Fisika itu Susah, Rumusnya Puyeng?

FISIKA ITU SUSAH, RUMUSNYA PUYENG
Ungkapan pada judul di atas sangat sering diucapkan orang. Akibatnya sangat banyak orang memandang fisika sebagai ilmu yang bikin “susah hidup”, khususnya hidup para siswa dan mahasiswa. Mengapa Fisika banyak rumus begitu? Apa tidak bisa tanpa rumus? Kalaupun ada, jangan susah-susah amat gitu. Cukup misalnya a + b atau c/d. Dan kalaupun yang susah, cukuplah kuadratik atau akar saja.
Supaya terlihat “aura” rumus fisika, mari kita coba selesaikan persoalan berikut. Seperti yang pertanyaan yang diposting teman kita sebelumnya, ada dua baterei dengan tegangan 3 V dipasang paralel dengan tegangan 9 V. Berapa tegangan hasil paralel? Bagaimana cara kita mengetahuinya?
Cara yang termudah adalah mengambil voltmeter. Hubungkan dua baterei secara paralel dan ukur tegangannya dengan voltmeter maka diperoleh hasilnya. Pertanyaan: apakah semua orang punya voltmeter? Bagaimana kalau tidak ada voltmeter? Atau bagaimana kalau voltmeter yang kita punya sudah soak, rusak, atau kemampuan pengukuran tidak sesuai dengan tegangan baterei? Bagaimana cara mennentukan tegangan baterei tersebut? Nah, di situlah peranan rumus. Kita tidak butuh voltmeter, tidak perlu keluar uang buat beli voltmeter. Hanya dengan rumus maka tegangan dapat ditentukan. Sederhana bukan?
Andaikan kita punya voltmeter dan berhasil mengukur tegangan hasil paralel dua baterei. Sekarang kita ganti baterei dengan baterei yang memiliki tegangan yang berbeda. Lalu berapa tegangan hasil paralel? Dengan voltmeter kita harus mengukur lagi. Bayangkan, kalau tiap kali kita menenentukan tegangan paralel baterei kita harus mengukur, berapa waktu dan tenaga yang harus kita buang? Tetapi dengan rumus kita bisa menghitung dengan mudah baterei tegangan berapa pun yang kita pasang. Nah, apakah rumus di sini menyusahkan hidup kita atau justru mempermudah?
Bayangkan apa yang terjadi kalau Newton tidak menemukan rumus gravitasi universal. Tidak akan ada teknologi penerbangan, tidak akan ada peluncuran roket, satelit, pesawat luar angkasa. Jika satelit tidak diluncurkan maka tidak akan ada telekomunikasi (TV, telepon, internet, dll), tidak akan ada GPS, teknologi penerbangan tidak akan berkembang, dan lain-lain. Rumus gravitasi Newton memungkinkan ilmuwan dan teknokrat menentukan orbit satelit, jalur peluncuran roket dan pesawat luar angkasa, bobot pesawat, dan sebagainya. Apakah rumus ini menyusahkan hidup kita?
Rumus dalam fisika adalah alat untuk memudahkan manusia menyelesaikan persoalan fisis yang dihadapi. Rumus dibangun oleh ilmuwan agar orang bisa langsung menggunakan dan tidak perlu selalu mulai dari awal. Walaupun perjalanan untuk menurunkan rumus tersebut sering kali melibatkan matematika yang rumit.
Hukum-humum dasar fisika sebenarnya sangat sederhana dan mengandung rumus yang sederhana pula. Contohnya, mekanika klasik hanya diberikan oleh hukum II dan III Newton (hukum II : gaya = perubahan momentum atau F = delta p/ delta t. Hukum III : gaya aksi = negatif gaya reaksi). Rumus tampak menjadi ramai ketika diterapkan untuk menyelesaikan persoalan yang berbeda. Dan ini harus ditempuh karena persoalan yang berbeda memiliki sifat yang berbeda sehingga jika padanya diterapkan rumus dasar yang sama dan sederhana maka rumus akhir yang diperoleh memiliki bentuk yang berbeda.
Contohnya, hukum II Newton diterapkan pada benda jatuh memiliki bentuk akhir yang berbeda dengan penerapan pada benda yang bergerak di atas bidang kasar, dan memiliki bentuk akhir yang berbeda dengan benda yang bergerak di ujung pegas.
Kalau kita belajar fisika sebagai mata pelajaran yang mengandung banyak rumus, kita tidak akan merasa nyaman. Namun, jika kita belajar untuk memahami, maka kita akan sangat mengerti betapa penting dan luar biasanya rumus-rumus tersebut. Apa yang akan kita lakukan jika ada orang yang meminta membuat trafo penurun tegangan dari 220 V menjadi 25 V dengan daya 100 watt, kawatnya tidak mudah terbakar dan biaya semurah mungkin? Jika mengetahui rumus fisika tentang ggl induksi, hubungan antara hambatan dan dimensi kawat, hukum Ohm maka kita dapat langsung membayangkan akan menggukanan kawat jenis apa, diameter berapa, panjang berapa, berapa gulungan, dan lain-lain. Walaupun perkiraan kita tidak benar-benar eksak, namun tidak akan terlampau jauh dari yang sebenarnya. Dengan demikian kita dapat menghindari peluang coba-coba yang terlalu sia-sia.
Kalau kita tidak memahami rumus-rumus di atas, apa yang harus kita lakukan? Melakukan ratusan atau ribuan kali coba-coba?
Sumber tulisan: Status update Mikrajuddin Abdullah di facebook

