Hukum Kekekalan Momentum

February 18, 2010 Leave a comment

Pada pokok bahasan Momentum dan Impuls, kita telah berkenalan dengan konsep momentum serta pengaruh momentum benda pada peristiwa tumbukan. Pada kesempatan ini kita akan meninjau momentum benda ketika dua buah benda saling bertumbukan. Ingat ya, momentum merupakan hasil kali antara massa benda dengan kecepatan gerak benda tersebut. Jadi momentum suatu benda selalu dihubungkan dengan massa dan kecepatan benda. Kita tidak bisa meninjau momentum suatu benda hanya berdasarkan massa atau kecepatannya saja. Pahami baik-baik konsep ini ya….

Pernahkah anda menonton permainan biliard ? lebih baik lagi jika dirimu adalah pemain biliard ;) tuh gambarnya di samping kiri… biasanya pada permainan billiard, kita berusaha untuk memasukan bola ke dalam lubang. Bola yang menjadi target biasanya diam. Jika anda perhatikan secara cermat, kecepatan bola biliard yang disodok menuju bola biliard target menjadi berkurang setelah kedua bola biliard bertumbukan. Sebaliknya, setelah bertumbukan, bola biliard yang pada mulanya diam menjadi bergerak. Berhubung massa bola biliard selalu tetap, maka yang mengalami perubahan adalah kecepatan. Karena bola billiard yang disodok mengalami pengurangan kecepatan setelah tumbukan, maka tentu saja momentumnya juga berkurang. Jika momentum bola billiard yang disodok berkurang, kemanakah momentumnya pergi ? bisa kita tebak, momentum yang hilang pada bola billiard yang disodok berpindah ke bola billiard target. Kok bisa ? ya iyalah :) bola billiard target kan pada mulanya diam, sehingga momentumnya pasti nol. Setelah bertumbukkan, bola billiard tersebut bergerak. Karena bergerak, maka tentu saja bola billiard target memiliki momentum. Jadi momentum bola billiard yang disodok tadi berpindah ke bola billiard target. Dengan demikian kita bisa mengatakan bahwa perubahan momentum pada kedua bola billiard setelah terjadi tumbukan disebabkan karena adanya “perpindahan momentum” dari satu bola billiard ke bola biliard lainnya.

Nah, sekarang pahami penjelasan gurumuda ini baik2 ya….. Pada saat sebelum tumbukan, bola billiard target diam sehingga momentumnya = 0, sedangkan bola billiard yang disodok bergerak dengan kecepatan tertentu; bola billiard yang disodok memiliki momentum. Setelah terjadi tumbukan, kecepatan bola billiard yang disodok berkurang; karenanya momentumnya juga berkurang. Sebaliknya, bola billiard target yang pada mulanya diam menjadi bergerak setelah terjadi tumbukan. Karena bergerak maka kita bisa mengatakan bahwa momentum bola billiard target “bertambah”. Dapatkah kita menyimpulkan bahwa jumlah momentum kedua bola billiard tersebut sebelum tumbukan = jumlah momentum kedua bola billiard setelah tumbukan ?

Jika bingung, dibaca perlahan-lahan sambil dipahami ya…. bagi yang belum pernah melihat atau bermain bola billiard, anda pasti kebingungan dengan penjelasan di atas. Oleh karena itu, segera beli dua buah kelereng pada warung atau toko terdekat…. dan lakukan percobaan berikut. Letakkan sebuah kelereng pada permukaan lantai yang datar. Setelah itu, tembakkan kelereng yang diam tersebut menggunakan kelereng lainnya dari jarak tertentu. Jika meleset, ulangi sampai kedua kelereng bertumbukan. Amati secara saksama kecepatan gerak kelereng tersebut. Setelah kedua kelereng bertumbukan, kelereng yang pada mulanya diam (tidak memiliki momentum) pasti bergerak (memiliki momentum). Sebaliknya, kelereng yang anda kutik tadi pasti kecepatannya berkurang setelah tumbukan (momentumnya berkurang). Dengan demikian kita bisa mengatakan bahwa momentum kelereng yang dikutik berkurang karena sebagian momentumnya berpindah ke kelereng target yang pada mulanya diam. Dapatkah kita menyimpulkan bahwa jumlah momentum kedua kelereng sebelum tumbukan = jumlah momentum kedua kelereng setelah tumbukan ?

Alangkah baiknya jika dirimu melakukan percobaan menumbukkan dua bola (mirip bola billiard) di atas permukaan meja getar. Syukur kalau di laboratorium sekolah-mu ada meja getar. Pada percobaan menumbukan dua bola di atas permukaan meja getar, kita mengitung kecepatan kedua bola sebelum dan setelah tumbukan. Massa bola tetap, sehingga yang diselidiki adalah kecepatannya. Frekuensi getaran meja = frekuensi listrik PLN (50 Hertz). Karena telah diketahui frekuensi getaran meja, maka kita bisa menentukan periode getaran meja. Nah, waktunya sudah diketahui, sekarang tugas kita adalah mengukur panjang jejak bola ketika bergerak di atas meja getar. Karena meja bergetar setiap 0,02 detik (1/50), maka ketika bergerak di atas meja, bola pasti meninggalkan jejak di atas meja yang sudah kita lapisi dengan kertas karbon. Jarak antara satu jejak dengan jejak yang lain; yang ditinggalkan bola setiap 0,02 detik kita ukur. Setelah memperoleh data jarak tempuh bola, selanjutnya kita bisa menghitung kecepatan gerak kedua bola tersebut, baik sebelum tumbukan maupun setelah tumbukan. selanjutnya kita hitung momentum kedua bola sebelum tumbukan (p = mv) dan momentum kedua bola setelah tumbukan (p’ = mv’). Jika percobaan dilakukan dengan baik dan benar, maka kesimpulan yang kita peroleh adalah total momentum dua benda sebelum tumbukan = total momentum kedua benda tersebut setelah tumbukan.

Jika di laboratorium sekolah anda tidak ada meja getar, coba pahami ilustrasi bola biliard atau kelereng di atas secara saksama. Jika sudah paham, anda pasti setuju kalau gurumuda mengatakan bahwa jumlah momentum kedua benda sebelum tumbukan = jumlah momentum kedua benda setelah tumbukan. Pada ilustrasi di atas, sebelum tumbukan salah satu benda diam. Pada dasarnya sama saja bila dua benda sama-sama bergerak sebelum tumbukan. Kecepatan gerak kedua benda tersebut pasti berubah setelah tumbukan, sehingga momentum masing-masing benda juga mengalami perubahan. Kecuali jika massa dan kecepatan dua benda sama sebelum kedua benda tersebut saling bertumbukan. Biasanya total momentum kedua benda sebelum tumbukan = total momentum kedua benda setelah terjadi tumbukan.

Penjelasan panjang lebar dan bertele-tele di atas hanya mau mengantar dirimu untuk memahami inti pokok bahasan ini, yakni Hukum Kekekalan Momentum. Tidak peduli berapapun massa dan kecepatan benda yang saling bertumbukan, ternyata momentum total sebelum tumbukan = momentum total setelah tumbukan. Hal ini berlaku apabila tidak ada gaya luar alias gaya eksternal total yang bekerja pada benda yang bertumbukan. Jadi analisis kita hanya terbatas pada dua benda yang bertumbukan, tanpa ada pengaruh dari gaya luar. Sekarang perhatikan gambar di bawah ini.

Jika dua benda yang bertumbukan diilustrasikan dengan gambar di atas, maka secara matematis, hukum kekekalan momentum dinyatakan dengan persamaan :

Keterangan :

m1 = massa benda 1, m2 = massa benda 2, v1 = kecepatan benda 1 sebelum tumbukan, v2 = kecepatan benda 2 sebelum tumbukan, v’1 = kecepatan benda 1 setelah tumbukan, v’2 = kecepatan benda 2 setelah tumbukan

Jika dinyatakan dalam momentum, maka :

m1v1 = momentum benda 1 sebelum tumbukan, m2v2 = momentum benda 2 sebelum tumbukan, m1v1 = momentum benda 1 setelah tumbukan, m2v2 = momentum benda 2 setelah tumbukan

Perlu anda ketahui bahwa Hukum Kekekalan Momentum ditemukan melalui percobaan pada pertengahan abad ke-17, sebelum eyang Newton merumuskan hukumnya tentang gerak (mengenai Hukum II Newton versi momentum telah saya jelaskan pada pokok bahasan Momentum, Tumbukan dan Impuls). Walaupun demikian, kita dapat menurunkan persamaan Hukum Kekekalan Momentum dari persamaan hukum II Newton. Yang kita tinjau ini khusus untuk kasus tumbukan satu dimensi, seperti yang dilustrasikan pada gambar di atas.

