembang biak. Bencana banjir menyebabkan terkontaminasinya persediaan air bersih sehingga menimbulkan wabah penyakit diare dan penyakit kulit. Penyakit ISPA (infeksi saluran pernafasan akut) kemungkinan muncu;l sebagai akibat dari polusi udara hasil emisi gas-gas pabrik, kendaraan bermotor, dan kebakaran hutan.

D.      Pengendalian Pemanasan Global

Pemanasan global dapat dikendalikan dengan berbagai cara dan kita dapat ikut berperan di dalamnya. Bagaimana caranya?

1.       Jangan menebang pohon sembaranga;;;n

Pepohonan merupakan penyerap gas CO₂ dan penghasil gas O₂ terbesar di dunia. Setiap hari kita bernafas membutuhkan oksigen dan pepohonanlah yang setiap harinya menyediakan oksigen untuk kita. Semakin sedikit pepohonan semakin banyak gas CO₂ di atmosfer bumi dan akibatnya membuat bumi semakin panas.

2.       Melakuikan reboisasi

Banyak aktivitas manusia dengan merusak hutan hanyauntuk mencari keuntungan sesaat. Tanpa disadari hutan yang fungsinya sangat vital bagi kehidupan di bumidirusak oleh sebagian manusia yang tidak bertanggung jawab. Dengan reboisasi terhadap hutamn yang sudah gundul kita mencegah pemanasan global dan juga terjadinya banjir dan tanah longsor.

3.       Menanm pohon di pekarangan rumah

Memanfaatkan tanah di pekarangan kosong dengan tanman hias dan tanaman lain yang memiliki daun hijau memiliki pptensi menyerap gas CO₂dan CO dan dapat menghasilkan gas oksigen serta lingkungan pekarangan menjadi sejuk dan segar.

4.       Menggunakan lampu hemat energy dan mematikan lampu di siang hari

Lampu hemat energy membantu penghematan energy listrik. Matikan lampu penerangan ruangan rumah di siang hari berpengaruh pada penggunaan energy listrik. Penggunaan energy listrik yang berlebihan berdampak pada pembakaran batubara atau BBM untuk mengtoperasikan pembangkit listrik. Pembakaran baatubara atau BBM menghasilkan gas CO₂ yang berpotensi meningkatkan pemanasan global.

5.       Kurangi penggunaaan kendaraan pribadi

Kendaraan berbahan bakra minyak mengeluarkan gas pembuangan berupa CO₂ dan COdalam jumlah besargas-gas itu dapat menimbulkan efek rumah kaca yang akhirnya membuat pemanasan global semakin parah. 

E. Persetujuan Internasional

Kerjasama internasiional diperlukan untuk mensukseskan pengurangan gas-gas rumah kaca. Tahun 1988 oleh dua organisasi PBB, World meteorological Organization (WMO) dan United Nation Programme (UNEP) didirikan Intergovermental Panel on Climate Change (IPPC) atau Panel Antarpemerintah Tentang Perubahan Iklim untuk mengevaluasi resiko perubahan iklim akibat aktivitas manusia.

Pada tahun 1992 pada Earth Summit di Rio de Jeneiro Brazil, 150 negara berikrar untuk menghadapi gas rumah kaca dan setuju untuk menindaklanjutinya dalam perjanjian yang mengikat , bentuk kerjasamanya adalah diadakannya United Nation Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). Menurut UNFCCC Negara-negara peserta sepakat untuk mengumpulkan data berbagai informasi tentang emisi gas rumah kaca. Meskipun perjanjian ini tidak mengikat secara hukum , tetapi banyak Negara melihat kesepakatan ini merupakan lanngkah penting sehingga berkomitmen menjalankannya.

Pada tahun 1997 di jepang, 160 negara merumuskan persetujuan yang lebih kuat yang dikenal dengan Protokol Kyoto. Protokol Kyoto merupakan perjanjian internasional untuk menurunkan emisi gas rumah kaca yang dihasilkan oleh industry dunia dan juga untuk mengatasi berbagai masalah akibat aktivitas manusia terhadap perubahan iklim. Protokol Kyoto mengikat secara hukum bagi Negara-negara pesertaa untuk mengurangi emisi karbondioksida , metana, nitrogen dioksida, sulfur hexaflourida, senyawa hidroflourida (HFC) dan perfluorokarbon (PFC).


