PEMBAHANSAN SOAL

Pembahsan Soal : Pembahasan Soal Medan Gravitasi = 0

 

Dua benda A dan B masing-masing memiliki massa 24 kg dan 54 kg, dipisahkan dengan jarak 30 cm. Tentukan titik di mana jumlah meda gravitasi = 0 !

Ini adalah salah satu soal yang direquest oleh teman kita Fifih Farhatunnis, soal yang berhubungan dengan gaya gravitasi oleh Newton. Jika kita perhatikan soal ini agak sedikit rumit, padahal kalau kita cermati sebenarnya sangat mudah. Kita tinggal mengingat kembali bahwa gaya gravitasi timbul karena adanya interaksi dua buah benda yang dipisahkan dengan jarak tertentu. Semakin besar benda tersebut, semakin besar medan gravitasi yang dimiliki. Begitupun sebaliknya, semakin kecil benda, maka daerah medan gravitasi juga semakin kecil.

Jadi tinggal menggunakan persamaan medan gravitasi Newton, yaitu :

Dengan sedikit imaginasi kita bisa membuat ilustrasi dari kejadian soal di atas seperti gambar berikut :

Dengan penjelasan di atas, benda yang lebih besar memiliki medan gravitasi yang kuat. Jadi kita bisa simpulkan kalau benda B memiliki medan gravitasi yang lebih besar dari benda A. Sedangkan titik di mana besar medan gravitasi = 0 adalah daerah di mana besar medan gravitasi benda A = besar medan gravitasi benda B. Dan dengan sedikit berpikir kita bisa memprediksi titik tersebut dekat dengan benda A. Kita misalkan titik tersebut berada dari benda A sejauh x, berarti titik tersebut berada sejauh 0,3 m – x dari benda B. Sehingga diperoleh r_A = x dan r_B = 0,3 m – x.

Jadi kita bisa membuat sebuah persamaan, sebagai berikut :

Dengan sedikit otak-atik persamaan berdasarkan matematika, kita bisa matikan G. Sehingga diperoleh persamaan

Kita kumpulkan variable yang sejenis

Untuk memudahkan perhitungan kita lakukan kembali modifikasi sedikit, di mana ruas kiri dan kanan kita masing akarkan. Agar memudahkan kita dalam melakukan perhitungan.

Ganti nilai r_B = 0,3 m – x dan r_A= x serta m_B = 54 kg dan m_A = 24 kg, sehingga perhitungannya seperti ini.

Diperoleh                                                                                   

Jadi titik tersebut berada 0, 12 m dari benda A dan 0,18 m (0,3 m – 0,12 m) dari titik B. Jika menggunakan satuan cm diperoleh 12 cm dari Benda A dan 18 cm dari benda B.

APLIKASI GERAK LURUS

Banyak orang yang beranggapan bahwa ilmu gerak lurus hanya sekedar ilmu biasa yang hanya mempelajari pergerakan suatu objek tanpa ada penerapannya. Terutama masih banyak orang yang beranggapan bahwa ilmu ini hanya mempelajari rumus. Dan tak sedikit yang tidak menyadari bahwa banyak peristiwa bahkan hal-hal yang sangat dekat dengan kita melibatkan ilmu ini.

Aplikasi Gerak Lurus dalam Kehidupan

Seperti kita ketahui bahwa gerak lurus adalah gerak suatu objek yang lintasannya berupa garis lurus. Dapat pula jenis gerak ini disebut sebagai suatu translasi beraturan. Pada rentang waktu yang sama terjadi perpindahan yang besarnya sama. Gerak lurus dapat dikelompokkan menjadi gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan yang dibedakan dengan ada (gerak lurus berubah beraturan / GLBB) dan tidaknya percepatan (gerak lurus beraturan / GLB).
Pada post kali ini kita akan membahas mengenai aplikasi dari ilmu gerak lurus dalam kehidupan sehari-hari.
Aplikasi Gerak Lurus Beraturan
Gerak Lurus Beraturan (GLB) merupakan gerak yang memiliki kecepatan yang konstan. Walaupun GLB sulit ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, karena  biasanya kecepatan gerak benda selalu berubah-ubah. Misalnya ketika  mengendarai sepeda motor atau mobil, laju mobil pasti selalu berubah-ubah. Ketika ada kendaraan di depan, pasti kecepatan kendaraan akan segera dikurangi. Hal ini agar kita tidak tabrakan dengan pengendara lain,terutama jika kondisi jalan yang ramai.
Contoh pertama, kendaraan yang melewati jalan tol. Walaupun terdapat tikungan pada jalan tol,kendaraan beroda bisa melakukan GLB pada jalan tol hal ini jika lintasan tol lurus. Kendaraan yanbergerak pada jalan tol juga kadang mempunyai kecepatan yang tetap.
Contoh kedua, gerakan kereta api atau kereta listrik di atas rel. Lintasan rel kereta kadang lurus, walaupun jaraknya hanya beberapa kilometer. Kereta api melakukan GLB ketika bergerak di atas lintasan rel yang lurus tersebut dengan laju tetap.
Contoh ketiga, kapal laut yang menyeberangi lautan atau samudera. Ketika melewati laut lepas, kapal laut biasanya bergerak pada lintasan yang lurus dengankecepatan tetap. Ketika hendak tiba di pelabuhan tujuan, biasanya kapal barumengubah haluan dan mengurangi kecepatannya.

Contoh keempat, gerakan pesawat terbang. Pesawat terbang juga biasa melakukan GLB. Setelah lepas landas, pesawat terbang biasanya bergerak pada lintasan lurusdengan dengan laju tetap. Walaupun demikian, pesawat juga mengubah arahgeraknya ketika hendak tiba di bandara tujuan.
Aplikasi GLBB Dalam Kehidupan Sehari-Hari
GLBB merupakan gerak lurus berubah beraturan. Berubah beraturan maksudnya kecepatan gerak benda bertambah secara teratur atau berkurang secara teratur. Perubahan kecepatan tersebut dinamakan percepatan.Pada kasus kendaraan beroda misalnya, ketika mulai bergerak dari keadaan diam, pengendara biasanya menekan pedal gas atau menarik pedal gas. Pedal gas tersebut biasanya tidak ditekan atau ditarik dengan teratur sehingga walaupun kendaraan kelihatannya mulai bergerak dengan percepatan tertentu, besar  percepatannya tidak tetap alias selalu berubah-ubah.
Contoh GLBB dalam kehidupan sehari-hari pada gerak horisontal alias mendatar nyaris tidak ada. Contoh GLBB yang selalu kita jumpai dalam kehidupan hanya gerak jatuh bebas. Pada gerak umit menemukan aplikasi GLBB dalam kehidupan sehari-hari.jatuh bebas, yang bekerja hanya percepatan gravitasi dan besar percepatan gravitasi bernilai tetap. Tapi dengan penerapa ilmu fisika, GLBB dapat ditemukan dalam kegiatan kita sehari-hari. Contohnya buah mangga yang lezat atau buah kelapa yang  jatuh dari pohonnya.Jika kita pernah jatuh dari atap rumah tanpa sadar kita juga melakukan GLBB

PENGUKURAN

Fisika SMA Kelas X : Pengukuran

Pengukuran adalah kegiatan membandingkan suatu besaran dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Hasil pengukuran selalu mengandung dua hal, yakni: kuantitas atau nilai dan satuan. Di dalam fisika, segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka disebut dengan besaran. Sebagai contoh, kesetiaan dan kebaikan dapat diukur, tetapi tidak dapat dinyatakan dengan angka, sehingga kesetiaan dan kebaikan bukan besaran fisika. Nilai suatu besaran dinyatakan dalam sebuah satuan yang dituliskan mengikuti nilai besaran tersebut. Sebagai contoh dalam sebuah pengukuran massa badan siswa Kelas 1 SMK 1 Mojopahit didapatkan bahwa siswa terbesar adalah 170 kilogram dan yang teringan adalah 35 kilogram. Angka 170 dan 35 disebut nilai besaran, sedangkan kilogram disebut satuan.