Kita tulis kembali persamaan hukum II Newton :

Ketika bola 1 dan bola 2 bertumbukan, bola 1 memberikan gaya pada bola 2 sebesar F21, di mana arah gaya tersebut ke kanan (perhatikan gambar di bawah)

Momentum bola 2 dinyatakan dengan persamaan :

Berdasarkan Hukum III Newton (Hukum aksi-reaksi), bola 2 memberikan gaya reaksi pada bola 1, di mana besar F12 = – F21. (Ingat ya, besar gaya reaksi = gaya aksi. Tanda negatif menunjukan bahwa arah gaya reaksi berlawanan dengan arah gaya aksi)

Momentum bola 1 dinyatakan dengan persamaan :

Ini adalah persamaan Hukum Kekekalan Momentum. Hukum Kekekalan Momentum berlaku jika gaya total pada benda-benda yang bertumbukan = 0. Pada penjelasan di atas, gaya total pada dua benda yang bertumbukan adalah F12 + (-F21) = 0. Jika nilai gaya total dimasukan dalam persamaan momentum :

Hal ini menunjukkan bahwa apabila gaya total pada sistem = 0, maka momentum total tidak berubah. Yang dimaksudkan dengan sistem adalah benda-benda yang bertumbukan. Apabila pada sistem tersebut bekerja gaya luar (gaya-gaya yang diberikan oleh benda di luar sistem), sehingga gaya total tidak sama dengan nol, maka hukum kekekalan momentum tidak berlaku.

Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa :

Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda yang bertumbukan, maka jumlah momentum benda-benda sebelum tumbukan sama dengan jumlah momentum benda-benda setelah tumbukan.

Ini adalah pernyataan hukum kekekalan momentum

Prinsip Kerja Roket

Dorongan roket dan jet merupakan penerapan yang menarik dari hukum III Newton dan Kekekalan momentum. Roket memiliki tangki yang berisi bahan bakar hodrogen cair dan oksigen cair. Bahan bakar tersebut dibakar dalam ruang pembakaran sehingga menghasilkan gas lalu dibuang melalui mulut pipa yang terletak dibelakang roket. Akibatnya terjadi perubahan momentum pada gas selama selang waktu tertentu. Berdasarkan hukum II Newton, perubahan momentum selama suatu selang waktu tertentu = gaya total. Jadi bisa dikatakan bahwa terdapat gaya total pada gas yang disemburkan roket ke belakang. Gaya total tersebut merupakan gaya aksi yang diberikan oleh roket kepada gas, di mana arahnya ke bawah. Sebagai tanggapan, gas memberikan gaya reaksi kepada roket, di mana besar gaya reaksi = gaya aksi, hanya arahnya berlawanan. Gaya reaksi yang diberikan oleh gas tersebut yang mendorong roket ke atas. Begitu… :)

Ingin melakukan percobaan kecil2an mengenai roket ? Klik link di bawah


Referensi :

Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga

Kanginan, Marthen, 2000, Fisika 2000, SMU kelas 1, Caturwulan 2, Jakarta : Penerbit Erlangga

Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Share on Facebook

//

Silahkan meminta bantuan om google di bawah (Pencarian khusus untuk blog gurumuda)

Categories: Physics

Gerak Parabola alias Gerak Peluru

February 18, 2010 Leave a comment

Pada pokok bahasan Gerak Lurus, baik GLB, GLBB dan GJB, kita telah membahas gerak benda dalam satu dimensi, ditinjau dari perpindahan, kecepatan dan percepatan. Kali ini kita mempelajari gerak dua dimensi di dekat permukaan bumi yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.

Pernakah anda menonton pertandingan sepak bola ? mudah-mudahan pernah walaupun hanya melalui Televisi. Gerakan bola yang ditendang oleh para pemain sepak bola kadang berbentuk melengkung. Mengapa bola bergerak dengan cara demikian ?

Selain gerakan bola sepak, banyak sekali contoh gerakan peluru/parabola yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Diantaranya adalah gerak bola volly, gerakan bola basket, bola tenis, bom yang dijatuhkan, peluru yang dtembakkan, gerakan lompat jauh yang dilakukan atlet dan sebagainya. Anda dapat menambahkan sendiri. Apabila diamati secara saksama, benda-benda yang melakukan gerak peluru selalu memiliki lintasan berupa lengkungan dan seolah-olah dipanggil kembali ke permukaan tanah (bumi) setelah mencapai titik tertinggi. Mengapa demikian ? Read more…

Categories: Physics

Gerak vertikal ke bawah

February 18, 2010 Leave a comment

Gerak vertikal ke bawah

Gerak vertikal ke bawah sangat mirip dengan gerak jatuh bebas, cuma beda tipis… kalau pada gerak jatuh bebas, kecepatan awal benda, vo = 0, maka pada gerak vertikal ke bawah, kecepatan awal (vo) benda tidak sama dengan nol. Contohnya begini… kalau buah mangga dengan sendirinya terlepas dari tangkainya dan jatuh ke tanah, maka buah mangga tersebut melakukan Gerak Jatuh Bebas. Tapi kalau buah mangga anda petik lalu anda lemparkan ke bawah, maka buah mangga melakukan gerak Vertikal Ke bawah. Atau contoh lain… anggap saja anda sedang memegang batu… nah, kalau batu itu anda lepaskan, maka batu tersebut mengalami gerak Jatuh bebas.. tapi kalau batu anda lemparkan ke bawah, maka batu mengalami Gerak Vertikal Ke bawah. Pahami konsep ini baik-baik, karena jika tidak dirimu akan kebingungan dengan rumusnya……..

Karena gerak vertikal merupakan contoh GLBB, maka kita menggunakan rumus GLBB. Kita tulis dulu rumus GLBB ya, baru kita bahas satu per satu……

vt = vo + at

s = vo t + ½ at2

vt2 = vo2 + 2as

Kalau dirimu paham konsep Gerak Vertikal Ke bawah, maka persamaan ini dengan mudah diubah menjadi persamaan Gerak Vertikal Ke bawah.

Pertama, percepatan pada gerak vertikal = percepatan gravitasi ( a = g)

Kedua, ketiga melakukan gerak vertikal ke bawah, kecepatan awal benda bertambah secara konstan setiap saat (benda mengalami percepatan tetap). Karena benda mengalami percepatan tetap maka g bernilai positif.

Ketiga, kecepatan awal tetap disertakan karena pada Gerak Vertikal ke bawah benda mempunyai kecepatan awal.

Keempat, karena benda bergerak vertikal maka s bisa kita ganti dengan h atau y.

Dengan demikian, jika persamaan GLBB di atas diubah menjadi persamaan Gerak Vertikal ke bawah, maka akan kita peroleh persamaan Gerak Vertikal ke bawah sebagai berikut :

vt = vo + gt

h = vo t + ½ gt2

vt2 = vo2 + 2gh

Contoh soal 1 :

Misalnya anda memanjat pohon mangga untuk memetik buah mangga. Setelah dipetik, buah mangga anda lempar ke bawah dari ketinggian 10 meter, dengan kecepatan awal 5 m/s. Berapa kecepatan buah mangga ketika menyentuh tanah ? g = 10 m/s2

Panduan jawaban :

Karena diketahui h, vo dan g, maka kita menggunakan persamaan :

vt2 = vo2 + 2gh

vt2 = (5 m/s)2 + 2(10 m/s2) (10 m)

vt2 = 25 m2/s2 + 200 m2/s2

vt2 = 225 m2/s2

vt = 15 m/s

Contoh soal 2 :

Dari atap rumah, anda melempar sebuah bola ke bawah dengan kecepatan 10 m/s. Jika anda berada pada ketinggian 20 m dari permukaan tanah, berapa lama bola yang anda lemparkan berada di udara sebelum menyentuh permukaan tanah ? g = 10 m/s2

Panduan jawaban :

Untuk menghitung selang waktu yang dibutuhkan bola ketika berada di udara, kita bisa menggunakan persamaan :

vt = vo + gt

Berhubung kecepatan akhir bola (vt) belum diketahui, maka terlebih dahulu kita hitung kecepatan akhir bola sebelum menyentuh permukaan tanah :

Karena diketahui telah diketahui h, vo dan g, maka kita menggunakan persamaan :

vt2 = vo2 + 2gh

vt2 = (10 m/s)2 + 2(10 m/s2) (20 m)

vt2 = 100 m2/s2 + 400 m2/s2

vt2 = 500 m2/s2

vt = 22,36 m/s

Sekarang kita masukan nilai vt ke dalam persamaan vt = vo + gt

22,36 m/s = 10 m/s + (10 m/s2)t

22,36 m/s – 10 m/s = (10 m/s2)t

12,36 m/s = (10 m/s2) t

t = (12,36 m/s) : (10 m/s2)

t = 1,2 sekon

Jadi setelah dilempar, bola berada di udara selama 1,2 sekon.