Persamaan Fisika di balik Desain Termometer

Kita sering melihat atau menggunakan termometer sebagai alat ukur suhu. Termometer raksa yang sering kita gunakan terlihat sangat sederhana. Hanya beupa pipa kaca yang mengandung raksa di dalamnya. Posisi permukaan raksa dalam kolom menentukan suhu yang diukur.

Namun, di balik bentuknya yang sederhana, banyak persamaan-persamaan fisika yang diperhitungkan dalam medesain termometer tersebut. Beberapa di antaranya sebagai berikut.
1) Persamaan konduktivitas panas. Kalor dari benda yang diukur harus dapat bertukar/berpindah secara cepat dengan raksa di dalam termometer. Kalor dari luar (jika suhunya lebih tinggi dari suhu raksa) harus berpindah cepat ke dalam dan memanaskan raksa. Sebaliknya, kalor dari raksa harus segera berpindah keluar (jika benda yang diukur memiliki suhu lebih rendah). Dengan demikian, raksa dengan segera mencapai suhu yang sama dengan suhu benda yang diukur. Laju aliran kalor ditentukan oleh konduktivitas termal kaca dan ketebalan kaca. Makin tipis kaca maka kalor mengalir lebih cepat. Itu sebabnya dinding kaca termometer sangat tipis. Termometer yang dijual di pasaran memiliki dinding dengan ketebalan 0,1 mm – 0,15 mm.

2) Persamaan pemanasan atau pendinginan. Jika benda menerima kalor atau melepas kalor maka suhunya bertambah atau berkurang. Besarnya perubahan suhu berbanding terbalik dengan kalor jenis. Dengan kalor jenis yang kecil maka suhu berubah cukup besar walaupun hanya menerima atau melepas kalor yang sedikit. Akibatnya, benda tersebut akan cepat mengalami perubahan suhu. Jadi, agar pembacaah suhu dapat diperoleh lebih cepat maka zat cair di dalam termometer harus memiliki kalor jenis yang sangat kecil. Kalor jenis raksa hanya 0,140 J/g K. Bandingkan dengan kalor jenis air 4,186 J/g K (sekitar 30 kali kalor jenis air raksa). Jadi kalau kita menggunakan air sebagai zat cair dalam termometer maka kita perlu menunggu sekitar 30 kali lebih lama untuk mendapatkan pembacaan suhu.

3) Persamaan pemuaian termal. Ketika benda mengalami kenaikan suhu maka benda tersebut memuai. Perubahan volume yang terjadi berbanding lurus dengan volume mula-mula, dengan perubahan suhu, dan koefieisn muai volume. Agar terdeteksi perubahan volum yang cukup besar maka volume mula-mula tidak boleh terlalu sedikit. Oleh karena itulah dalam termometer terdapat kantong penyimpanan raksa di dasar termometer. Guna bagian ini adalah untuk menghasilkan perubahan volum yang signifikan walaupun perubahan suhu tidak yang dikur terlalu besar. Kalau air raksa hanya tertampung dalam kolom kecil maka perubahan volum hampir tidak akan term atai sehingga kita sulit mengamati suhu. Volum raksa dalam kantong di dasar termometer sekitar 0,1 cm3.

4) Perbedaan koefisien muai termal. Kaca juga memuai ketika mengalami kenaikan suhu. Namun, pemuaian tersebut tidak boleh menyamai pemuaian raksa karena akan menyebabkan kolom air raksa hampir tidak mengalami perubahan panjang. Ternyata koefisien muai volum raksa 21 kali koefisien muai kaca. Dengan demikian dapat kita katakan kaca hampir tidak mengalami pemuaian.

5) Ukuran kolom kecil. Perubahan volume air raksa dalam kantong akan diamati sebagai kenaikan raksa dalam kolom sebagai indikator suhu. Agar kenaikan kolom mudah diamati meskipun perubahan suhu cukup kecil maka diameter kolom harus sangat kecil. Dengan diamater (luas penampang kolom sangat kecil) maka perubahan volume yang sedikit pada kantong air raksa (perubahan suku yang kecil) akan dihasilkan perubahan ketinggian raksa dalam kolom yang mudah diamati.