Sumber-sumber ketidakpastian dalam pengukuran

Mengukur selalu menimbulkan ketidakpastian artinya, tidak ada jaminan bahwa pengukuran ulang akan memberikan hasil yang tepat sama. Ada tiga sumber utama yang menimbulkan ketidakpastian  engukuran, yaitu:

1. Ketidakpastian Sistematik ;  Ketidakpastian sistematik bersumber dari alat ukur yang digunakan atau kondisi yang menyertai saat  pengukuran. Bila sumber ketidakpastian adalah alat ukur, maka setiap alat ukur tersebut digunakan akan memproduksi ketidakpastian yang sama. Yang termasuk ketidakpastian sistematik antara lain:
2. Ketidakpastian Alat ; Ketidakpastian ini muncul akibat kalibrasi skala penunjukan angka pada alat tidak tepat, sehingga pembacaan skala menjadi tidak sesuai dengan yang sebenarnya. Misalnya, kuat arus listrik yang melewati suatu hambatan listrik sebenarnya 1,0 ampere, tetapi bila diukur menggunakan suatu ampermeter tertentu selalu terbaca 1,2 ampere. Karena selalu ada penyimpangan yang sama, maka dikatakan bahwa ampermeter itu memberikan ketidakpastian sistematik sebesar 0,2 ampere.Untuk mengatasi ketidakpastian tersebut, alat harus dikalibrasi setiap akan digunakan.

• Kesalahan Nol

Ketidaktepatan penunjukan alat pada skala nol juga menyebabkan ketidakpastian sistematik. Hal ini sering terjadi, tetapi juga sering terabaikan. Sebagian besar alat umumnya sudah dilengkapi dengan sekrup pengatur/pengenol. Bila sudah diatur maksimal tetap tidak tepat pada skala nol, maka untuk mengatasinya harus diperhitungkan selisih kesalahan tersebut setiap kali melakukan pembacaan skala.

• Waktu Respon Yang Tidak Tepat

Ketidakpastian pengukuran ini muncul akibat dari waktu pengukuran (pengambilan data) tidak bersamaan dengan saat munculnya data yang seharusnya diukur, sehingga data yang diperoleh bukan data yang sebenarnya. Misalnya, kita ingin mengukur periode getaran suatu beban yang digantungkan pada pegas dengan menggunakan stopwatch. Selang waktu yang diukur sering tidak tepat karena pengukur terlalu cepat atau terlambat menekan tombol stopwatch saat kejadian berlangsung.

• Kondisi Yang Tidak Sesuai

Ketidakpastian pengukuran ini muncul karena kondisi alat ukur dipengaruhi oleh kejadian yang hendak diukur. Misal, mengukur nilai penguatan transistor saat dilakukan penyolderan, atau mengukur panjang sesuatu pada suhu tinggi menggunakan mistar logam. Hasil yang diperolehtentu bukan nilai yang sebenarnya karena panas mempengaruhi objek yang diukur maupun alat pengukurnya.

Ketidakpastian Random (Acak)

Ketidakpastian random umumnya bersumber dari gejala yang tidak mungkin dikendalikan secara pasti atau tidak dapat diatasi secara tuntas. Gejala tersebut umumnya merupakan perubahan yang sangat cepat

dan acak hingga pengaturan atau pengontrolannya di luar kemampuan kita. Misalnya:

• Fluktuasi pada besaran listrik seperti tegangan listrik selalu mengalami fluktuasi (perubahan terus menerus secara cepat dan acak). Akibatnya kalau kita ukur, nilainya juga berfluktuasi. Demikian pula saat kita mengukur kuat arus listrik. 
• Getaran landasan. Alat yang sangat peka (misalnya seismograf) akan melahirkan ketidakpastian karena gangguan getaran landasannya.Radiasi latar belakang. Radiasi kosmos dari angkasa dapat mempengaruhi hasil pengukuran alat pencacah, sehingga melahirkan ketidakpastian random.
• Gerak acak molekul udara. Molekul udara selalu bergerak secara acak (gerak Brown), sehingga berpeluang mengganggu alat ukur yang halus, misalnya mikro-galvanometer dan melahirkan ketidakpastian pengukuran.

3. Ketidakpastian Pengamatan ; Ketidakpastian pengamatan merupakan ketidakpastian pengukuran yang bersumber dari kekurangterampilan manusia saat melakukan kegiatan pengukuran. Misalnya metode pembacaan skala tidak tegak lurus (paralaks), salah dalam membaca skala, dan pengaturan atau pengesetan alat ukur yang kurang tepat.

  

Gambar 1. 1 Posisi A dan C menimbulkan kesalahan paralaks. Posisi B yang benar.

Seiring kemajuan teknologi, alat ukur dirancang semakin canggih dan kompleks, sehingga banyak hal yang harus diatur sebelum alat tersebut digunakan. Bila yang mengoperasikan tidak terampil, semakin banyakyang harus diatur semakin besar kemungkinan untuk melakukan kesalahan sehingga memproduksi ketidakpastian yang besar pula. Besarnya ketidakpastian berpotensi menghasilkan produk yang tidak berkualitas, sehingga harus selalu diusahakan untuk memperkecil nilainya, di antaranya dengan kalibrasi, menghindari gangguan luar, dan hati-hati dalam melakukan pengukuran

  

Setiap pengukuran berpotensi menimbulkan ketidakpastian. Ketidakpastian yang besar menggambarkan kalau pengukuran itu tidak baik. Usahakan untuk mengukur sedemikian sehingga ketidakpastian bisa ditekan sekecil-kecilnya.

Read more: http://www.artikelbagus.com/2012/01/pengukuran.html#ixzz3DvPJlc00

RUMUS TELESKOP BINTANG

Rumus teleskop (teropong) bintang

Ukuran sudut menentukan besar atau kecil ukuran bayangan benda yang terbentuk pada retina mata. Sebagaimana diperlihatkan pada gambar di samping, semakin jauh jarak benda dari mata maka semakin kecil ukuran sudut dan karenanya semakin kecil ukuran bayangan benda yang terbentuk pada retina mata.

Teropong bintang sederhana mempunyai dua lensa cembung, masing-masing dinamakan lensa obyektif dan lensa okuler. Lensa obyektif mempunyai jarak lebih jauh dari mata sedangkan lensa okuler mempunyai jarak lebih dekat dengan mata. Lensa obyektif teropong bintang berfungsi mendekatkan bayangan dengan lensa okuler sehingga ukuran sudut menjadi lebih besar. Lensa okuler teropong bintang berfungsi memperbesar ukuran sudut sehingga ukuran bayangan yang terbentuk pada retina mata lebih besar.
 
1. Perbesaran Total Mikroskop ketika Mata Berakomodasi Minimum
1.1 Perbesaran Linear Lensa Obyektif ketika Mata Berakomodasi Minimum
Lensa obyektif merupakan lensa cembung karenanya rumus perbesaran linear lensa obyektif sama dengan rumus perbesaran linear lensa cembung.

Tanda negatif hanya menjelaskan bayangan terbalik jadi dapat dilenyapkan dari persamaan.
Ketika mata pengamat berakomodasi minimum, bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif harus berada di titik fokus kedua lensa obyektif. Dengan demikian jarak bayangan dari lensa obyektif (s_ob’) = panjang fokus lensa obyektif (f_ob). Benda berjarak sangat jauh dari lensa obyektif dan dianggap tak berhingga karenanya jarak benda dari lensa obyektif (s_ob) = tak berhingga.

Berdasarkan rumus ini disimpulkan perbesaran linear lensa obyektif mendekati nol sehingga dapat diabaikan. Perlu diketahui bahwa walaupun perbesaran linear kecil, lensa obyektif mendekatkan bayangan nyata ke lensa okuler sehingga ukuran sudut antara bayangan nyata dengan lensa okuler lebih besar.