Gerak Vertikal Ke atas

Setelah pemanasan dengan soal gerak vertikal ke bawah yang gurumuda sajikan di atas, sekarang mari kita bergulat lagi dengan Gerak Vertikal ke Atas. Analisis Gerak Jatuh Bebas dan Gerak Vertikal ke bawah lebih mudah dibandingkan dengan Gerak Vertikal ke atas. Hala… gampang kok… santai saja. Oya, sebelumnya terlebih dahulu anda pahami konsep Gerak Vertikal ke atas yang akan dijelaskan berikut ini.

Gerak vertikal ke atas itu bagaimana ? apa bedanya gerak vertikal ke atas dengan gerak vertikal ke bawah ?

Ada bedanya….

Pada gerak vertikal ke bawah, benda hanya bergerak pada satu arah. Jadi setelah diberi kecepatan awal dari ketinggian tertentu, benda tersebut bergerak dengan arah ke bawah menuju permukaan bumi. Terus bagaimana dengan Gerak Vertikal ke atas ?

Pada gerak vertikal ke atas, setelah diberi kecepatan awal, benda bergerak ke atas sampai mencapai ketinggian maksimum. Setelah itu benda bergerak kembali ke permukaan bumi. Dinamakan Gerak Vertikal Ke atas karena benda bergerak dengan arah ke atas alias menjahui permukaan bumi. Persoalannya, benda tersebut tidak mungkin tetap berada di udara karena gravitasi bumi akan menariknya kembali. Dengan demikian, pada kasus gerak vertikal ke atas, kita tidak hanya menganalisis gerakan ke atas, tetapi juga ketika benda bergerak kembali ke permukaan bumi… ini yang membuat gerak vertikal ke atas sedikit berbeda…

Karena gerakan benda hanya dipengaruhi oleh percepatan gravitasi yang bernilai tetap, maka gerak vertikal ke atas termasuk gerak lurus berubah beraturan. Dengan demikian, untuk menurunkan persamaan Gerak Vertikal ke atas, kita tetap menggunakan persamaan GLBB.

Kita tulis kembali ketiga persamaan GLBB :

vt = vo + at

s = vo t + ½ at2

vt2 = vo2 + 2as

Ada beberapa hal yang perlu kita perhatikan dalam menganalisis Gerak Vertikal ke atas

Pertama, percepatan pada gerak vertikal = percepatan gravitasi ( a = g).

Kedua, ketika benda bergerak ke atas, kecepatan benda berkurang secara konstan setiap saat. Kecepatan benda berkurang secara konstan karena gravitasi bumi bekerja pada benda tersebut dengan arah ke bawah. Masa sich ? Kalau gravitasi bumi bekerja ke atas, maka benda akan terus bergerak ke atas alias tidak kembali ke permukaan bumi. Tapi kenyataannya tidak seperti itu… Karena kecepatan benda berkurang secara teratur maka kita bisa mengatakan bahwa benda yang melakukan gerak vertikal ke atas mengalami perlambatan tetap. Karena mengalami perlambatan maka percepatan gravitasi bernilai negatif.

Kedua, karena benda bergerak vertikal maka s bisa kita ganti dengan h atau y.

Ketiga, pada titik tertinggi, tepat sebelum berbalik arah, kecepatan benda = 0.

Jika persamaan GLBB di atas diubah menjadi persamaan Gerak Vertikal ke atas, maka akan diperoleh persamaan berikut ini :

vt = vo – gt

h = vo t – ½ gt2

vt2 = vo2 – 2gh

Contoh soal 1 :

Sebuah bola dilempar ke atas dan mencapai titik tertinggi 10 meter. Berapa kecepatan awalnya ? g = 10 m/s2

Panduan jawaban :

Ingat ya, pada titik tertinggi kecepatan bola = 0.

Soal ini gampang… karena diketahui kecepatan akhir (vt = 0) dan tinggi (h = 10 m), sedangkan yang ditanyakan adalah kecepatan awal (vo), maka kita menggunakan persamaan :

vt2 = vo2 – 2gh

0 = vo2 – 2(10 m/s2) (10 m)

vo2 = 200 m2/s2

vo = 14,14 m/s

Contoh soal 2 :

Sebuah bola dilemparkan dari tanah tegak lurus ke atas dengan laju 24 m/s.

a)     berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik tertingginya ?

b)     berapa ketinggian yang dapat dicapai bola ?

Panduan jawaban :

Sebelum mengoprek soal ini, langkah pertama yang harus kita lakukan adalah mengidentifikasi atau mengenali permasalahan yang dimunculkan pada soal. Setelah itu, selidiki nilai apa saja yang telah diketahui. Selajutnya, memikirkan bagaimana menyelesaikannya. Hal ini penting dalam memilih rumus yang disediakan.

  1. Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik tertingginya ?

Di titik tertinggi, vy = 0. Pada soal di atas diketahui kecepatan awal vy0 = 24 m/s . Untuk memperoleh t, kita gunakan rumus :

vy = vyo – gt

Rumus ini kita balik, untuk menentukan nilai t (waktu) :

gerak vertikal-1

b. berapa ketinggian yang dicapai bola ?

Karena telah diketahui kecepatan awal dan kecepatan akhir, maka kita menggunakan rumus :

vy2 = vyo2 – 2gh

Rumus ini kita balik untuk menghitung nilai h alias ketinggian :

gerak vertikal-2

Referensi :

Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I (Terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik–Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Categories: Physics

Fluida

February 18, 2010 Leave a comment

Pernahkah dirimu meminum es teh atau es sirup ? wah, jangankan es teh, semua minuman botol dan minuman kaleng pernah disikat :) saking kehausan, botol dan kalengnya juga dijilat… hehehe.. pisss.. maksud gurumuda, pernahkah dirimu meminum minuman menggunakan pipet alias penyedot ? kalau belum, segera meluncur ke warung atau toko terdekat dan bilang saja pada pelayan toko atau warung makan : “pak/bu.. boleh pinjam pipet sebentar ?…” Jangan lupa bawa uang receh untuk membeli seandainya permintaan anda di tolak. Setelah ada pipet, silahkan pergi ke ruang makan, ambil segelas air bening dan lakukan percobaan kecil-kecilan berikut ini… biar lebih keren, kali anda minum air putih (atau air bening ?) menggunakan pipet alias penyedot.. Nah, air putih kini terasa lebih nikmat. Setelah puas minum, sekarang coba anda masukan pipet tadi ke dalam gelas yang berisi air, lalu angkat kembali pipet tersebut. Apa yang anda amati ? biasa saja tuh.. ;) Oke.. sekarang, silahkan masukan pipet sekali lagi ke dalam gelas yang berisi air. Setelah itu, tutup salah satu ujung pipet (ujung pipet yang berada di luar gelas) menggunakan jari telunjuk anda. Nah, coba dirimu angkat pipet itu sambil tetap menutup lubang pipet bagian atas. Sulap fisika dimulai… aneh bin ajaib. Air terperangkap dalam pipet ? kok bisa ya ? waduh… bagaimanakah saya menjelaskannya ? gampang…. Ingin tahu mengapa demikian ? mari kita pelajari pokok bahasan Tekanan dengan penuh semangat. Setelah mempelajari pokok bahasan tekanan, dirimu akan dengan mudah menjelaskannya. Selamat belajar ya :)

Konsep Tekanan pada Fluida

Dalam ilmu fisika, Tekanan diartikan sebagai gaya per satuan luas, di mana arah gaya tegak lurus dengan luas permukaan. Secara matematis, tekanan dapat dinyatakan dengan persamaan berikut ini :

P = tekanan, F = gaya dan A = luas permukaan. Satuan gaya (F) adalah Newton (N), satuan luas adalah meter persegi (m2). Karena tekanan adalah gaya per satuan luas maka satuan tekanan adalah N/m2. Nama lain dari N/m2 adalah pascal (Pa). Pascal dipakai sebagai satuan Tekanan untuk menghormati om Blaise Pascal. Kita akan berkenalan lebih dalam dengan om Pascal pada pokok bahasan Prinsip Pascal.