6) Efek kapilaritas. Namun, ukuran kolom tidak boleh terlampau kecil karena efek kapilaritas akan muncul. Jika muncul efek kapilaritas maka perubahan ketinggian kolom bukan semata-mata akibat pemuaian tetapi juga akibat tegangan permukaan zat cair. Diameter optimal kolom termometer air raksa sekitar 0,140 mm.

7) Kohesi dan adhesi. Zat cair yang digunakan juga tidak boleh membasahi dinding kaca agar permukaan kaca selalu bersih meskipun semula dikenai zat cair. Gaya adhesi antara molekul kaca dengan zat cair harus lebih kecil daripada gaya kohesi antar molekul zat cair. Dan ini dipenuhi oleh raksa.

Di masa depan mungkin para ahli akan membuat termoeter dari bahan yang lebih unggul dari kaca, yaitu memiliki konduktivitas termal lebih tinggi dari kaca, lebih kuat dari kaca sehingga dinding dapat dibuat lebih tipis, memiliki kapasitas kalor lebih becil dari kaca, dan memiliki koefisien volum lebih kecil dari kaca. Dan salah satu kandidat adalah carbon nanotube.

sumber: Facebook Mikrajudin Abdullah

Trik Perpangkatan Angka Antara 90 dan 99

Fisika identik dengan matematika.  Meski fisika bukan matematika, kebanyakan soal fisika mensyaratkan penguasaan keterampilan matematika. Matematika sebagai alat untuk memahami fisika. Matematika sebagai alat bantu untuk belajar fisika. Untuk itu operasi dasar matematika mutlak diperlukan untuk belajar fisika: tambah, kurang, bagi dan kali.

Nah, tulisan ini mengetengahkan trik perkalian angka yang sama atau perpangkatan. Trik ini khusus berlaku untuk angka antara 90 dan 99.

Contoh pertama: Berapakah hasil dari 97 x 97? (97 pangkat 2)

Trik matematika untuk menjawab soal matematika di atas adalah sebagai berikut:

Langkah 1:

Kurangi angka dari 100 yaitu:

100 - 97 = 3

Langkah 2:

Kurangi angka (dari langkah 1) dari angka awal yaitu:

97 - 3 = 94

Langkah 3: 

Pangkatkan hasil dari langkah 1 (tambahan: jika hasilnya adalah satu digit letakkan 0 di depannya) yaitu:

3 x 3 = 09

Langkah 4:

Letakkan hasil dari langkah 3 di sebelah kanan hasil dari langkah 3 sehingga didapat hasil akhir;

94_09 = 9409

Sehingga

97 x 97 = 9409

Contoh kedua: Berapakah hasil dari 98 x 98?

Jawabnya:

Langkah 1: 100 - 98 = 2

Langkah 2: 98 - 2 = 96

Langkah 3: 2 x 2 = 04

Langkah 4: 96_04

Sehingga hasil dari 98 pangkat 2 atau hasil perkalian: 98 x 98 = 9604

Nah, Silakan dicoba ya!

Syarat dan ketentuan berlaku: hanya untuk angka antara 90 dan 99 :)

Sumber: Math Tricks Application

Termometer Celcius yang terbalik?

Pada tahu 1742, ilmuwan Swedia bernama Anders Celcius menciptakan termometer dengan membagi skala suhu antara dua keadaan (air mendidih dan es melebur) menjadi 100 bagian skala. Namun pada saat itu, Celcius menetapkan nilai 0 sebagai suhu saat air mendidih dan nilai 100 sebagai suhu ketika es melebur, sebuah skala yang terbalik dari apa yang kita gunakan sekarang ini..

Nah rupanya, pada tahun 1744, di tahun yang sama ketika Celcius meninggal, seorang ahli botani Swedia bernama Carolus Linnaeus lah yang "membalik" skala tersebut menjadi apa yang kita gunakan hingga saat ini dimana suhu 0 ditetapkan sebagai suhu pada saat es melebur dan suhu 100 ditetapkan sebagai suhu ketika air mendidih!

Sumber

Alfabet Yunani untuk Simbol Besaran Fisika

Simbol-simbol besaran fisika seringkali menggunakan salah satu huruf dari alfabet Yunani,  oleh karena itu perlu rasanya kita mengenal dan mengetahui alfabet Yunani tersebut. Yah, sekurang-kurangnya beberapa huruf yang digunakan sebagai simbol atau lambang besaran fisika tersebut, misalnya simbol untuk kecepatan sudut adalah omega yaitu hurufnya: w. 

Berikut Alfabet Yunani selengkapnya kami salinkan dari Buku Maestro Fisika, Latihan Dasar Olimpiade Fisika untuk pelajar SMA, yang ditulis oleh Setyadi Markus, terbitan Yrama Widya, tahun 2009.