1.2 Perbesaran Sudut Lensa Okuler ketika Mata Berakomodasi Minimum
Lensa okuler berfungsi memperbesar ukuran sudut karenanya rumus perbesaran lensa yang digunakan adalah rumus perbesaran sudut. Rumus perbesaran lensa okuler sudut teropong bintang berbeda dengan rumus perbesaran sudut lensa okuler mikroskop karena mikroskop digunakan untuk melihat benda berjarak dekat sedangkan teleskop alias teropong digunakan untuk melihat benda berjarak jauh.
Rumus perbesaran sudut :
M = θ’ / θ
Sudut kecil sehingga tangen θ ≈ θ
θ = h’ / f_ob
θ’ = h’ / f_ok
Perbesaran sudut :

Keterangan :
M_ok = perbesaran sudut lensa okuler, f_ob = panjang fokus lensa obyektif, f_ok = panjang fokus lensa okuler.

Panjang teropong bintang (l) = panjang fokus lensa obyektif (f_ob) + panjang fokus lensa okuler (f_ok). Jadi f_ob = l – f_ok atau f_ok = l – f_ob

 
1.3 Perbesaran Sudut Total ketika Mata Berakomodasi Minimum
Perbesaran linear dianggap tidak ada karenanya perbesaran sudut total teropong bintang sederhana ketika mata berakomodasi minimum (M) = perbesaran sudut lensa okuler ketika mata berakomodasi minimum (M_ok).

Keterangan :
M = perbesaran sudut total, f_ob = panjang fokus lensa obyektif, f_ok = panjang fokus lensa okuler, l = jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler = panjang teropong bintang.

2. Perbesaran Total Mikroskop ketika Mata Berakomodasi Maksimum
2.1 Perbesaran Linear Lensa Obyektif ketika Mata Berakomodasi Maksimum
Lensa obyektif merupakan lensa cembung karenanya rumus perbesaran linear lensa obyektif sama dengan rumus perbesaran linear lensa cembung.

Tanda negatif hanya menjelaskan bayangan terbalik jadi dapat dilenyapkan dari persamaan.
Ketika mata pengamat berakomodasi maksimum, bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif berada di antara titik fokus pertama lensa okuler dan lensa. Dengan demikian jarak bayangan nyata dari lensa obyektif (s_ob’) = panjang teropong (l) – jarak bayangan nyata dari lensa okuler (s_ok). Benda berjarak sangat jauh dari lensa obyektif dan dianggap tak berhingga karenanya jarak benda dari lensa obyektif (s_ob) = tak berhingga.

Berdasarkan rumus ini disimpulkan perbesaran linear lensa obyektif mendekati nol sehingga dapat diabaikan.

2.2 Perbesaran Sudut Lensa Okuler ketika Mata Berakomodasi Maksimum
Rumus perbesaran sudut :
M = θ’ / θ
Sudut kecil sehingga tangen θ ≈ θ
θ = h’ / s_ob’
θ’ = h’ / s_ok
Perbesaran sudut :

Keterangan :
M_ok = perbesaran sudut lensa okuler, s_ob’ = jarak bayangan dari lensa obyektif, s_ok = jarak bayangan nyata (bayangan dianggap sebagai benda) dari lensa okuler.

Panjang teropong bintang (l) = panjang fokus lensa obyektif (s_ob’) + panjang fokus lensa okuler (s_ok). Jadi s_ob’ = l – s_ok atau s_ok = l – s_ob’

2.3 Perbesaran Sudut Total ketika Mata Berakomodasi Maksimum
Perbesaran linear dianggap tidak ada karenanya perbesaran sudut total teropong bintang sederhana ketika mata berakomodasi minimum (M) = perbesaran sudut lensa okuler ketika mata berakomodasi minimum (M_ok).

Keterangan :
M = perbesaran sudut total, s_ob’ = jarak bayangan dari lensa obyektif, s_ok = jarak bayangan nyata (bayangan dianggap sebagai benda) dari lensa okuler, l = jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler = panjang teropong bintang.

BAGIAN-BAGIAN KAMERA

Bagian-bagian Kamera
 
Kamera sederhana terdiri dari lensa cembung, diafragma mata, shutter dan film.
Lensa cembung berfungsi membentuk bayangan nyata dan terbalik pada film. Berbeda dengan lensa mata yang mempunyai panjang fokus yang dapat berubah-ubah, lensa kamera mempunyai panjang fokus yang tidak dapat berubah. Lensa kamera merupakan lensa cembung, bukan lensa cekung, karena bayangan yang dihasilkan lensa cekung selalu bersifat maya. Sebaliknya bayangan yang dihasilkan lensa cembung bersifat nyata ketika jarak benda lebih besar dari panjang fokus. Bayangan nyata adalah bayangan yang benar-benar ada karenanya bayangan ini dapat terekam pada film. Sebaliknya bayangan maya adalah bayangan palsu sehingga bayangan tersebut tidak dapat terekam pada film. Posisi bayangan nyata dan terbalik yang dihasilkan oleh lensa cembung berhimpit dengan posisi film.

Diafragma atau “stop” adalah celah yang dapat diatur berbentuk lingkaran dengan diameter D yang berubah-ubah. Diafragma berfungsi mengendalikan jumlah cahaya yang mengenai film. Ukuran diameter bukaan bergantung pada ukuran lensa dan dinyatakan oleh bilangan-f atau f-stop. f-stop didefinisikan sebagai perbandingan panjang fokus lensa (f) terhadap diameter bukaan (D) : f-stop = f / D. Bila lensa mempunyai panjang fokus 100 mm dan diameter bukaan adalah 20 mm maka lensa tersebut mempunyai f-stop sebesar 100 mm / 20 mm = 5. Dalam hal ini, lensa diatur pada f/5. Jika lensa mempunyai panjang fokus 100 mm dan diameter bukaan adalah 25 mm maka lensa mempunyai f-stop sebesar 100 mm / 25 mm = 4. Dalam hal ini, lensa diatur pada f/4. Berdasarkan perhitungan ini disimpulkan semakin besar diameter bukaan, semakin kecil angka f-stop dan semakin banyak cahaya yang mengenai film. Angka f-stop terkecil (diameter bukaan terbesar) merupakan kelajuan lensa tersebut.

Shutter atau penutup juga berfungsi mengendalikan jumlah cahaya yang mengenai film. Lamanya selang waktu shutter terbuka mempengaruhi jumlah cahaya yang mengenai film karena ketika shutter terbuka, film juga terbuka dan dikenai cahaya. Kelajuan shutter disebut juga sebagai “waktu pencahayaan”. Kelajuan shutter berkaitan dengan selang waktu shutter terbuka karenanya kelajuan shutter dinyatakan dalam sekon. Kelajuan shutter bernilai antara beberapa sekon hingga sepersekian sekon. Semakin kecil selang waktu shutter terbuka, semakin cepat kelajuan shutter, semakin sedikit cahaya yang mengenai film. Kelajuan shutter yang cepat diperlukan ketika jumlah cahaya sedikit. Kelajuan shutter yang cepat juga diperlukan untuk menghilangkan kekaburan bayangan akibat gerakan kamera.

Film berfungsi merekam bayangan nyata yang dibentuk lensa kamera. Beberapa tahun lalu film masih digunakan pada kamera tetapi saat ini film sudah tidak digunakan lagi pada kamera. Saat ini bayangan yang dibentuk oleh lensa kamera direkam secara elektronik. Kamera yang merekam bayangan secara elektronik dinamakan kamera digital. Kamera yang merekam bayangan menggunakan film dinamakan kamera analog.
 