Ketika kita membahas Fluida, konsep Tekanan menjadi sangat penting. Ketika fluida berada dalam keadaan tenang, fluida memberikan gaya yang tegak lurus ke seluruh permukaan kontaknya. Misalnya kita tinjau air yang berada di dalam gelas; setiap bagian air tersebut memberikan gaya dengan arah tegak lurus terhadap dinding gelas. jadi setiap bagian air memberikan gaya tegak lurus terhadap setiap satuan luas dari wadah yang ditempatinya, dalam hal ini gelas. Demikian juga air dalam bak mandi atau Air kolam renang. Ini merupakan salah satu sifat penting dari fluida statis alias fluida yang sedang diam. Gaya per satuan luas ini dikenal dengan istilah tekanan.

Mengapa pada fluida diam arah gaya selalu tegak lurus permukaan ? masih ingatkah dirimu dengan eyang Newton ? nah, Hukum III Newton yang pernah kita pelajari mengatakan bahwa jika ada gaya aksi maka akan ada gaya reaksi yang besarnya sama tetapi berlawanan arah. Ketika fluida memberikan gaya aksi terhadap permukaan, di mana arah gaya tidak tegak lurus, maka permukaan akan memberikan gaya reaksi yang arahnya juga tidak tegak lurus. Hal ini akan menyebabkan fluida mengalir. Tapi kenyataannya khan fluida tetap diam. Jadi kesimpulannya, pada fluida diam, arah gaya selalu tegak lurus permukaan wadah yang ditempatinya.

Sifat penting lain dari fluida diam adalah fluida selalu memberikan tekanan ke semua arah. Masa sich ? Untuk lebih memahami penjelasan ini, silahkan masukan sebuah benda yang bisa melayang ke dalam gelas atau penampung (ember dkk) yang bersisi air. Jika air sangat tenang, maka benda yang anda masukan tadi tidak bergerak karena pada seluruh permukaan benda tersebut bekerja tekanan yang sama besar. Jika tekanan air tidak sama besar maka akan ada gaya total, yang akan menyebabkan benda bergerak (ingat hukum II Newton)

Pengaruh kedalaman terhadap Tekanan

Pada penjelasan di atas, gurumuda sudah menjelaskan kepada dirimu tentang dua sifat fluida statis (fluida diam), yakni memberikan tekanan ke segala arah dan gaya yang disebabkan oleh tekanan fluida selalu bekerja tegak lurus terhadap permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida tersebut. Ilustrasi yang kita gunakan adalah zat cair (air). Nah, bagaimana pengaruh kedalaman (atau ketinggian) terhadap tekanan ? apakah tekanan air laut pada kedalaman 10 meter sama dengan tekanan air laut pada kedalaman 100 meter, misalnya ?

Semua penyelam akan setuju jika gurumuda mengatakan bahwa tekanan di danau atau di lautan akan bertambah jika kedalamannya bertambah. Silahkan menyelam dalam air kolam atau air sumur… hehe.. lebih keren dirimu pernah mandi air laut dan bahkan pernah menyelam ke bagian laut yang dalam. Semakin dalam menyelam, perbedaan tekanan akan membuat telinga kita sakit. Gurumuda pernah mencobanya di kampoeng. Kok bisa ? Agar dirimu lebih memahami penjelasan gurumuda, mari kita tinjau tekanan air pada sebuah wadah sebagaimana tampak pada gambar. Tinggi kolom cairan adalah h dan luas penampangnya A. Bagaimana tekanan air di dasar wadah ?

Keterangan : w adalah berat air, h = ketinggian kolom air dalam wadah yang berbentuk silinder, A = luas permukaan dan P adalah tekanan.

Massa kolom zat cair adalah :

Jika kita masukan ke dalam persamaan Tekanan, maka akan diperoleh :

Pa = tekanan atmosfir. Pada gambar di atas tidak digambarkan Pa, tapi dalam kenyataannya, bila wadah yang berisi air terbuka maka pada permukaan air bekerja juga tekanan atmosfir yang arahnya ke bawah. Tergantung permukaan wadah terbuka ke mana. Jika permukaan wadah terbuka ke atas seperti pada gambar di atas, maka arah tekanan atmosfir adalah ke bawah. Mengenai tekanan atmosfir selengkapnya bisa dibaca pada penjelasan selanjutnya. Tuh di bawah…

Berdasarkan persamaan di atas, tampak bahwa tekanan berbanding lurus dengan massa jenis dan kedalaman zat cair (percepatan gravitasi bernilai tetap). Jika kedalaman zat cair makin bertambah, maka tekanan juga makin besar. Ingat bahwa cairan hampir tidak termapatkan akibat adanya berat cairan di atasnya, sehingga massa jenis cairan bernilai konstan di setiap permukaan. Jika perbedaan ketinggian sangat besar (untuk laut yang sangat dalam), massa jenis sedikit berbeda. Tapi jika perbedaan ketinggian tidak terlalu besar, pada dasarnya massa jenis zat cair sama (atau perbedaanya sangat kecil sehingga diabaikan).

Kita juga bisa menggunakan persamaan di atas untuk menghitung perbedaan tekanan pada setiap kedalaman yang berbeda. Kita oprek lagi persamaan di atas menjadi :

Tekanan Atmosfir (Tekanan Udara)

Sadar atau tidak setiap hari kita selalu “diselimuti” oleh udara. Ketika kita menyelam ke dalam air, semua bagian tubuh kita diselubungi oleh air. Semakin dalam kita menyelam, semakin besar tekanan yang kita rasakan. Nah, sebenarnya setiap hari kita juga diselubungi oleh atmosfir yang selalu menekan seluruh bagian tubuh kita seperti ketika kita berada di dalam air. Seperti pada air laut, permukaan bumi bisa kita ibaratkan dengan “dasar laut” atmosfir. Jika benar atmosfir juga menekan seluruh bagian tubuh kita setiap saat, mengapa kita tidak merasakannya, sebagaimana jika kita berada di dasar laut ? jawabannya adalah karena sel-sel tubuh kita mempertahankan tekanan dalam yang besarnya hampir sama dengan tekanan luar. Hal ini yang membuat kita tidak merasakan efek perbedaan tekanan tersebut.

Pada pembahasan sebelumnya, telah dijelaskan bahwa kedalaman zat cair mempengaruhi besarnya tekanan zat cair tersebut. Semakin dalam lautan, semakin besar tekanan air laut pada kedalaman tertentu. Bagaimana dengan atmosfir alias udara ?

Sebagaimana setiap fluida, tekanan atmosfir bumi juga berubah terhadap kedalaman (atau ketinggian). Tetapi tekanan atmosfir bumi agak berbeda dengan zat cair. Perubahan massa jenis zat cair sangat kecil untuk perbedaan kedalaman yang tidak sangat besar, sehingga massa jenis zat cair dianggap sama. Hal ini berbeda dengan massa jenis atmosfir bumi. Massa jenis atmosfir bumi bervariasi cukup besar terhadap ketinggian. Massa jenis udara di setiap ketinggian berbeda-beda sehingga kita tidak bisa menghitung tekanan atmosfir menggunakan persamaan yang telah diturunkan di atas. Selain itu tidak ada batas atmosfir yang jelas dari mana h dapat dukur. Tekanan atmosfir juga bervariasi terhadap cuaca. Jika demikian, bagaimana kita mengetahui besarnya tekanan udara ? untuk mengetahui tekanan atmosfir, kita melakukan pengukuran.