Nama huruf	Huruf besar	Huruf kecil
Alpha	A	a
Beta	B	b
Gamma	G	g
Delta	D	d
Epsilon	B	e
Zeta	Z	z
Eta	H	h
Theta	Q	q
Iota	I	i
Kappa	K	k
Lambda	L	l
Mu	M	m
Nu	N	n
Xi	X	x
Omicron	O	o
Pi	P	p
Rho	P	r
Sigma	S	s
Tau	T	t
Upsilon	Y	u
Phi	F	f,j
Chi	X	c
Psi	Y	y
Omega	W	w

Orang Pertama yang Mengembangkan Kemampuan Optik Berfungsi Kamera

Tak perlu membayangkan dunia modern saat ini tanpa kamera. Perusahaan-perusahaan besar seperti Instagram dan Canon memanfaatkan tekhnologi ini sebagai “barang dagang” mereka yang utama. tetapi tahukah anda jika yang pertama kali menemukan prinsip kerja kamera itu adalah seorang yang berjenggot dan bersurban atau ilmuwan muslim ? , bukan orang Jepang , Amerika atau Jerman / Eropa lewat beberapa brand terkenal mereka seperti Leica , Canon , Nikon , Hasselblad dan sebagainya . Seorang ilmuan Islam yang bernama Ibnu al-Haytam adalah orang pertama yang mengembangkan kemampuan optik untuk difungsikan menjadi kamera .

Terlahir dengan nama lengkap Abu Ali Muhammad al-Hassan ibnu al-Haitham atau ابو علی، حسن بن حسن بن الهيثم atau Ibnu Haitham di Basra,Iraq , di negeri barat beliau lebih dikenal dengan nama Alhazen. Adalah seorang ilmuwan Islam yang ahli dalam bidang sains, falak, matematika, geometri, pengobatan, dan filsafat. Ia banyak pula melakukan penelitian mengenai cahaya, dan telah memberikan banyak inspirasi pada ahli sains barat . Hijrah ke tengah kota besar Kairo pada awal tahun 100-an M, Ibnu al-Haytam dikenal sebagai seorang ilmuan yang paling terkemuka. Ia mengembangkan berbagai macam teori sains. Ketika menjadi tahanan rumah pada saat Bani Fatimiah berkuasa, ia mulai mempelajari kerja cahaya. Sebagian penelitiannya terfokus pada bagaimana memungsikan lensa pada kamera. Ia adalah ilmuan pertama yang menyadari ketika pin hole (lubang kecil kamera) dimasukkan ke dalam lightproof (kotak hitam), maka akan memproyeksikan sebuah gambar. Semakin kecil lubangnya, maka kualitas gambar yang dihasilkan pun semakin tajam. Tanpa penelitian Ibnu al-Haytam mengenai pergerakan cahaya ini, maka kamera yang ada di zaman modern ini tidak akan pernah ada.

Yang lebih menakjubkan , Ibnu Haitham telah menemui prinsip kerja listrik .Ibnu Haitham juga telah menemui kewujudan tarikan graviti sebelum Issaac Newton mengetahuinya. Selain itu, teori Ibnu Hai­tham mengenai gambaran manusia sebagai satu rentetan perasaan yang bersambung-sambung secara teratur telah memberikan ilham kepada saintis barat untuk menghasilkan wayang gambar. Teori beliau telah membawa kepada penemuan film yang kemudiannya disambung-sambung dan dimainkan kepada para penonton sebagaimana yang dapat kita tonton di TV atau bioskop pada masa kini .

Negara negara didunia banyak yang memajang photo atau gambar beliau di berbagai simbol seperti Iraq di mata uangnya , Pakistan, Madagaskar, Qatar, Malawi dan banyak negara lainnya di perangko resmi negara mereka masing2 .

Rasulullah SAW bersabda ...

. لاَ تَعَلَّمَوْ ا الْعِلْمَ لِتُبَاهُوْا بِهِ الْعُلَمَاءَ ، وَلاَ لِتُمَارُوْا بِهِ السُّفَهَاءَ وَلاَ تَجْتَرِثُوْابِهِ فِى الْمَجَالِسِ اَوْ لِتَصْرِفُوْا وُجُوْهَ النَّاسِ إِلَيْكُمْ ، فَمَنْ فَعَلَ ذَالِكَ فَالنَّارَ فَالنَّارَ . (الترمذى وابن ماجة)

“ ... Janganlah kalian menuntut ilmu untuk membanggakannya terhadap para ulama dan untuk diperdebatkan di kalangan orang-orang bodoh dan buruk perangainya. Jangan pula menuntut ilmu untuk penampilan dalam mejelis (pertemuan atau rapat) dan untuk menarik perhatian orang-orang kepadamu. Barangsiapa seperti itu maka baginya neraka…neraka ... "
HR. Al-Tirmidzi dan Ibn Majah

SubhanAllah ...

sumber

Penjelasan Keadaan Tanpa Bobot (Weightlessness)?

Banyak dari kita yang memahami bahwa astronot di ruang angkasa mengalami keadaan tanpa bobot oleh karena di ruang angkasa tidak ada gravitasi sehingga para astronot tersebut dapat "melayang" dan seperti tidak memiliki berat! Ini adalah salah satu kesalahan konsep fisika yang paling sering terjadi.