Pemfokusan Lensa dan Pembentukan Bayangan

Kualitas hasil pemotretan selain bergantung pada ukuran bukaan diafragma dan kelajuan shutter, juga dipengaruhi oleh pemfokusan. Sebelum diulas pemfokusan lensa kamera terlebih dahulu pahami penjelasan berikut. Pada topik lensa cembung dijelaskan bahwa jika jarak benda (s) sangat jauh dan dianggap tak berhingga, bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa cembung berhimpit dengan titik fokus lensa cembung. Jadi ketika jarak benda tak berhingga, jarak bayangan (s’) sama dengan panjang fokus (f). Pada topik bayangan lensa cembung dipelajari bahwa jika jarak benda semakin kecil maka jarak bayangan semakin besar dan ukuran bayangan juga semakin besar. Pada topik contoh soal lensa cembung nomor 2 dan 3 dipelajari bahwa jika panjang fokus lensa semakin besar maka jarak bayangan (s’) semakin besar dan ukuran bayangan juga semakin besar.

Pemfokusan lensa kamera berbeda dengan pemfokusan lensa mata. Pemfokusan lensa mata dilakukan dengan mengubah kelengkungan lensa mata (mengubah panjang fokus lensa mata) hingga bayangan jatuh tepat pada retina sehingga dihasilkan bayangan yang paling jelas. Jika kamera menggunakan lensa tunggal (bukan lensa zoom yang mempunyai banyak lensa) maka panjang fokus lensa tidak dapat diubah. Pemfokusan lensa kamera dilakukan dengan mengubah jarak bayangan (s’) hingga dihasilkan bayangan yang paling jelas.

Apabila jarak benda (s) sangat jauh atau tak berhingga maka jarak bayangan (s’) sama dengan panjang fokus (f). Bandingkan Gambar 1.

Apabila jarak benda lebih kecil dari tak berhingga maka jarak bayangan (s’) lebih besar dari panjang fokus (f). Semakin kecil jarak benda (s), semakin besar jarak bayangan (s’) dan semakin besar ukuran bayangan. Berdasarkan penjelasan ini disimpulkan apabila jarak antara benda dengan lensa semakin dekat maka jarak antara lensa dengan film harus diperbesar. Apabila jarak antara benda dengan lensa semakin jauh maka jarak antara lensa dengan film diperkecil. Bandingkan Gambar 2.

Pemfokusan lensa kamera juga perlu memperhatikan panjang fokus lensa kamera yang digunakan. Semakin besar panjang fokus lensa kamera, semakin besar jarak bayangan (s’). Lensa yang mempunyai panjang fokus lebih besar juga menghasilkan bayangan yang lebih besar. Jika kita ingin memperoleh gambar yang jelas sedangkan jarak benda jauh maka gunakan saja lensa yang mempunyai panjang fokus besar. Lensa yang mempunyai panjang fokus besar biasanya lebih pipih atau kurang lengkung.

PENGERTIAN TELESKOP

Teleskop (teropong) astronomi

Pengertian Teleskop Astronomi

Teleskop astronomi atau teropong astronomi adalah alat optik yang digunakan untuk membantu mata melihat secara jelas benda-benda langit seperti bintang, planet, satelit, dll. Walaupun ukuran benda-benda langit sangat besar tetapi jarak benda-benda langit sangat jauh sehingga ketika diamati menggunakan mata, benda-benda langit tampak kecil. Teleskop astronomi berfungsi memperbesar bayangan benda-benda langit agar dapat dilihat secara jelas menggunakan mata.

Jenis-jenis Teleskop Astronomi

Terdapat beberapa jenis teleskop astronomi antara lain teleskop pembias dan teleskop pemantul. Teleskop pembias, disebut juga sebagai teleskop keplerian, terdiri dari dua lensa cembung yang ditempatkan pada kedua ujung tabung. Lensa cembung yang mempunyai jarak lebih jauh dari mata pengamat disebut lensa obyektif, sedangkan lensa cembung yang mempunyai jarak lebih dekat dengan mata disebut lensa okuler. Agar bayangan benda langit terang maka permukaan lensa obyektif harus besar. Pembuatan lensa berdiameter besar sulit dilakukan karenanya ukuran teleskop pembias tidak sangat besar. Teleskop berukuran sangat besar biasanya merupakan teleskop pemantul. Teleskop pemantul menggunakan cermin cekung sebagai cermin obyektif.

Tulisan ini memfokuskan pembahasan mengenai teleskop astronomi pembias atau teleskop keplerian.

Cara Kerja Teleskop Astronomi Pembias

Teleskop astronomi pembias terdiri dari dua lensa cembung. Lensa cembung yang mempunyai jarak lebih jauh dari mata pengamat dinamakan lensa obyektif, sedangkan lensa cembung yang mempunyai jarak lebih dekat dengan mata pengamat dinamakan lensa okuler atau lensa mata. Letak benda sangat jauh menyebabkan ukuran sudut yang terbentuk antara benda dengan lensa obyektif sangat kecil, karenanya lensa obyektif berfungsi mendekatkan bayangan ke lensa okuler sehingga ukuran sudut menjadi lebih besar. Lensa okuler berfungsi memperbesar ukuran sudut sehingga ukuran bayangan yang terbentuk pada retina menjadi lebih besar.

Jarak antara benda dengan lensa obyektif sangat jauh dan dianggap tak berhingga. Seperti telah dijelaskan pada artikel lensa cembung, jika jarak benda sangat jauh atau tak berhingga maka bayangan berada tepat di titik fokus lensa obyektif. Bayangan tersebut bersifat nyata, terbalik dan diperkecil. Karena bayangan berada di titik fokus lensa obyektif maka jarak antara bayangan dengan lensa obyektif (s_ob’) sama dengan panjang fokus lensa obyektif (f_ob).

Bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif bersifat nyata sehingga dianggap sebagai benda oleh lensa okuler. Jika mata berakomodasi minimum maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler berjarak tak berhingga. Seperti penjelasan pada topik bayangan lensa cembung, agar bayangan yang dibentuk lensa okuler berjarak tak berhingga maka bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa obyektif dan dianggap sebagai benda oleh lensa okuler, selain berada di titik fokus lensa obyektif, juga harus berada di titik fokus lensa okuler. Jadi dapat disimpulkan bahwa titik fokus kedua lensa obyektif dan titik fokus pertama lensa okuler saling berhimpit, sebagaimana diperlihatkan pada gambar. Ketika panjang fokus lensa okuler (f_ok) sama dengan jarak bayangan nyata dari lensa okuler (s_ok) maka bayangan akhir yang dibentuk oleh lensa okuler bersifat maya, terbalik, diperbesar dan berjarak tak berhingga. Jarak bayangan tak berhingga tidak berarti ukuran bayangan tak berhingga.

Berdasarkan gambar dan penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler teropong bintang sederhana = panjang teropong bintang sederhana = panjang fokus lensa obyektif (f_ob) + panjang fokus lensa okuler (f_ok).

Apabila mata berakomodasi maksimum maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler berada pada titik dekat mata normal atau sekitar 25 cm di depan lensa okuler, di mana jarak bayangan (s_ok’) lebih kecil dari panjang fokus lensa okuler (f_ok). Jarak bayangan yang dibentuk lensa okuler (s_ok’) lebih kecil dari panjang fokus lensa okuler (f_ok) sehingga bayangan tersebut bersifat maya dan terbalik. Penjelasan lebih lengkap dapat dipelajari pada topik rumus teleskop (teropong) bintang.

Perbesaran Total Teleskop Astronomi

Apakah ukuran bayangan suatu benda yang dilihat melalui teleskop astronomi lebih besar ketika diamati oleh mata berakomodasi minimum atau mata berakomodasi maksimum ? Manakah yang sebaiknya digunakan sebagai lensa obyektif dan okuler, lensa cembung yang mempunyai panjang fokus besar atau lensa cembung yang mempunyai panjang fokus kecil ? Pertanyaan-pertanyaan ini dapat dijawab setelah anda mempelajari rumus teleskop (teropong) bintang.