Pengukuran Tekanan

Pernahkah dirimu mendengar nama paman Torricelli ? kalau belum, mari kita berkenalan dengan paman Torricelli. Paman Evangelista Torricelli (1608-1647), murid eyang Galileo, membuat suatu metode alias cara untuk mengukur tekanan atmosfir pada tahun 1643 menggunakan barometer air raksa hasil karyanya. Barometer tersebut berupa tabung kaca yang panjang, di mana dalam tabung tersebut diisi air raksa. Nah, tabung kaca yang berisi air raksa tersebut dibalik dalam sebuah piring yang juga telah diisi air raksa (lihat gambar di bawah ya)

Catatan : dirimu jangan bingung mengapa permukaan air raksa melengkung. Nanti akan gurumuda jelaskan pada pokok bahasan tegangan permukaan

Ketika tabung kaca yang berisi air raksa dibalik maka pada bagian ujung bawah tabung (pada gambar terletak di bagian atas) tidak terisi air raksa, isinya cuma uap air raksa yang tekanannya sangat kecil sehingga diabaikan (p2 = 0). Pada permukaan air raksa yang berada di dalam piring terdapat tekanan atmosfir yang arahnya ke bawah (atmosfir menekan air raksa yang berada di piring). Tekanan atmosfir tersebut menyanggah kolom air raksa yang berada dalam pipa kaca. Pada gambar, tekanan atmosfir dilambangkan dengan po. Besarnya tekanan atmosfir dapat dihitung menggunakan persamaan :

Berdasarkan hasil pengukuran, rata-rata tekanan atmosfir pada permukaan laut adalah 1,013 x 105 N/m2. Besarnya tekanan atmosfir pada permukaan laut ini digunakan untuk mendefinisikan satuan tekanan lain, yakni atm (atmosfir). Jadi 1 atm = 1,013 x 105 N/m2 = 101,3 kPa (kPa = kilo pascal). Satuan tekanan lain adalah bar (sering digunakan pada meteorologi). 1 bar = 1,00 x 105 N/m2 = 100 kPa.

Bagaimana nilai tekanan atmosfir di atas diperoleh ?

Pengkurannya menggunakan prinsip yang telah ditunjukan oleh paman torricelli di atas. Tinggi kolom air raksa yang digunakan adalah 76 cm (tekanan atmosfir hanya dapat menahan kolom air raksa yang tingginya hanya mencapai 76,0 cm), di mana suhu air raksa yang digunakan tepat 0o C dan besarnya percepatan gravitasi 9,8 m/s2. massa jenis air raksa pada kondisi ini adalah 13,6 x 103 kg/m3. Sekarang kita bisa menghitung besarnya tekanan atmosfir :

Alat pengukur tekanan

Terdapat banyak alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, di antaranya adalah manometer tabung terbuka (lihat gambar di bawah).

Pada manometer tabung terbuka, di mana tabung berbentuk U, sebagian tabung diisi dengan zat cair (air raksa atau air). Tekanan yang terukur dihubungkan dengan perbedaan dua ketinggian zat cair yang dimasukan ke dalam tabung. Besar tekanan dihitung menggunakan persamaan :

Pada umumnya bukan hasil kali pgh yang dihitung melainkan ketinggian zat cair (h) karena tekanan kadang dinyatakan dalam satuan milimeter air raksa (mmhg) atau milimeter air (mm-H2O). Nama lain mmhg adalah torr (mengenang jasa paman Evangelista Torricelli).

Selain manometer, terdapat juga pengukur lain yakni barometer aneroid, baik mekanis maupun elektrik, termasuk alat pengukur tekanan ban dkk. Alat yang digunakan oleh paman torricelli untuk mengukur tekanan atmosfir disebut juga barometer air raksa, di mana tabung kaca diisi penuh dengan air raksa kemudian dibalik ke dalam piring yang juga berisi air raksa.

Tekanan Terukur, Tekanan gauge dan Tekanan absolut

Dirimu punya mobil atau sepeda motor/sepeda-kah ? jika punya bersyukurlah. Jika belum punya, silahkan bermain ke bengkel terdekat. Amati om-om yang bekerja di bengkel… wah, jangan pelototin om-nya dong, tapi perhatikan kegiatan mereka di bengkel, khususnya ketika mengisi udara dalam ban kendaraan (mobil atau sepeda motor). Biasanya mereka menggunakan alat ukur tekanan udara. Hal ini membantu agar tekanan udara ban tidak kurang/melebihi batas yang ditentukan. Nah, ketika om-om tersebut mengisi udara dalam ban, yang mereka ukur adalah tekanan udara dalam ban saja. Tekanan atmosfir tidak diperhitungkan. Bukan hanya ketika mengukur tekanan udara dalam ban, bola sepak dkk tetapi juga sebagian besar pengukuran tekanan lainnya, tekanan atmosfir tidak diukur. Tekanan yang dikur tersebut dinamakan tekanan terukur. Lalu apa bedanya dengan tekanan absolut ?

Tekanan absolut = tekanan atmosfir + tekanan terukur. Jadi untuk mendapatkan tekanan absolut, kita menambahkan tekanan terukur dengan tekanan atmosfir. Dengan kata lain, tekanan absolut = tekanan total. Secara matematis bisa ditulis :

p = pa + pukur

misalnya jika tekanan ban yang kita ukur = 100 kPa, maka tekanan absolut adalah :

p = pa + pukur

p = 101 kPa + 100 kPa

p = 201 kPa

Besarnya tekanan absolut = 201 kPa.

Terus pa = 101 kPa (101 kilo Pascal) datangnya dari mana ? sudah gurumuda jelaskan di atas. Baca kembali kalau dirimu sudah melupakannya…

Ada satu lagi istilah, yakni tekanan gauge alias tekanan tolok. Tekanan gauge merupakan kelebihan tekanan di atas tekanan atmosfir. Misalnya kita tinjau tekanan ban sepeda motor. Ketika ban sepeda motor kempes, tekanan dalam ban = tekanan atmosfir (Tekanan atmosfir = 1,01 x 105 Pa = 101 kPa). Jika dirimu ingin mengunakan ban tersebut sehingga sepeda motor yang “ditunggangi” bisa kebut-kebutan di jalan, maka dirimu harus mengisi ban tersebut dengan udara. Ketika ban diisi udara, tekanan ban pasti bertambah. Nah, ketika tekanan ban menjadi lebih besar dari 101 kPa, maka kelebihan tekanan tersebut disebut juga tekanan gauge. Begitu….

Tugas dari Gurumuda

Setelah mempelajari pokok bahasa Tekanan dalam fluida, silahkan menjawab pertanyaan berikut ini. Jawabannya akan kita bahas melalui kolom komentar…

Pertanyaan pertama :

Pada awal tulisan ini, dikatakan bahwa air bisa terperangkap dalam pipet. Mengapa demikian ? ini adalah sulap fisika. Hehe…. Apakah dirimu mengetahui jawabannya ? silahkan posting melalui kolom komentar saja ya… nanti akan dijelaskan. Jangan pernah takut salah menjawab… namanya juga manusia pasti bisa berbuat salah.

Pertanyaan kedua :

Pada penjelasan di atas, dikatakan bahwa tekanan atmosfir hanya mampu menahan kolom air raksa yang ketinggiannya hanya mencapai 76 cm. Ternyata tekanan atmosfir juga hanya mampu menahan kolom air (H2O) yang tingginya 10,3 meter (misalnya air yang ada dalam pipa). Pertanyaannya, dapatkah kita menyedot air dalam sumur yang kedalamannya lebih dari 10,3 meter menggunakan pompa vakum ? air dialirkan melalui pipa.

(pompa vakum tu pompa yang biasa dipakai jaman dulu untuk memompa air dari sumur. Mungkin sekarang jarang dipakai. Coba dirimu tanya pada ayah, ibu atau kakek atau nenek. Jangan tanya ke adikmu, ntar dirinya cuma bengong)

Referensi :

Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga

Kanginan, Marthen, 2000, Fisika 2000, SMU kelas 1, Caturwulan 2, Jakarta : Penerbit Erlangga

Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Categories: Physics

Kalor

February 18, 2010 Leave a comment

Sudah dijelaskan pada bab sebelumnya apabila dua buah benda yang berbeda temperaturnya saling berkontak termal, temperatur benda yang lebih panas berkurang sedangkan temperatur benda yang lebih dingin bertambah. Ada sesuatu yang berpindah dalam kasus ini, apa ?

Kalorik, suatu materi yang tak terlihat, yang mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang bertemperatur rendah.