Weightlessness (keadaan tanpa bobot) hanyalah sebuah sensasi psikologis dan bukan berkaitan dengan kehilangan berat dalam arti sesungguhnya. Keadaan ini terjadi ketika tidak ada benda dari luar yang bersentuhan atau menopang badan kita, sehingga tidak ada gaya kontak, jadi kita seperti "merasa kehilangan berat". Pada keadaan tanpa bobot, gaya gravitasi akibat tarikan bumi (berat) merupakan gaya satu-satunya yang masih bekerja! bahkan meskipun di ruang angkasa, gaya gravitasipun tetap ada!

Kitapun di bumi dapat mengalami sensasi weightlessness, misalkan ketika kita menaiki roller coaster dimana ketika melewati suatu puncak bukit, badan kita terangkat dan tidak bersentuhan dengan kursi roller coaster. Saat "melayang di udara ini" kita dikatakan mengalami weighlessness!

Bahkan, para astronot biasanya melakukan latihan keadaan tanpa bobot ini dengan pesawat yang terbang pada ketinggian dan kemiringan tertentu lalu "terjun bebas" untuk mendapatkan keadaan tanpa bobot selama sekitar 25 detik, sehingga mereka di dalam pesawat akan seperti melayang!

sumber

Peristiwa Kehilangan Berat

Mengapa kita merasakan adanya berat pada tubuh kita? Kita merasakan berat jika pada tubuh kita bekerja gaya gravitasi bumi dan kaki (atau bagian tubuh kita yang lain) ditopang oleh suatu benda, misalnya lantai atau kursi. Jadi, pada tubuh kita bekerja dua gaya sekaligus, yaitu gaya gravitasi dan gaya topang oleh benda lain. 

Adanya gaya topang tersebut menimbulkan reaksi pada otot tubuh dan kita merasakannya sebagai gaya berat. Namun, jika gaya topang tersebut tidak ada, maka reaksi yang "khas" dari otot kita tidak ada dan kita merasakan seolah-olah tidak memiliki berat.

Kita merasakan kehilangan berat ketika kita jatuh. Bagi anda yang pernah naik pesawat, kehilangan berat terasa ketika pesawat tiba-tiba "terperosok ke bawah" akibat tekanan udara di luar pesawat berkurang secara tiba-tiba. Dari penjelasan ini jelas bahwa kehilangan berat tidak berarti bahwa tidak ada gaya gravitasi yang bekerja pada tubuh. Gaya gravitasi itu tetap ada, hanya saja tubuh kita tidak merasakannya karena tidak adanya gaya penopang tubuh.

Fenomena kehilangan berat menjadi masalah serius bagi para astronaut. Selama berada di luar angkasa, otot atau tulang hampir tidak berfungsi karena tidak menahan beban. Para astronaut hanya melayang-layang dalam ruang pesawat luar angkasa. 

Masalah akan timbul ketika mereka kembali ke bumi. Otot-otot dan tulang yang tidak pernah dipakai selama berada di luar angkasa, secara tiba-tiba menahan beban tubuh. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan tulang dan otot tersebut. Untuk menghindari masalah maka selama berada di dalam pesawat luar angkasa, para astronaut harus melakukan olah raga secara rutin (ada ruangan dalam pesawat luar angkasa yang dilengkapi

dengan peralatan olah raga). Tujuannya agar otot dan tulang tetap merasakan adanya beban. Cara lain adalah dengan mengurangi lamanya berada di luar angkasa.

Tantangan berat yang dihadapi Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA) saat ini adalah berkaitan dengan upaya mengirimkan manusia ke planet Mars. Lama waktu perjalanan ke Mars diperkirakan sekitar 9 bulan, kemudian 9 bulan untuk perjalanan kembali ke Bumi, dan astronaut harus tinggal di Mars sekitar 1,5 tahun. Mengapa 1,5 tahun? Karena para astronaut harus menunggu agar posisi Bumi-Mars berada pada jarak yang paling dekat sehingga jarak yang ditempuh pesawat luar angkasa menjadi lebih pendek.

Sumber: Fisika  SMA dan MA untuk kelas XI. Mikrajuddin Abdullah. Penerbit: Gelora Aksara Pratama. Depdiknas Pusat Perbukuan Tahun Anggaran 2007

Pengertian Satelit dan Satelit Geostasioner

Menurut kamus lengkap fisika Oxford, satelit ada dua. Pertama, satelit alam atau natural satellite, yaitu benda alam yang berukuran relatif kecil yang mengitari sebuah planet. Misalnya, satu-satunya satelit alam bumi yaitu bulan. Kedua, satelit buatan atau artificial satellite, yaitu wahana angkasa luar yang dibuat manusia yang mengitari bumi, bulan, matahari atau planet. Satelit buatan digunakan untuk berbagai macam kegunaan. Misalnya, satelit komunikasi digunakan untuk meneruskan sinyal telepon, radion dan televisi ke sekeliling permukaan lengkung bumi.