BESARAN DAN SATUANNYA

Di SMP Kelas 7 kita sudah belajar tentang Besaran Pokok dan Besaran Turunan, tentunya kita sudah punya sedikit pemahaman tentang besaran dan satuan. di SMA kelas 10 untuk bagian pertama kita akan kembali mengingat pelajaran kita waktu SMP dan sedikit penambahan materi tentang besaran dan satuan. Berikut ini penjelasan materi besaran dan satuan :
Pengertian Besaran
Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung, dinyatakan dengan angka dan mempunyai satuan.
Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu

1. dapat diukur atau dihitung
2. dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai
3. mempunyai satuan

Bila ada satu saja dari syarat tersebut diatas tidak dipenuhi maka sesuatu itu tidak dapat dikatakan sebagai besaran.
Besaran berdasarkan cara memperolehnya dapat dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu :

1. Besaran Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari pengukuran. Karena diperoleh dari pengukuran maka harus ada alat ukurnya. Sebagai contoh adalah massa. Massa merupakan besaran fisika karena massa dapat diukur dengan menggunakan neraca.
2. Besaran non Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari penghitungan. Dalam hal ini tidak diperlukan alat ukur tetapi alat hitung sebagai misal kalkulator. Contoh besaran non fisika adalah Jumlah.

Besaran Fisika sendiri dibagi menjadi 2

1. Besaran Pokok adalah besaran yang ditentukan lebih dulu berdasarkan kesepatan para ahli fisika. Besaran pokok yang paling umum ada 7 macam yaitu Panjang (m), Massa (kg), Waktu (s), Suhu (K), Kuat Arus Listrik (A), Intensitas Cahaya (cd), dan Jumlah Zat (mol). Besaran pokok mempunyai ciri khusus antara lain diperoleh dari pengukuran langsung, mempunyai satu satuan (tidak satuan ganda), dan ditetapkan terlebih dahulu.
2. Besaran Turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Besaran ini ada banyak macamnya sebagai contoh gaya (N) diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu. Volume (meter kubik) diturunkan dari besaran pokok panjang, dan lain-lain. Besaran turunan mempunyai ciri khusus antara lain : diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak langsung, mempunyai satuan lebih dari satu dan diturunkan dari besaran pokok.

Saat membahas bab Besaran dan Satuan maka kita tidak akan lepas dari satu kegiatan yaitu pengukuran. Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.
Pengertian Satuan
Satuan didefinisikan sebagai pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran mempunyai satuan masing-masing, tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda mempunyai satuan yang sama. Apa bila ada dua besaran berbeda kemudian mempunyai satuan sama maka besaran itu pada hakekatnya adalah sama. Sebagai contoh Gaya (F) mempunyai satuan Newton dan Berat (w) mempunyai satuan Newton. Besaran ini kelihatannya berbeda tetapi sesungguhnya besaran ini sama yaitu besaran turunan gaya.
Besaran berdasarkan arah dapat dibedakan menjadi 2 macam

1. Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah sebagai contoh besaran kecepatan, percepatan dan lain-lain.
2. Besaran sekalar adalah besaranyang mempunyai nilai saja sebagai contoh kelajuan, perlajuan dan lain-lain.

KARAKTERISTIK GELOMBANG ELEKTRONIK

Karakteristik dan Aplikasi Gelombang Elektromagnetik – Spektrum gelombang elektromagnetik tampak memiliki warna yang berbeda-beda. Warna ini disebabkan perbedaan frekuensi gelombang. Berdasarkan frekuensi gelombang inilah dapat diketahui sifat/karakteristik gelombang. Rentang frekuensi tertinggi (sinar gamma) hingga frekuensi rendah (radio) serta aplikasi setiap spektrum gelombang elektronik adalah sebagai berikut.

1. Gelombang Sinar Gamma

Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi tertinggi dalam spektrum gelombang elektromagnetik, yaitu antara 10²⁰Hz sampai 10²⁵ Hz. Panjang gelombangnya berkisar antara 10^–5 nm sampai 0,1 nm. Sinar gamma berasal dari radioaktivitas nuklir atau atom-atom yang tidak stabil dalam waktu reaksi inti. Sinar gamma memiliki daya tembus yang sangat kuat, sehingga mampu menembus logam yang memiliki ketebalan beberapa sentimeter. Jika diserap pada jaringan hidup, sinar gamma akan menyebabkan efek yang serius seperti mandul dan kanker.

2. Sinar-X (Rontgen)

Sinar-X mempunyai frekuensi antara 1016Hz sampai 10²⁰ Hz. Panjang gelombangnya 10^–11 sampai 10^–8 m. Sinar –X ditemukan oleh Wilhelm Conrad Rontgen pada tahun 1895. Untuk menghormatinya sinar-X juga disebut sinar rontgen. Sinar-X dihasilkan dari elektron-elektron yang terletak di bagian dalam kulit elektron atom atau dapat dihasilkan dari electron dengan kecepatan tinggi yang menumbuk logam. Sinar-X banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran seperti untuk memotret kedudukan tulang, dan bidang industri dimanfaatkan untuk menganalisis struktur kristal. Sinar-X mempunyai daya tembus yang sangat kuat. Sinar ini mampu menembus zat padat seperti kayu, kertas, dan daging manusia. Pemeriksaan anggota tubuh dengan sinar-X tidak boleh terlalu lama, karena membahayakan.

3. Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi antara 10¹⁵ Hz sampai dengan 10¹⁶ Hz. Panjang gelombangnya antara 10 nm sampai 100 nm. Sinar ultraviolet dihasilkan dari atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar ini juga dapat dihasilkan dari reaksi sinar matahari. Sinar ultraviolet dari matahari dalam kadar tertentu dapat merangsang badan Anda menghasilkan vitamin D . Secara khusus, sinar ultra violet juga dapat diaplikasikan untuk membunuh kuman. Lampu yang menghasilkan sinar seperti itu digunakan dalam perawatan medis. Sinar ultraviolet juga dimanfaatkan dalam bidang perbankan, yaitu untuk memeriksa apakah tanda tangan Anda di slip penarikan uang sama dengan tanda tangan dalam buku tabungan.

4. Cahaya atau Sinar Tampak

Cahaya atau sinar tampak mempunyai frekuensi sekitar 10¹⁵ Hz. Panjang gelombangnya antara 400 nm sampai 800 nm. Mata manusia sangat peka terhadap radiasi sinar tersebut, sehingga cahaya atau sinar tampak sangat membantu penglihatan manusia.
Panjang gelombang sinar tampak yang terpendek dalam spektrum bersesuaian dengan cahaya violet (ungu) dan yang terpanjang bersesuaian dengan cahaya merah. Semua warna pelangi terletak di antara kedua batas tersebut. Perhatikan tabel berikut!
Salah satu aplikasi dari sinar tampak adalah penggunaan sinar laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi.

5. Sinar Infra Merah

Sinar infra merah mempunyai frekuensi antara 10¹¹ Hz sampai 10¹⁴ Hz. Panjang gelombangnya lebih panjang/besar dari pada sinar tampak. Frekuensi gelombang ini dihasilkan oleh getaran-getaran electron pada suatu atom atau bahan yang dapat memancarkan gelombang elektromagnetik pada frekuensi khas. Di bidang kedokteran, radiasi inframerah diaplikasikan sebagai terapi medis seperti penyembuhan penyakit encok dan terapi saraf. Pada bidang militer, dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut. Hal ini mungkin karena sinar infra merah tidak banyak dihamburkan oleh partikel udara. Selain itu, sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan. Di bidang elektronika, infra merah dimanfaatkan pada remote kontrol peralatan elektronik seperti TV dan VCD. Unit kontrol berkomunikasi dengan peralatan elektronik melalui reaksi yang dihasilkan oleh dioda pancar cahaya (LED).

6. Radar atau Gelombang Mikro

Gelombang mikro merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi sekitar 10¹⁰ Hz. Panjang gelombangnya kira-kira 3 mm. Gelombang mikro ini dimanfaatkan pada pesawat radar (radio detection and ranging). Gelombang radar diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut, serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat. Misalnya, jika radar memancarkan gelombang mikro mengenai benda, maka gelombang mikro akan memantul kembali ke radar.