Benyamin Thomson/Count Rumford (1753-1814) dengan eksperimen-nya, dia mengebor logam, teramati bahwa mata bor menjadi panas dan didinginkan dengan air (sampai airnya mendidih), tentunya dari teori “kalorik”, kalorik tersebut lama kelamaan akan habis dan ternyata bila proses tersebut berlanjut terus kalorik tersebut tidak habis, jadi teori kalorik tidak tepat. Jadi kalor bukan materi.

kalor

T1    T2                 T1>T2

1. KALOR dan ENERGI TERMAL

Ada suatu perbedaan antara kalor (heat) dan energi dalam dari suatu bahan. Kalor hanya digunakan bila menjelaskan perpindahan energi dari  satu tempat ke yang lain.

Kalor adalah energi yang dipindahkan akibat adanya perbedaan temperatur.. Sedangkan energi dalam (termis) adalah energi karena temperaturnya.

1.1. Satuan Kalor.

Satuan kalor adalah kalori dimana, 1 kalori adalah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 gr air dari 14,5 C menjadi 15,5 C.

Dalam sistem British, 1 Btu (British Thermal Unit)  adalah kalor untuk menaikkan temperatur 1 lb air dari 63 F menjadi 64 F.

1 kal = 4,186 J = 3,968 x 10-3 Btu

1 J = 0,2389 kal = 9,478 x 10-4 Btu

1 Btu = 1055 J = 252,0 kal

1.2. Kesetaraan Mekanik dari Kalor.

Dai konsep energi mekanik diperoleh bahwa bila gesekan terjadi pada sistem mekanis, ada energi mekanis yang hilang. Dan dari eksperimen diperoleh bahwa energi yang hilang tersebut berubah menjadi energi termal.

Dari eksperimen yang dilakukan oleh Joule (aktif penelitian pada tahun 1837-1847)  diperoleh kesetaraan mekanis dari kalor :

1 kal = 4,186 joule

3. KAPASITAS KALOR dan KALOR JENIS

Kapasitas kalor (C) : jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur dari suatu sampel bahan sebesar 1 Co.

DQ = C DT

Kapasitas panas dari beberapa benda sebanding dengan massanya, maka lebih mudah bila didefinisikan kalor jenis, c :

Kalor jenis, c : jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur dari 1 gr massa bahan sebesar 1 Co.

DQ = m c DT

T2

Bila harga c tidak konstan : Q = ò m c  dT

T1

Catatan : untuk gas kalor jenis biasanya dinyatakan untuk satu mol bahan, dsb kalor jenis molar,

DQ = n c DT

Kalor jenis beberapa bahan pada 25 C.

Bahan c (kal/gr. Co) Bahan c (kal/gr. Co)
Aluminium 0,215 Kuningan 0,092
Tembaga 0,0924 Kayu 0,41
Emas 0,0308 Glas 0,200
Besi 0,107 Es (-5 C) 0,50
Timbal 0,0305 Alkohol 0,58
Perak 0,056 Air Raksa 0,033
Silikon 0,056 Air (15 C) 1,00

3. KALOR LATEN

Suatu bahan biasanya mengalami perubahan temperatur bila terjadi perpindahan kalor antara bahan dengan lingkungannya. Pada suatu situasi tertentu, aliran kalor ini tidak merubah temperaturnya. Hal ini terjadi bila bahan mengalami perubahan fasa. Misalnya padat menjadi cair (mencair), cair menjadi uap (mendidih) dan perubahan struktur kristal (zat padat). Energi yang diperlukan disebut kalor transformasi.

Kalor yang diperlukan untuk merubah fasa dari bahan bermassa m adalah

Q = m L

dimana L adalah kalor laten.

4. PERPINDAHAN KALOR

Bila dua benda atau lebih terjadi kontak termal maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bertemperatur lebih tinggi ke benda yang bertemperatur lebih rendah, hingga tercapainya kesetimbangan termal.

Proses perpindahan panas ini berlangsung dalam 3 mekanisme, yaitu : konduksi, konveksi dan radiasi.

4.1. Konduksi

Proses perpindahan kalor secara konduksi bila dilihat secara atomik merupakan pertukaran energi kinetik antar molekul (atom), dimana partikel yang energinya rendah dapat meningkat dengan menumbuk partikel dengan energi yang lebih tinggi.

Sebelum dipanaskan atom dan elektron dari logam bergetar pada posisi setimbang. Pada ujung logam mulai dipanaskan, pada bagian ini atom dan elektron bergetar dengan amplitudi yang makin membesar. Selanjutnya bertumbukan dengan atom dan elektron disekitarnya dan memindahkan sebagian energinya. Kejadian ini berlanjut hingga pada atom dan elektron di ujung logam yang satunya. Konduksi terjadi melalui getaran dan gerakan elektron bebas.

T2         T1 T1

Aliran kalor

A

Dx

Bila T2 dan T1 dipertahankan terus besarnya, maka kesetimbangan termal tidak akan pernah tercapai, dan dalam keadaan  mantap/tunak (stedy state), kalor yang mengalir persatuan waktu sebanding dengan luas penampang A, sebanding dengan perbedaan temperatur DT dan berbanding terbalik dengan lebar bidang Dx

DQ/Dt = H µ A DT/Dx

Untuk penampang berupa bidang datar :

T1 T2

L

H = – k A (T1 – T2 ) / L

k adalah kondutivitas termal.

Konduktivitas termal untuk beberapa bahan :

Bahan k  (W/m.Co) Bahan k  (W/m.Co)
Aluminium 238 Asbestos 0,08
Tembaga 397 Concrete 0,8
Emas 314 Gelas 0,8
Besi 79,5 Karet 0,2
Timbal 34,7 air 0,6
Perak 427 kayu 0,08
udara 0,0234

Untuk susunan beberapa bahan dengan ketebalan L1, L2,, … dan konduktivitas masing-masing k1, k2,, … adalah :

H  =   A (T1 – T2 )

å (L1/k1)

k1          k2

T1       L1            L2  T2

Bagaimana dengan bidang yang berbentuk silinder ?

4.2. Konveksi

Apabila kalor berpindah dengan cara gerakan partikel yang telah dipanaskan dikatakan perpindahan kalor secara konveksi. Bila perpindahannya dikarenakan perbedaan kerapatan disebut konveksi alami (natural convection) dan bila didorong, misal dengan fan atau pompa disebut konveksi paksa (forced convection).

Besarnya konveksi tergantung pada :

a. Luas permukaan benda yang bersinggungan dengan fluida (A).

b. Perbedaan suhu antara permukaan benda dengan fluida (DT).

c. koefisien konveksi (h), yang tergantung pada :

# viscositas fluida

# kecepatan fluida

# perbedaan temperatur antara permukaan dan fluida

# kapasitas panas fluida

# rapat massa fluida

# bentuk permukaan kontak

Konveksi :  H = h x A x DT

4.3. Radiasi

Pada proses radiasi, energi termis diubah menjadi energi radiasi. Energi ini termuat dalam gelombang elektromagnetik, khususnya daerah inframerah (700 nm – 100 mm). Saat gelombang elektromagnetik tersebut berinteraksi dengan materi energi radiasi berubah menjadi energi termal.

Untuk benda hitam, radiasi termal yang dipancarkan per satuan waktu per satuan luas  pada temperatur T kelvin adalah :

E = es T4.

dimana s : konstanta Boltzmann : 5,67 x 10-8 W/ m2 K4.

e : emitansi (0 £ e £ 1)

Categories: Physics

Macam-Macam Kecerdasan Manusia

February 17, 2010 Leave a comment

Kecerdasan Verbal Linguistik
Jenis kecerdasan ini berhubungan dengan membaca , menulis dan bahasa termasuk menulis puisi, sajak dan bercerita., kecerdasan ini juga disebut kecerdasan kata-kata

Kecerdasan Numerik
Kecerdasan ini ditemukan kepada orang-orang yang suka bermain dengan angka-angka. Mereka sangat suka sekali dengan data-data statistik. Mereka juga mudah memecahkan persoalan matematika dan mereka juga biasanya pemikir yang rasional dan tenang.