Ada dua jenis satelit komunikasi. Pertama, satelit pasif yang memantulkan sinyal dari satu titik ke titik lain di atas permukaan bumi. Kedua, satelit aktif yang mampu menguatkan dan memancarkan kembali sinyal yang diterima. Satelit astronomi diperlengkapi kemampun mengumpulkan dan memancarkan informasi astronomi dari angkasa luar ke bumi, termasuk keadaan atmosfer bumi, yang sangat bermanfaat bagi prakiraan cuaca.

Satelit Geostasioner

Satelit buatan bergerak mengelilingi bumi dengan lintasannya yang berbentuk bundar lingkaran. Satelit buatan itu hanya digunakan untuk kepentingan komunikasi apabila satelit-satelit itu tetap diam di tempat yang sama. Bumi menyelesaikan satu putaran penuh dalam satu hari, dan agar satelit buatan tetap berada di atas bumi di titik yang sama, sebuah satelit harus melingkari bumi dengan laju yang sama dan harus memiliki sumbu rotasi yang sama dengan bumi. Agar memungkinkan hal itu, satelit-satelit diletakkan pada posisi di atas equator. Satelit-satelit tersebut disebut satelit geoastasioner.

Satelit-satelit geostasiner dapat digunakan sebagai satelit TV. Sebuah perusahaan penyiaran TV memancarkan suatu sinyal mikrowave pada frekuensi yang telah ditentukan (12 - 14 GHz) dari pemancar yang ada di bumi, frekuensinya dinamakan frekuensi uplink. Kemudian satelit menerima sinyal dan memancarkannya kembali ke bumi dalam frekuensi yang berbeda yaitu frekuensi downlink. Frekuensi downlink harus berbeda untuk menghindari interferensi (gangguan) dengan sinyal uplink. 

Ketika mencapai bumi, sinyal difokuskan menggunakan parabola dan diterjemahkan oleh receiver. Karena satelit ini jauh dari Bumi, sinyal akan mencakup area yang luas. Satelit TV menggunakan sinyal digital terkompresi; frekuensi tinggi (12-14 GHz) memberikan bandwidth yang luas, memungkinkan transfer data yang cepat. Sinyal dari satu satelit dapat memancarkan ke banyak saluran TV, hingga mencapai 200 saluran TV.

pebedaan orbit geostasioner dan orbit polar

Gambar diatas memperlihatkan perbandingan orbit polar dan geostasioner. Satelit Polar dapat mengorbit Bumi pada ketinggian hanya 1000 km dengan waktu periode 2 jam. Satelit geostasioner selalu di atas titik yang sama dan mengorbit Bumi sekali sehari pada ketinggian 35.786 km.

Referensi:
Chris Hamper. Pearson Baccalaurete. Higher Level Physics for the IB Diploma. Pearson Education Limited. 2009
Kamus Lengkap Fisika Oxford. Alan Isaacs, BSc, PhD. DIC. Penerbit Erlangga, Tahun 1997

Daftar Buku Fisika yang Layak untuk Kurikulum 2013

Apapun kurikulumnya, buku merupakan satu hal yang tidak bisa dihilangkan dalam pendidikan di sekolah untuk negara kita. Begitu juga kurikulum 2013 atau K13 yang diberlakukan untuk kelas X dan kelas XI SMA mulai tahun ajaran ini, tetap perlu yang namanya buku. Oleh karena itu, sebagai guru fisika SMA atau sebagai siswa SMA yang mengambil peminatan Matematika dan Ilmu-ilmu Alam (MIA) perlu mengetahui buku-buku apa saja yang memenuhi standar kelayakan untuk penerapan K13 ini.

Berikut daftar buku teks mata pelajaran fisika yang memenuhi standar kelayakan untuk digunakan dalam pembelajaran K13 di SMA. Daftar ini saya dapatkan dari Permendikbud RI nomor 65 Tahun 2014 yang ditetapkan di Jakarta tanggal 2 Juli 2014 oleh Mendikbud Pak Mohammad Nuh.