Sekian penjelasannya semoga dapat bermanfaat, mohon maaf bila ada kesalahan
By : Dede Taufiq

Cara Menggunakan Alat Ukur Lengkap

Cara Menggunakan Alat Ukur Mistar Jangka Sorong Mikrometer Sekrup - Di pagi yang mendung ini, setelah rehat nulis cukup lama, kami akan berbagi materi tentang Pengukuran Panjang.

Simaklah penjelasan berikut.

Alat ukur panjang umumnya adalah Mistar atau Penggaris. Alat ukur panjang yang lain adalah Jangka sorong dan Mikrometer sekrup.

1. Mistar

Untuk mengukur menggunakan mistar, maka benda yang akan diukur diletakkan pada ujung mistar. Posisi mata harus melihat tegak lurus terhadap skala. Hal ini untuk menghindari kesalahan pembacaan hasil peng­ukuran akibat beda sudut kemiringan dalam melihat atau disebut dengan kesalahan paralaks.

2. Jangka Sorong

Untuk mengukur benda yang berukuran kecil kita memerlukan alat ukur yang sesuai, yaitu jangka sorong. Misalnya jika kita ingin mengukur diameter pensil.Perhatikan gambar berikut!

Pernahkah kalian mengukur menggunakan jangka sorong? Pada jangka sorong terdapat bagian-bagian yang penting, yaitu sebagai berikut: 

1) Rahang tetap dengan skala tetap terkecil 0,1 cm

2) Rahang geser yang dilengkapi skala nonius. 

Batas Ketelitian jangka sorong adalah 0,01 cm. 

Bagaimana mengukur menggunakan jangka sorong? Perhatikan gambar berikut!

Untuk menentukan hasil pengukurannya, maka tentukan dahulu skala utamanya.

1. Pada skala nonius, nol nonius terdapat di antara 2,4 cm dan 2,5 cm skala utama. Sehingga skala utamanya adalah 2,4 cm. 
2. Kemudian carilah skala nonius yang berhimpit dengan skala utama. Pada gambar skala nonius yang berhimpit adalah angka 7. Nilai pada skala nonius adalah 7 x 0,01 cm = 0,07 cm.
3. Jumlahkan skala utama dengan skala nonius. 2,4 cm +0,07 cm = 2,47 cm.

Jadi hasil pengukuran menggunakan jangka sorong adalah 2,47 cm

Jelas?

3. Mikrometer Sekrup

Untuk mengukur ketebalan benda yang tipis seperti ketebalan selembar kertas atau ketebalan rambut, digunakan alat ukur dengan ketelitian yang lebih tinggi, yaitu mikrometer sekrup. Mikrometer sekrup memiliki dua skala, yaitu skala utama (skala terkecil 1 mm) dan skala nonius atau vernier yang diputar. Ketelitian mikrometer sekrup sebesar 0,01 mm. Penampakan dari mikrometer sekrup sebagai berikut.

Perhatikan pembacaan hasil pengukuran mikrometer sekrup pada gam­bar berikut!

Skala utama yang terlihat pada gambar di atas adalah 2 mm
Skala nonius yang ditunjukkan pada gambar di atas adalah 42, maka hasil pengukurannya adalah:
Skala utama = 2 mm
Skala nonius = 42 x 0,01 = 0,42 mm
Hasil pengukuran = skala utama + skala nonius  = 2 mm + 0,42 mm = 2,42 mm

Sekian penjelasan kami tentang pengukuran panjang. Untuk materi pengukuran besaran lain akan kami tulis di kesempatan selanjutnya. Semoga bermanfaat.

NB: Jika masih ada materi Fisika atau Matematika yang belum paham, silahkan tanyakan kepada kami. Kami akan membantu semaksimal mungkin (Kami respon di luar jam kerja Admin Blog)

By : Dese Taufiq

Cara Mengukur Massa Bumi Lengkap

Cara Mengukur Massa Bumi Lengkap - setiap benda tersusun atas materi. Jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda disebut Massa Benda. Massa adalah salah satu jenis besaran pokok yang memiliki satuan kg (SI). Alat ukur massa ada berbagai macam, antara lain Neraca lengan, Neraca ohauss, maupun timbangan.