Kecerdasan Ruang / Visual
Kalau dengan mencoret-coret anda bisa lebih mendengarkan pelajaran di kelas. Atau jika anda selalu melihat benda-benda yang ingin di foto. Kecerdasan ini terbiasa melihat pola, desain dan ruang. Ini ditemukan pada banyak seniman, arsitek dan koreografer yang bisa memvisualisasikan objek 2/3 dimensi menjadi nyata

Kecerdasan Musikal
Apakah anda seorang yang menikmati atau bahkan menciptakan suatu harmoni suara ?, maka anda termasuk ke dalam orang yang cerdas secara musikal. Kecerdasan ini berhubungan dengan suara, ritme dan rima

Kecerdasan Fisik
Jika anda sangat suka dengan olahraga dan di kamar anda banyak terletak peralatan olahraga, berarti anda cerdas secara fisik. Orang yang mempunyai kecerdasan ini biasanya dengan sadar dapat menggunakan gerak tubuhnya dengan baik

Kecerdasan Interpersonal
Kecerdasan inilah yang dimiliki anak-anak gaul dalam arti sebenarnya. Jika anda mudah membina persahabatan dengan orang-orang, atau mudah untuk mengetahui apa yang dipikirkan temanmu. Kecerdasan ini mengacu pada cara seseorang bergaul dengan orang lain.

Kecerdasan Intrapersonal
Kecerdasan intrapersonal adalah kecerdasan mengenai diri sendiri atau sadar-diri. Ini juga disebut kecerdasan emosional. Karena berhubungan dengan cara anda menangani emosi. Jika anda terkena situasi sulit, anda dapat dengan mudah untuk mengontrolnya, jika anda sabar dengan segala kekurangan, Jika anda berpikir sebelum menjawab, maka anda termasuk orang yang mempunyai kemampuan cerdas secara intrapersonal.

Kecerdasan Natural
Kecerdasan ini mendefiniskan kepekaan seseorang terhadap lingkungan sekitarnya. Kalau anda menikmati berada di alam terbuka setiap akhir pekan atau terlibat terhadap suatu kelompok yang mengurusi masalah lingkungan hidup maka anda termasuk ke dalam orang cerdas secara natural

Kecerdasan Intuitif/Visi
Ini adalah kecerdasan seseorang yang menentukan menjadi pemimpin atau pengikut. Pemimpin-pemimpin besar dapat melihat situasi yang akan terjadi dan mengambil tindakan tepat untuk menanggapinya.tindakan yang diambil bukan hanya berdasarkan intuisi semata tetapi melihat juga fakta-fakta ke belakang dan melakukan keputusannya dengan “berani”. Dalam dunia IT Bill Gates adalah salah satu contohnya, entah kenapa orang ini sepertinya punya bola kristal di dalam kantongnya, dia dapat meramalkan bahwa PC akan tersedia di rumah-rumah dan nyatanya sekarang komputer bukan barang langka bagi rumah tangga.

Kecerdasan Finansial
Apakah anda selalu mengaudit pemasukan dan pengeluaran anda. Apakah Jika Anda pergi ke mall, anda dapat menahan diri untuk membeli barang-barang yang menarik bagi anda tetapi bukan merupakan prioritas tertinggi. Apakah anda dapat dengan mudah mengelola uang, maka anda termasuk orang yang cerdas secara finansial

Categories: Brain Powers, Personality

10 Kemampuan Tidak Umum dan Aneh Orang Indigo

February 17, 2010 Leave a comment

Kehadiran orang Indigo di bumi diyakini sejak manusia pertama muncul – ini berarti semua manusia keturunan orang Indigo. Di masa awal kehidupan pra sejarah manusia hanya mengandalkan kemampuan yang ada pada dirinya untuk menghadapi kekerasan alam. Karena ilmu pengetahuan dan teknologi belum berkembang pesat seperti sekarang, satu-satunya cara mempertahankan diri untuk menjaga kelangsungan hidup di bumi adalah dengan menggunakan secara optimal semua anggota tubuh yang ada.

Bagian terlemah dari tubuh manusia tapi memiliki kekuatan pengendalian terbesar adalah otak. Organ lembek yang harus dilindungi tulang tengkorak keras ini merupakan pusat perintah, kendali, dan pengatur keseluruhan organ tubuh dan triliyunan sel lainnya (sekitar 100 triliyun sel yang membentuk tubuh manusia).

Ketiadaan peralatan pada masa itu memaksa manusia berpikir menggunakan otaknya untuk menembus rintangan alam. Selain menciptakan peralatan sangat sederhana seperti batu pemantik api, senjata dari batu, perangkap binatang, pakaian dari kulit binatang buruan yang berbulu, dan lain sebagainya, manusia juga mengembangkan kemampuan organ tubuh terutama panca indranya.

Kekuatan daya sensor panca indra meningkat karena secara alami dibutuhkan, misalnya mata untuk melihat binatang buruan yang berada di tempat jauh, telinga untuk mendengarkan suara binatang buas yang berbahaya pada malam hari, penciuman untuk mengendus bau air di tengah padang pasir dan lain-lain. Peningkatan kekuatan daya sensor panca indra ini berlangsung terus-menerus karena sering dipergunakan, dan apabila sampai pada suatu kondisi puncak tertentu kemampuannya bisa sangat mencengangkan.

Mengindera dengan otak

Proses pengindraan dengan alat indrawi adalah kegiatan sensor informasi dengan menggunakan alat bantu. Tingkat kekuatan alat bantu, seperti mata, telinga, hidung, lidah dan kulit – yang sering disebut panca indra – sangat menentukan hasil pengindraan yang dicapai. Alat indra yang lemah atau rusak tidak bisa menghasilkan proses pengindraan yang baik. Begitu juga tingkat kemampuan sistem syaraf pusat dengan ujung-ujung syarafnya ikut menentukan proses penghantaran sinyal-sinyal listrik statis dari alat indra ke otak.

Pada orang indigo fungsi alat bantu panca indra dikurangi dan sebagai gantinya digunakan pengindraan langsung oleh otak dengan tugas sensor dibantu oleh ujung-ujung syaraf di tepi otak bagian luar. Ujung-ujung syaraf otak ini menangkap secara langsung pancaran gelombang yang mendatanginya dan mengirimkannya menjadi sinyal-sinyal listrik untuk diolah di otak.

Gelombang otak

Dalam melakukan kegiatannya otak menggunakan energi dari tubuh yang kemudian diubah menjadi energi listrik. Tegangan listrik yang dibutuhkan oleh otak untuk bekerja hanya 1/10 volt. Dengan sinyal-sinyal listrik inilah otak bekerja menerima, mengolah dan menyampaikan informasi. Semua kegiatan otak ini berlangsung di sel-sel yang jumlahnya 1 triliyun, 100 milyar sel aktif dan 900 milyar sel-sel penghubung.

Dalam melakukan kegiatannya otak memancarkan gelombang yang disebut gelombang otak. Gelombang otak ini dibedakan menurut frekuensinya, yaitu Gamma (berfrekuensi 16-100 Hz), Beta (12-19 Hz), Alpa (8-12 Hz), Theta (4-8 Hz), Delta (0,5-4 Hz) dan yang terakhir ditemukan oleh Dr. Jeffrey D. Thompson, D.C., B.F.A . ,dari Neuroacoustic research, bahwa masih ada gelombang otak dengan frekuensi dibawah delta, atau dibawah 0.5 hz, yakni gelombang Epsilon. Semua gelombang tadi merambat di udara dengan kecepatan cahaya sebesar 299.792,46 kilometer per detik.

Gelombang otak inilah yang ditangkap oleh sensor di otak orang Indigo sebagai pembawa informasi dan dipancarkan kembali sebagai bentuk penyampaian informasi atau perintah. Gelombang otak berfrekuensi sangat rendah, sehingga mudah dipantulkan oleh penghalang, seperti partikel debu dan akan tersebar sehingga mudah dikumpulkan. Kebanyakan otak orang Indigo bekerja di gelombang dengan frekuensi sangat rendah (Alpha ke bawah).

Kemampuan yang tidak umum dan aneh berikut ini sering dihubung-hubungkan dengan mistik. Padahal kemampuan ini murni kelebihan daya kerja otak dari manusia secara umum, hingga mampu terhubung dengan dimensi yang lebih tinggi.

1. Telepati

Telepati adalah kemampuan membaca pikiran dan perasaan manusia atau makhluk lain sering dihubungkan dengan cakra mata ketiga – cakra adalah semacam lubang hitam (black hole) pada jiwa kita – yang posisinya terletak di depan kepala (dahi). Enam kemampuan setelah ini juga mengandalkan kekuatan cakra ketiga.

Mata ketiga tersebut pada tubuh kita terletak di otak bagian depan. Secara fisik berupa ujung-ujung syaraf di kulit luar otak yang berperan sebagai sensor gelombang yang datang.