7. Gelombang Radio

Gelombang radio terdiri atas osilasi (getaran) cepat pada medan elektrik dan magnetik. Di antara spektrum gelombang elektromagnetik, gelombang radio termasuk ke dalam spektrum yang memiliki panjang gelombang terbesar dan memiliki frekuensi paling kecil. Gelombang radio dihasilkan oleh elektron pada kawat penghantar yang menimbulkan arus bolak-balik pada kawat. Kenyataannya arus bolak-balik yang terdapat pada kawat ini, dihasilkan oleh gelombang elektromagnetik. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena pemancar (transmitter) dan diterima oleh antena penerima (receiver).

a. Gelombang Radio AM
Informasi yang dipancarkan oleh antena yang berupa suara dibawa gelombang radio berupa perubahan amplitudo yang disebut amplitudo modulasi (AM). Gelombang AM mempunyai frekuensi antara 10¹⁴ Hz sampai 1017 Hz. Gelombang tersebut memiliki sifat mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfer bumi, sehingga mampu mencapai jangkauan yang sangat jauh dari stasiun pemancar radio. Kelemahan gelombang radio AM adalah sering terganggu oleh gejala kelistrikan di udara, sehingga gelombang yang ditangkap pesawat radio kadang terdengar berisik.
b. Gelombang Radio FM
Gelombang radio FM dan mempunyai frekuensi sekitar 108 Hz. Radio FM menggunakan gelombang ini sebagai pembawa berita/informasi. Informasi dibawa dengan cara frekuensi modulasi (FM).
Pemancar FM lebih jernih jika dibandingkan dengan pemancar AM. Hal ini dikarenakan gelombang radio FM tidak terpengaruh oleh gejala kelistrikan di udara. Gelombang radio FM tidak dapat dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga tidak dapat menjangkau tempat-tempat yang jauh di permukaan bumi. Supaya jangkauan gelombang jauh diperlukan stasiun penghubung (relai), yang ditempatkan di satelit atau di permukaan bumi.
c. Gelombang Televisi
Gelombang televisi lebih tinggi frekuensinya dari gelombang radio FM. Sebagaimana gelombang radio FM, gelombang televisi membawa informasi gambar dan suara. Gelombang ini tidak dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga diperlukan penghubung dengan satelit atau di permukaan bumi untuk tempat yang sangat jauh.

TEKNOLOGI FISIKA

Teknologi dan Perkembangan Fisika

Ilmuwan Selidiki Perilaku Aneh Inti Bumi

Besi adalah salah satu unsur paling penting bagi inti Bumi. Namun, yang masih menjadi misteri adalah bagaimana keadaan besi tersebut ketika menghadapi tekanan dan suhu ekstrim di bagian terdalam Bumi.Para ilmuwan fisika mineral mengembangkan beberapa rangkaian eksperimen terhadap tekanan tinggi pada level ekstrim. Eksperimen ini membuat mereka dapat melakukan investigasi terhadap perilaku besi dalam kondisi yang sama dengan di inti Bumi.Diwartakan Softpedia, Kamis (22/12/2011), mereka melakukan penelitian itu menggunakan beberapa sampel kecil besi, dan mengompresnya dalam diamond anvil cell (DAC), yaitu sebuah alat yang terdiri dari dua buah berlian yang memiliki permukaan datar di bagian bawahnya dan sisinya satu sama lain diletakkan berlawanan. DAC tersebut digunakan untuk meniru tekanan besar yang terjadi di dalam inti Bumi. Alat tersebut mampu bekerja dalam tekanan 1,7 juta kali lebih besar dari tekanan yang ada di permukaan planet ini.Karakter getaran yang dapat kami ukur pada tekanan luar biasa tinggi ini belum pernah terjadi sebelumnya. Tekanan-tekanan ini ada dalam inti terluar bumi, dan sangat sulit untuk diproduksi ulang lewat sebuah eksperimen, " kata Jennifer Jackson, profesor fisika mineral dari Caltech sekaligus co-author penelitian tersebut, yang dilaksanakan di Argonne National Laboratory Advance Photon Source.Salah satu alasan mengapa memahami inti Bumi merupakan hal penting adalah karena hal tersebut mungkin saja bisa memberi kita petunjuk, tentang sesuatu yang terjadi dahulu ketika Bumi pertama kali terbentuk.

Fisikawan Temukan Alat "Selubung Waktu"

 PARIS - Para fisikawan yang didukung oleh Departemen Pertahanan AS, hari Rabu (4/1/2012), menyatakan berhasil menemukan sebuah alat yang mampu membuat satu kejadian tak terdeteksi. Alat yang disebut "selubung waktu" (time cloak) itu memiliki prospek penggunaan untuk meningkatkan keamanan komunikasi melalui serat optik.Perangkat, yang masih berada dalam skala laboratorium tersebut, memanipulasi aliran cahaya sehingga dalam waktu sepersekian detik, satu kejadian bisa tak terdeteksi. Hasil penelitian itu diterbitkan dalam jurnal ilmiah *Nature*."Penemuan ini mewakili satu langkah penting ke depan dalam membuat satu perangkat selubung ruang-waktu," ungkap studi yang dipimpin oleh Moti Fridman, fisikawan dari Cornell University, New York. Prinsip dasar alat ini adalah fakta bahwa cahaya bergerak dengan kecepatan yang sedikit berbeda-beda untuk frekuensi (warna) cahaya yang berbeda. Kecepatan cahaya warna biru, misalnya, berbeda dengan kecepatan cahaya warna merah.Proses selubung temporal ini dimulai dengan memancarkan sinar cahaya hijau melalui kabel serat optik. Sinar tersebut kemudian dilewatkan lensa dua arah yang memecah cahaya hijau ini menjadi dua cahaya dengan frekuensi berbeda, yakni cahaya kebiruan yang bergerak lebih cepat, dan cahaya kemerahan yang bergerak lebih pelan. Perbedaan kecepatan yang sangat kecil ini diperkuat dengan meletakkan rintangan transparan di lintasan dua berkas cahaya tersebut, sehingga tercipta jeda waktu yang cukup besar antara dua berkas cahaya. Saat ini, jeda waktu yang berhasil diperoleh masih sangat kecil, yakni sebesar 50 picodetik (seperlimapuluh juta juta detik).Namun, jeda waktu tersebut sudah cukup besar untuk menembakkan satu pulsa sinar laser dengan frekuensi berbeda di antara dua berkas sinar yang lewat tersebut.Setelah itu, kedua sinar biru dan merah di lewatkan rintangan transparan yang kini akan memperlambat sinar biru dan mempercepat sinar merah, sehingga dua berkas sinar akan kembali berjalan dengan kecepatan sama. Sebelum akhirnya dua berkas sinar itu disatukan kembali dengan sebuah lensa menjadi sinar hijau lagi seperti semula. Dengan demikian, pengamat di ujung serat optik tersebut tak akan bisa mendeteksi pulsa sinar laser yang ditembakkan tadi.Menurut pakar optika Robert Boyd dan Zhimin Shi dari University of Rochester, proses tersebut bisa dianalogikan dengan arus lalu lintas yang terputus saat ada kereta api lewat di perlintasan sebidang. Saat ada kereta lewat, pintu perlintasan tertutup, sehingga arus lalu lintas terputus. Mobil-mobil yang sempat melewati pintu perlintasan sebelum tertutup akan terus melaju, meninggalkan mobil-mobil yang harus berhenti setelah pintu tertutup, sehingga menciptakan ruang kosong di antara dua kelompok mobil tersebut.Namun, setelah kereta lewat dan pintu terbuka lagi, mobil-mobil di belakang akan menambah kecepatan untuk menyusul mobil-mobil di depan, sehingga arus lalu lintas akan kembali tersambung. Pengamat di depan tak bisa mendeteksi bahwa arus tersebut sempat terputus dan ada rangkaian kereta api lewat di antara dua kelompok mobil. Saat ini, para ilmuwan tersebut berusaha membuat jeda waktu antara dua berkas cahaya itu makin lebar, mungkin hingga ke hitungan mikrodetik (seperjuta detik) atau milidetik (seperseribu detik).Teknik ini akan meningkatkan keamanan komunikasi melalui serat optik, karena data bisa dikirim dengan cara dipecah menjadi berkas cahaya berbagai frekuensi yang bergerak sendiri-sendiri dengan kecepatan berbeda, sehingga akan mempersulit penyadapan di tengah.