Berikut adalah tabel hasil beberapa pengukuran massa untuk beberapa obyek.

Obyek	Massa ( Kg)
Galaksi Bima Sakti	2 x 1043
Matahari	2 x 1030
Bumi	6 x 1024
Bulan	7 x 1022
Gajah	4 x 103
Manusia	7 x 101
katak	1 x 10-1
nyamuk	1 x 10-5
Virus	1 x 10-15
Proton	1,67 x 10-27
Elektron	9,11 x 10-31

Dari tabel di atas diperoleh massa rata-rata manusia adalah 70 kg. Untuk mengukur massa tersebut tentulah sangat mudah, yaitu dengan menggunakan timbangan massa badan.

Dari tabel di atas akan muncul pertanyaan, "Bagaimanakah cara massa mengukur massa Bumi, Matahari, dan Galaksi yang berukuran sangat besar. Atau massa elektron atau proton yang berukuran sangat kecil?"

Inilah asyiknya Fisika. Fisika dapat mengukur massa suatu benda secara tidak langsung. Untuk postingan kali ini saya akan membahas Cara Mengukur Massa Bumi.

Perhitungan untuk mengukur massa Bumi menggunakan konsep hukum Newton tentang gravitasi yang menyatakan bahwa “Gaya tarik antar dua benda sebanding dengan massa masing masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda.

Jika ditulis dalam bentuk persamaan sebagai berikut:

Dengan G adalah Konstanta Gravitasi umum ( 6,673 x 10^-11N.m²/kg²). Nilai tersebut didapatkan dari percobaan Cavendish yang dilakukan oleh Sir Henry Cavendish tahun 1798.

(Penjabaran yang lebih lengkap tentang percobaan cavendish, akan segera kami update di blog ini).

Gravitasi Bumi merupakan sifat bumi di mana bend-benda ditarik ke arah pusat bumi. Gaya tarik Bumi terhadap benda-benda ini dinamakan dengan Gaya Gravitasi Bumi. 

Besarnya percepatan (a) akibat gravitasi Bumi pada benda bermassa m, yang berada pada jarak r dari pusat Bumi dapat kita hitung dengan cara berikut.

Dengan:
M : massa Bumi
m : massa benda
r : jarak benda dari pusat bumi
G : Konstanta Gravitasi umum ( 6,673 x 10^-11N.m²/kg²).

Percepatan (a) sering dinamakan percepatan akibat gravitasi bumi (sering diberi symbol g). Sehingga:

Nah, untuk mempermudah perhitungan massa bumi, maka benda terletak di permukaan bumi. Sehingga:

R adalah jari-jari bumi, sehingga didapatkan:

g₀ adalah percepatan gravitasi bumi di permukaan bumi.

Dari persamaan di atas, maka kita dapat menghitung massa Bumi.

g₀ = 9,8 m/s² (asalnya dari mana?) mengenai pembuktian nilainya sudah sering dibahas saat SMA maupun kuliah.

G = 6,673 x 10^-11N.m²/kg² (nilai tersebut didapatkan dari hasil percobaan Cavendish)

R = 6,37 x 10⁶ m (nilai tersebut didapat dari mengamati Matahari dan menggunakan perhitungan matematika sederhana. Bahkan cara ini sudah dipraktekan Eratosthenes 3 abad sebelum masehi.

Coba kita hitung!

Dari perhitungan tersebut diperoleh nilai/ukuran massa bumi adalah 5,96 x 1024 kg atau bisa dibulatkan menjadi 6 x 10²⁴(sesuai dengan tabel). Bagaimana, mudah kan?

Lalu muncul pertanyaan, bagaimanakah cara mengukur massa matahari yang berukuran lebih besar?

Prinsipnya hampir sama dengan cara di atas, yaitu menggunakan Gaya Gravitasi Newton.
Pembahasan lengkapnya akan segera kami update di blog ini.

Ya bolehlah,,,tapi kalau obyek yang berukuran sangat kecil dan tak nampak oleh mata seperti elektron dan proton bagaimana cara mengukurnya ?

Sekian, semoga bermanfaat

referensi : fisika itu mudah,yohanes surya 2003


By : Dede Taufiq