1. Fisika untuk SMA/MA Kelas X Buku Siswa Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam, Penulis: Reva Yulietta, Dede Sahidin, penerbit CV. Arya Duta.
2. Fisika SMA/MA Kelas X Kurikulum 2013 Kelompok Peminatan MIPA, Penulis: Hari Subagya, Insih Wilujeng, Penerbit PT. Bumi Aksara
3. Fisika untuk SMA/MA Kelas X Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam, Penulis:Pujianto, Supardianningsih, Rusdiyani Chasanah, Rinawan Abadi, Penerbit PT. Intan Pariwara.
4. Fisika untuk SMA dan MA X Peminatan Matematika dan Ilmu Alam, Penulis: Sufi Ani Rufaida, Sarwanto, Penerbit: CV. Mediatama.
5. Kajian Konsep Fisika 1 untuk Kelas X SMA dan MA Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam, Penulis: Muhammad Farchani Rosyid, Eko Firmansah, Rachmad Resmiyanto, Atsnaita Yasrina , Penerbit: PT. Tiga Serangkai Pustaka Mandiri
6. Fisika 1 untuk Kelas X SMA dan MA Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam, Penulis: Budi Purwanto, Muchammad Azam, Penerbit: PT. Wangsa Jatra Lestari
7. Buku Siswa Fisika untuk SMA/MA Kelas X Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam, Penulis: Haryadi, Ambar Ratno, Suryonugroho, Penerbit: PT. Widya Duta Grafika

Nah, setelah mengetahui daftar buku tersebut diatas, silakan diusahakan agar punya bukunya, mengingat buku-buku itu menurut depkdikbud layak sebagai pegangan buku teks untuk kurikulum 2013. Sayangnya buku fisika yang di daftar permendikbud tentang buku teks peminatan SMA mata pelajaran fisika itu hanya untuk kelas X, untuk kelas XI nya belum ada. :(

Selanjutnya untuk buku pegangan guru yang dinilai layak untuk pembelajaran K13 adalah sebagai berikut:

1. Fisika untuk SMA/MA Kelas X Buku Guru Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam, Penulis: Reva Yulietta, Dede Sahidin, Penerbit: Arya Duta, CV.
2. Buku Guru Fisika SMA/MA Kelas X Kurikulum 2013 Kelompok Peminatan MIPA, Hari Subagya, Insih Wilujeng,Bumi Aksara, PT.
3. Buku Guru Fisika untuk SMA/MA Kelas X Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam, Pujian to, Supardianningsih, Rusdiyani Chasanah, Rinawan Abadi, Intan Pariwara, PT.
4. Buku Guru Fisika untuk SMA dan MA X Peminatan Matematika dan Ilmu Alam, Sufi Ani Rufaida, Sarwanto, Mediatama, CV.
5. Buku Guru Kajian Konsep Fisika 1 untuk Kelas X SMA dan MA Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam, Muhammad Farchani Rosyid, Eko Firmansah, Rachmad Resmiyanto, Atsnaita Yasrina, Tiga Serangkai Pustaka Mandiri, PT.
6. Buku Guru Fisika 1 untuk Kelas X SMA dan MA Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam, Budi Purwanto, Muchammad Azam, Wangsa Jatra Lestari, PT.
7. Buku Guru Fisika untuk SMA/MA Kelas X Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam, Haryadi, Ambar Ratno Suryonugroho, Widya Duta Grafika, PT.

Semoga bermanfaat.

LIDAR - Light Detection and Ranging

Pernahkah Anda melihat tayangan di TV yang memperlihatkan seorang polantas mengarahkan sebuah alat pada kendaraan yang melintasinya? Alat itu adalah senapan kecepatan (speed gun). yaitu alat pengukur kecepatan kendaraan yang digunakan polisi untuk mengetahui terjadinya pelanggaran balas kecepatan di jalan raya.

Senapan kecepatan laser yang terbaru (LIDAR-light detection and ranging) menggunakan sebuah metode yang mengandalkan waktu pantul cahaya Mungkin Anda pernah menganuti pemantulan gelombang bunyi dalam bentuk gema. Contohnya, jika Anda berteriak ke dalam sebuah sumur atau menyeberangi sebuah lembah, suara Anda membutuhkan selang waktu yang dapat teramati untuk mencapai dasar sumur dan kembali ke telinga Anda. Bunyi bergerak dengan kelajuan sekitar 340 m/s, sehingga sumur yang dalam atau lembah yang lebar menghasilkan selang waktu bolak-baliknya suara yang cukup lama.

Sebuah senjata kecepatan laser mengukur waktu bolak-balik bagi cahaya untuk mencapai sebuah kendaraan dan memantul kembali. Cahaya dari sebuah senapan kecepatan radar jauh lebih cepat daripada bunyi-sekitar 300.000.000 m/s. Senjata kecepatan laser menembakkan tembakan singkat cahaya laser inframerah dan kemudian menerima pantulannya dan kendaraan yang sedang diukur kecepatannya. Senjata itu menghitung selang waktu dari penembakan hingga kembalinya laser itu, dan membaginya dengan angka 2 sehingga jarak kendaraan ke senjata dapat diketahui.

Jika senjata itu menembakkan 1000 tembakan per detik, maka jarak tempuh-jarak tempuh dari tembakan-tembakan itu dapat dibandingkan sehingga kelajuan kendaraan dapat diketahui. Jadi, kecepatan kendaraan nu diturunkan dari fungsi posisi kendaraan tadi.

Mekanismenya diilustrasikan pada gambar berikut ini.