Kaca Helm Lindungi Tentara dari Ledakan

Penelitian baru yang memodelkan bagaimana gelombang kejut (shock wave) melewati kepala menemukan bahwa penambahan pelindung wajah bisa membelokkan porsi substansial ledakan yang jika tanpa pelindung tersebut akan dengan mulus menjangkau otak.Studi ini merupakan bagian dari sejumlah besar penelitian baru untuk menghentikan cedera otak traumatis. Diperkirakan 1,5 juta orang Amerika menderita cedera otak traumatis ringan setiap tahun, dan hampir 200.000 anggota tentara terdiagnosa menderita cedera tersebut sejak tahun 2000, menurut Armed Forces Health Surveillance Center di Silver Spring, Maryland. Walaupun tubrukan langsung seperti membenturkan kepala jelas-jelas dapat mencederai otak, daya yang berlangsung ketika bahan peledak mengirimkan gelombang kejut melalui kepala lebih sulit untuk dikarakterisasikan.Dalam studi tersebut, para peneliti yang dipimpin oleh Raúl Radovitzky dari MIT’s Institute for Soldier Nanotechnologies menciptakan model komputer terperinci kepala manusia termasuk lapisan lemak dan kulit, tengkorak, serta berbagai jenis jaringan otak. Tim tersebut memodelkan gelombang kejut dari sebuah ledakan yang diledakkan tepat di depan wajah dalam tiga kondisi: dengan kepala telanjang, dilindungi oleh helm yang sekarang digunakan dalam pertempuran, dan dilindungi oleh helm tersebut dengan tambahan pelindung wajah polikarbonat.Hasilnya menunjukkan bahwa helm yang digunakan saat ini oleh pihak militer tidak memperburuk kerusakan seperti yang ditunjukkan oleh beberapa penelitian sebelumnya. Akan tetapi setidaknya dalam hal perlindungan dari ledakan, helm tersebut juga tidak banyak membantu. Penambahan pelindung wajah akan memperbaiki beberapa masalah, menurut laporan tim tersebut."Pelindung wajah banyak perperan dalam membelokkan daya dari gelombang ledakan dan tidak membiarkannya secara langsung menyentuh jaringan lunak," kata Radovitzky. "Kami tidak mengatakan bahwa ini merupakan desain terbaik bagi pelindung wajah, tapi kami mengatakan kita perlu melindungi wajah."Untuk memvalidasi model tersebut, para peneliti di MIT dan di mana pun juga harus melakukan eksperimen di dunia nyata. Akan tetapi karya tersebut menunjukkan kelemahan utama pada helm yang digunakan saat ini."Helm ini tidak didesain untuk menghentikan tekanan gelombang dan tidak didesain untuk menghentikan peluru," tutur Albert King yang merupakan direktur Bioengineering Center diWayne State University Detroit. "Seperti halnya helm American football tidak didesain untuk menghentikan geger otak tapi untuk menghentikan fraktur atau keretakan tengkorak."Mendesain helm yang tahan ledakan membutuhkan pengetahuan lebih baik tentang apa yang terjadi dalam otak ketika disapu oleh ledakan. Para tentara yang mengalami ledakan acapkali menggambarkan angin atau gelombang yang membuat mereka melihat bintang-bintang. "Saya pusing," merupakan laporan yang biasa didengar.Cedera otak traumatis "ringan" yang diakibatkan, tidak menyebabkan kehilangan kesadaran jangka panjang, dan pemindaian otak memperlihatkan hasil normal. Akan tetapi melabelkan cedera ini sebagai cedera ringan merupakan istilah yang tidak cocok, kata Douglas Smith yang merupakan direktur Center for Brain Injury and Repair di Universitas Pennsylvania di Philadelphia."Bukan ringan; terminologi itu membuat orang tersesat," tutur Smith. "Hal tersebut merupakan sesuatu yang serius yang bisa menyebabkan disfungsi berat."Smith beserta para koleganya mengerjakan sensor yang bisa ditempatkan dalam helm atau kendaraan dan seperti alat pendeteksi radiasi yang dipakai oleh para pekerja di pabrik nuklir akan mengindikasikan eksposur terhadap daya ledakan yang dapat menyebabkan cedera otak. Sensor tersebut digambarkan dalam sebuah makalah yang akan diterbitkan di NeuroImage.Walaupun sebuah sensor mengindikasikan eksposur terhadap daya ledakan, masih belum jelas bagaimana tepatnya daya tersebut menyebabkan trauma otak. Dalam kondisi sehari-hari, otak secara gampang dapat menahan sedikit tubrukan. "Jatuhkan diri anda ke kursi maka otak anda akan bergoyang seperti gel agar-agar," ujar Smith. Namun dalam kecepatan yang sangat tinggi, sel-sel otak bukannya melonggar tapi bisa retak dan pecah seperti kaca.Efek jangka panjang dari sel-sel otak yang rusak ini sebagian besar tidak diketahui. Di samping sakit kepala kronis, pusing dan kesulitan mengingat kata-kata, penelitian menunjukkan bahwa ketika otak lumpuh walau hanya beberapa menit, cenderung menimbulkan depresi.Scott Matthews yang merupakan seorang psikiater di Universitas California, San Diego, yang mempelajari cedera otak traumatis ringan pada para veteran, memperhatikan bahwa kausalitas tidak dapat dipastikan. Akan tetapi pada para tentara yang pernah terlibat dalam pertempuran, dia melihat depresi dua kali sesering pada orang-orang dengan cedera otak traumatis."Ada bukti yang kian banyak bahwa kehilangan kesadaran bisa mengubah otak," kata Matthews.Membongkar penyebab serta efek dan mendesain eksperimen untuk menjelaskan cedera otak traumatis serta akibat buruknya tetap sangat menantang. Lagi pula menerjemahkan temuan-temuan signifikan tersebut ke dalam kebijakan yang berarti bisa sama sulitnya. Bahkan mengimplementasikan sesuatu yang sesederhana helm dengan pelindung wajah memiliki permasalahan, kata Smith."Bagaimana anda menyebarkan sesuatu yang seperti itu?" katanya. "Ada hal-hal praktis seperti masalah temperatur dan kemudian ada keinginan para tentara bisa bertemu dan bersalam-salaman di pedesaan tanpa terlihat seperti orang luar angkasa