Setiap kali orang berpikir dan beremosi maka otak akan memancarkan gelombangnya. Gelombang berfrekuensi rendah ini merembet dan memantul ke sana kemari dengan kecepatan cahaya kemudian diindra oleh sensor di otak orang indigo dan diolah di otak untuk diubah menjadi sebuah gambaran.

Kemampuan membaca pikiran dan perasaan – menangkap gelombang – dimiliki hampir semua orang Indigo, termasuk juga anak-anak Indigo yang masih bayi. Sedangkan kemampuan berkomunikasi jarak jauh – mengirim gelombang – hanya dimiliki oleh orang Indigo tertentu saja.

2. Klervoyans

Kemampuan untuk melihat kejadian yang sedang berlangsung di tempat lain. Sama seperti pikiran dan perasaan yang memancarkan gelombang, setiap peristiwa di alam juga memancarkan gelombang. Gelombang tersebut dipancarkan oleh setiap makhluk yang terlibat dalam peristiwa itu, bahkan benda mati sekalipun memancarkan gelombang dari gerak elektron pada atom dan getaran molekulnya. Kemampuan ini meliputi juga kemampuan melihat benda-benda yang tersembunyi atau berada di suatu tempat yang tertutup.

3. Prekognision

Hal ini berhubungan dengan kemampuan memprediksi dan membuat peristiwa yang akan terjadi. Memprediksi peristiwa artinya menggambarkan sebuah kejadian yang akan terjadi sedangkan membuat peristiwa maksudnya menetapkan kejadian yang akan terjadi di masa depan. Kemampuan untuk menetapkan suatu peristiwa di masa depan termasuk kemampuan sulit yang jarang dimiliki oleh orang Indigo secara umum.

Prediksi diperoleh dengan 2 cara, yakni dengan melihat langsung kejadian yang sedang berlangsung di masa depan atau membaca dan menyimpulkan data-data yang ada di masa sekarang dan menyimpulkan sebuah kemungkinan terbesar yang akan terjadi di masa depan.

Cara pertama dilakukan dengan jalan mengembara di dimensi waktu. Rahasianya terletak pada keanehan sifat dimensi waktu. Dimensi waktu tidak berbentuk linier seperti dimensi ruang, tapi berbentukl spiral dengan arah putaran ke dalam dimensi ruang. Anda bayangkan tangga berputar berbentuk spiral di dalam sebuah gedung.

Karena arah putaran spiral dimensi waktu mengarah ke dalam dimensi ruang, maka pancaran gelombang yang dipancarkan sebuah peristiwa di masa lalu atau masa depan bukan berasal dari luar tubuh tapi dari dalam tubuh. Meskipun datangnya gelombang dari dalam tubuh diperlukan usaha lebih keras menangkap gelombang ini karena sifat dimensi waktu yang bisa melebar dan menyempit tak terbatas (tidak berhingga). Inilah yang disebut mengembara di dimensi waktu.

Namun di dalam dimensi waktu terdapat sebuah jalan pintas, yakni adanya dawai kosmik yang terletak memotong spiral waktu. Anda bayangkan sebuah lift yang memotong tegak lurus arah putaran tangga spiral tadi. Perjalanan dengan menggunakan lift pasti lebih cepat dibandingkan dengan menuruni tanggal berjalan berputar.

Pada prakteknya mengembara di dimensi waktu bagi seorang Indigo cukup dengan konsentrasi dan membayangkan suatu waktu (Tahun, bulan, tanggal, atau jam) tertentu – gambarannya bisa berupa kalender dan sebuah jam, dan melihat apa yang terjadi pada saat itu. Akan lebih mudah kalau ada orang / saksi yang diketahui terlibat pada peristiwa itu.

4. Retrokognision

Berhubungan dengan kemampuan melihat dan membuat peristiwa di masa lampau. Yang dimaksud dengan kemampuan membuat peristiwa adalah menetapkan suatu kejadian di masa lampau dan itu berpengaruh kepada masa sekarang. Hal ini juga berhubungan dengan spiral dimensi waktu. Kemampuan ini sangat jarang dimiliki oleh orang Indigo karena jarang dipergunakan.

Yang umum dilakukan oleh orang Indigo adalah melihat kejadian di masa lalu untuk menjelaskan suatu keadaan yang ada di masa sekarang. Biasanya yang dicari adalah sebab-sebab suatu kejadian, siapakah orang-orang yang terlibat dan bagaimana proses terjadinya.

5. Mediumship

Orang Indigo mempunyai kemampuan untuk menggunakan ruhnya dan ruh orang atau makhluk lain sebagai medium. Orang Indigo mampu berkomunikasi dengan ruh untuk menggali informasi.

Ruh adalah gumpalan energi hidup yang berstruktur (badan, kepala dan anggota badan ruh). Ruh menyimpan kenangan seperti halnya tubuh manusia dengan otaknya. Kenangan yang direkam oleh ruh berasal dari pengetahuan dasar yang bersifat idealis (berasal dari Sang Sumber) dan sudah ada sebelumnya serta pengalaman yang bersifat realistis hasil perjalanan selama hidup bersama tubuh.

Melihat makhluk dan berkomunikasi dengan makhluk lain yang tidak terlihat tapi berada di dimensi kita termasuk dalam kemampuan ini.

6. Psikometri

Bermakna kemampuan menggali informasi dan berkomunikasi dengani objek apa pun. Hal ini dimungkinkan karena setiap benda terdiri dari susunan atom yang membentuk molekul. Molekul pada benda padat, gas atau cair bergetar dan getarannya menghasilkan gelombang. Molekul dan atom itu juga dapat menyimpan rekaman suatu peristiwa. Rekaman ini bisa digali dan dibaca.

7. Sugesti hipnosis

Orang Indigo yang tidak belajar hipnosis bisa menghipnosis dengan kemampuan telepatinya. Walaupun proses sugestinya berjalan lamban namun bersifat permanen dan bisa diwariskan. Contoh adalah hasil sugesti hipnosis yang dilakukan orang-orang Indigo seperti para Rasul, Nabi, wali dan orang suci lainnya. Pengaruh mereka masih terus berbekas hingga sekarang.

8. Analitik

Kecerdasan (IQ) orang Indigo rata-rata di atas 120. Kelebihan dari orang biasa adalah kemampuan analisa data secara cepat, luas dan kontinyu. Data-data yang tersebar dan acak akan dikumpulkan dan saling dihubungkan dengan cepat. Sebuah kesimpulan atau jawaban atas sebuah pertanyaan atau permasalahan bisa diperoleh oleh seorang Indigo hanya dalam waktu beberapa detik, terutama yang berhubungan dengan analisa kejadian alam. Kemungkinan ini berhubungan dengan kapasitas dan kemampuan proses di otak yang lebih besar dari orang umum.

9. Telekinetik

Telekinetik artinya menggerakkan benda dari jarak jauh. Pada umumnya berhubungan kuat dengan kemampuan telepati seperti sugesti hipnosis. Merubah perilaku orang lain dengan mengubah susunan genetik pada spiral DNA dan menggerakkan sel, kelenjar atau organ tubuh dalam sistem metabolisme tubuh. Kemampuan untuk menggerakkan benda dengan massa besar tidak umum dimiliki oleh orang-orang Indigo.

10.Komunikasi dengan Tuhan

Kemampuan ini berhubungan dengan cakra mahkota pada bagian atas kepala yang merupakan pintu komunikasi antara manusia dengan Tuhan. Cakra ini pada orang Indigo berwarna ungu yang sangat kuat terutama pada saat terjadi koneksi dengan Sang Sumber. Hubungan dengan makhluk-makhluk suci seperti malaikat dan dimensi lain yang lebih tinggi, juga terjadi di cakra ini.

10 kemampuan tidak umum ini tidak semuanya dimiliki oleh semua orang Indigo. Namun apabila terus dilatih semua kemampuan akan bisa dimiliki karena pada dasarnya hal itu sudah ada pada setiap Indigo. Untuk orang yang bukan Indigo kemampuan ini juga bisa diperoleh dengan latihan keras dan disiplin, namun seringkali hambatannya juga sangat besar.

Kemampuan-kemampuan tersebut tidak lantas membuat orang Indigo berbuat semaunya dan melakukan kejahatan terhadap makhluk lain. Ingatlah ungkapan berikut ini : Kekuatan yang lebih menuntut tanggung jawab yang lebih pula. Salam damai.

Categories: Brain Powers