Fisikawan: Titanic Tenggelam Karena Bulan

 SAN ANTONIO - Satu abad setelah petaka Titanic, para ilmuwan menemukan penyebab tak terduga atas tenggelamnya kapal tersebut: bulan.Orang yang tahu sejarah atau sudah menyaksikan film "Titanic" mengetahui bahwa 100 tahun lalu kapal itu tenggelam karena menabrak gunung es.Namun sejak Titanic tenggelam dan menewaskan 1.517 orang pada 15 April 1912, para peneliti bingung mengapa Kapten Edward Smith mengabaikan peringatan tentang adanya gunung es di area pelayaran.     Padahal Smith adalah kapten paling berpengalaman di "White Star Line" dan beberapa kali telah melayari jalur laut Atlantik Utara.Dia ditugasi melakukan pelayaran perdana Titanic karena dia pelaut yang berpengetahuan luas dan penuh kehati-hatian. Donald Olson, fisikawan dari Texas State University yang menjadi bagian tim astronomi forensik yang meneliti peran bulan, punya penjelasan baru tentang keberadaan gunung es di jalur pelayaran Titanic."Koneksi lunar ternyata bisa menjelaskan bagaimana gunung es yang luar biasa banyak ada di jalur yang dilalui Titanic," kata Olson kepada Jym Forsyth dari Kantor Berita Reuters.Menurut dia, tipe gunung es Greenland yang ditabrak Titanic umumnya terjebak di perairan dangkal Labrador dan Newfoundland, dan tidak bisa melanjutkan bergerak ke selatan sampai mereka cukup meleleh untuk mengapung kembali atau air pasang membebaskan mereka.Jadi bagaimana sebegitu banyak gunung es bisa mengapung sangat jauh sampai ke selatan di jalur pelayaran di selatan Foundland malam itu?Tim Olson menyelidiki spekulasi ahli kelautan mendiang Fergus Wood bahwa pergerakan bulan mendekati bumi yang tidak biasa pada Januari 1912 mungkin menghasilkan air pasang tinggi sehingga gunung-gunung es bergerak lebih jauh dari biasanya sampai terpisah dari Greenland dan mengapung sampai ke jalur pelayaran. Olson mengatakan sebuah peristiwa "sekali seumur hidup" terjadi pada 4 Januari 1912, ketika bulan dan matahari berbaris sedemikian rupa sehingga gravitasi mereka saling menarik.Pada saat yang sama, pergerakan bulan mendekati bumi pada saat itu mencapai posisi terdekat  selama 1.400 tahun dan berada di posisi itu dalam enam menit bulan purnama.  Di atas semua itu, gerakan bumi mencapai titik terdekat dengan matahari dalam satu tahun hanya terjadi hari sebelumnya."Konfigurasi ini memaksimalkan tenaga pasang bulan di samudera bumi. Itu luar biasa," kata Olson.Penelitian Olson menunjukkan bahwa untuk mencapai jalur pelayaran pada pertengahan April, gunung-gunung es yang tertabrak Titanic pasti merupakan patahan dari Greenland pada Januari 1912. Air pasang tinggi akibat kombinasi aneh kejadian astronomi, kata dia, sudah cukup bisa menghalau gunung-gunung es dan memberi mereka cukup kemampuan untuk mengapung sampai ke jalur pelayaran pada April.Sebelumnya tim Olson sudah mencoba menggunakan pola air pasang untuk menentukan kapan tepatnya Julius Caesar menduduki Inggris dan membuktikan legenda bahwa Mary Shelley terinspirasi sinar terang bulan purnama melalui jendelanya saat menulis cerita gotik klasik "Frankenstein."Tim peneliti Titanic mungkin bisa membenarkan Kapten Smith -walaupun sudah dua abad terlambat- dengan menunjukkan bahwa dia punya alasan untuk bereaksi sambil lalu pada laporan keberadaan es di jalur pelayaran kapal.Pada saat itu dia tidak punya alasan untuk percaya bahwa gunung es di depannya sebanyak dan sebesar itu, kata Olson

Fisika Batik, Upaya Memopulerkan Motif Batik

SETELAH sofware batik, kini giliran Anda menikmati para ilmuwan menuangkan ide kreatifnya dengan fisika batik. Seperti apa?Keindahan motif batik yang terdapat di Indonesia merupakan salah satu wujud karakter bangsa yang harus dipertahankan. Menyelami ribuan motif batik yang berada di pelosok Nusantara, menggugah pemikiran para fisikawan menelusuri beragam keindahan dari berbagai motifnya.Batik merupakan lukisan tentang alam dan dinamikanya. Berbeda dengan para pelukis naturalis yang melukis alam persis seperti apa yang dilihatnya, namun para pecinta batik melukis alam dari sisi yang lebih dalam. Pencipta batik mencari pola dasar dari suatu fenomena yang dilihatnya. Kemudian dari pola dasar ini ditambah dengan beberapa aturan sederhana untuk menjadikannya sebuah lukisan batik yang sempurna. Dalam hal ini tentunya dibutuhkan sebuah kejeniusan melihat pola dasar dan mencari aturan, persis layaknya pekerjaan seorang fisikawan.�� Mengupas tuntas mengenai fenomena ini, kehadiran buku "Fisika Batik" hadir memberikan angin segar bagi perkembangan motif batik. "Ini adalah sebuah kemampuan luar biasa dari para leluhur kita. Batik yang diciptakan dengan peralatan sederhana itu mampu menerjemahkan keindahan alam dalam logika-logika fisika. Dengan banyaknya motif batik yang dimiliki Indonesia, dapat mengubah aturan dasar batik, maka akan tercipta ribuan atau bahkan miliaran motif batik yang baru," kata fisikawan Prof Yohanes Surya saat ditemui di FAB Cafe, Toko Buku Gramedia di Grand Indonesia, Jakarta Pusat, Rabu (1/6/2009). Tim peneliti dari Bandung Fe Institute, Hokky Situngkir yang telah merampungkan buku "Fisika Batik" ini juga turut menjelaskan, cara membaca pikiran para pembatik dilihat dari sudut pandang fisika."Teori fisika fraktal, mekanika statistik ketika dipakai untuk melihat batik keluarlah pola-pola yang unik dari batik, ada keteraturan-keteraturan yang diikuti oleh batik. Artinya, di samping berbagai filosofis ternyata ada aturan yang diikuti oleh pola-pola batik. Alasan inilah yang bisa menjelaskan kenapa batik itu punya pakem, corak, warna, dan didapat hanya melalui model-model fisika yang terbaru," paparnya.Lebih lanjut Hokky memaparkan, para pembatik dapat semakin mengembangkan pola-pola dasar batik agar lebih hebat."Kalau selama kita menggunakan model-model yang klasik, geometri atau matematika klasik, maka kita hanya akan melihat batik sebagai suatu ornamen saja. Tapi dengan adanya model fisika terbaru, kita bisa lihat ada sesuatu di balik terjadinya motif parang, mega mendung, dan lainnya,"� tambahnya.Masih menurut Hokky, dalam proses pengerjaan buku "Fisika Batik", ia menggunakan teknologi komputer untuk meniru cara berfikir batik sehingga dapat menggenerasi motif-motif batik agar tampak lebih baru. "Bagi masyarakat awam, mungkin agak problematik membaca buku ini. Saya berharap hadirnya buku ini bisa membangun pemahaman bahwa desain batik itu tak terbatas. Pemahaman ini bisa memberikan nilai lebih bagi kemajuan, kesejahteraan, karena orientasi pada pendidikan. Karena hanya dengan teknologi seperti inilah sebetulnya bangsa ini akan menikmati nilai lebih. Ternyata hubungan antara fisika dengan batik sangat mendasar, meskipun dulu nenek moyang kita belum paham matematika," tutur Sri Sultan Hamengku Buwono X yang hadir di acara tersebut.Batik yang menjadi budaya bangsa itu memang harus dilestarikan. Karena itu, melalui buku Fisika Batik dapat membuat pelestarian batik lebih baik dari sebelumnya."Kekayaan batik kita mencapai hingga 1.543 macam, namun yang terdaftar dalam HAKI (Hak Atas Kekayaan Intelektual) baru sekira 300 jenis. Melalui riset dan buku semacam ini saya berharap agar pelestarian batik akan lebih baik melalui pengetahuan dan teknologi yang kita kuasai," harapnya.Bahkan tak hanya upaya melestarikan budaya bangsa, dengan kehadiran buku "Fisika Batik" ini diharapkan dapat menambah intelektual bangsa, menggali kekayaan yang luar biasa, dan menciptakan berbagai motif batik yang baru

MATERI KELAS X FISIKA

TUGAS FISIKA

D

I

S

U

S

U

N

OLEH:

KETUA          : SAVIRA JULIA S. W. 

ANGGOTA    : ANNISA USMAN

                         FARIDHA WARNANGAN 

                         NURUL IBRAHIM LATUMAHINA

                         SYAHRUL RAMADHAN