Pada gambar di atas diperlihatkan hanya 5 tembakan. Sesungguhnya senapan laser itu menembakkan hingga 1000 tembakan per detik. Tiap tembakan menunjukkan posisi kendaraan dalam satu waktu. Posisi ini merupakan fungsi dari waktu. Dari sini, kecepatan kendaraan dapat dihitung dari turunan fungsi posisi tadi terhadap selang waktu antartembakan, v = dr(t)/dt.

Kelebihan senapan kecepatan laser adalah ukuran "corong" cahaya yang dipancarkan oleh senapan sangat kecil, bahkan pada jarak sebesar 300 meter. Corong tersebut pada jarak ini dapat memiliki diameter sebesar 1 meter. Ini memungkinkan senapan itu membidik sebuah kendaraan tertentu. Senapan kecepatan laser juga sangat akurat. Kekurangannya adalah petugas polisi yang menggunakannya harus mengarahkan senapan itu tepat ke arah kendaraan. Senapan kecepatan yang lama yang menggunakan berkas radar yang luas dan memanfaatkan pergeseran Doppler dapat digunakan tanpa membidiknya secara langsung.

Sumber: Terpadu Fisika SMA Jilid 2A untuk kelas XI Kurikulum 2004. Bob Foster. Penerbit Erlangga. 2004

Kesalahan Fatal Akibat Kesalahan Konversi Satuan

Secara umum, sistem satuan SI lebih banyak digunakan diberbagai negara. Namun demikian, ada beberapa negara yang masih sering menggunakan satuan bukan sistem SI, misalnya Amerika Serikat. Amerika menggunakan sistem satuan U.S.

Costumary Unit atau biasa disebut sistem satuan Inggris. Sistem satuan ini memiliki satuan dasar kaki (untuk panjang), pound (untuk berat, bukan massa), dan sekon (untuk waktu). Walaupun demikian, sebagian kegiatan sehari-hari telah menggunakan sistem satuan SI, sehingga konversi satuan memiliki peran yang cukup besar di Amerika Serikat.

Pada tahun 1999, terjadi kekecewaan warga Amerika terhadap NASA, karena sebuah pesawat ruang angkasa berbiaya 125 juta dollar Amerika yang didesain akan mengorbit Mars ternyata justru lepas dari orbit dan hancur di planet tersebut.

Perusahaan pembuat roket pendorong untuk pesawat ruang angkasa tersebut memberikan informasi mengenai spesifikasi roket tersebut dalam sistem satuan U.S Costumary Unit, tetapi para ilmuwan di NASA yang mengendalikan roket tersebut mengira bahwa angka-angka yang tercantum dalam spesifikasi roket tersebut dinyatakan dalam sistem satuan SI.

Arthur Stephenson, kepala penyelidik untuk kegagalan pesawat ruang angkasa tersebut menyatakan bahwa "akar masalah" dari kehancuran pesawat ruang angkasa tersebut adalah kesalahan konversi satuan pada sebuah software pengendali di NASA.

Sebuah proyek yang sangat mahal harus berantakan gara-gara kesalahan konversi satuan. Inilah sebabnya mengapa pencantuman satuan pada sebuah angka memiliki arti yang sangat penting.

sumber: Terpadu Fisika SMA Jilid 1A untuk kelas X Kurikulum 2004. Bob Foster. Penerbit Erlangga. 2004

Kisah Tragis Kapal Titanic dan Marconi!

Hingga kini, kisah tenggelamnya Kapal Titanic masih sangat dikenang. Titanic pada saat itu melakukan perjalanan perdananya dari Southampton menuju New York. Titanic tenggelam akibat menabrak bongkahan es raksasa di lautan Atlantik di bulan April 1912. Pada kecelakaan ini, diperkirakan lebih dari 1500 jiwa tewas tenggelam di dingin dan gelapnya lautan. Namun, jumlah ini mungkin akan bertambah jika pada saat itu tidak ada komunikasi radio.

Pada pelayaran itu, Titanic membawa dua operator komunikasi radio yang mengirimkan pesan musibah itu. Namun sayangnya, pesan itu terlambat diketahui karena sebuah kapal terdekat dengannya saat itu justru sedang mematikan radionya. Semenjak kecelakaan ini, muncul peraturan bahwa komunikasi radio harus terus dipantau selama 24 jam non stop setiap harinya.

Marconi telah memulai penelitian komunikasi dengan gelombang radio saat berkuliah di Universitas Bologna pada tahun 1894. Ia memperdalam penemuan Heinrich Hertz, sang penemu gelombang elektromagnet, yang justru mengira gelombang tersebut tidak ada gunanya! Tahun 1899, Marconi telah mampu mendirikan komunikasi radio antara Inggris dan Perancis, saat itu, usianya baru 24 tahun!

Kalau saat ini, kita bisa menikmati berbagai komunikasi dan informasi melalui telepon genggam, televisi, dll. Ini semua dimulai dari percobaan Marconi pada tahun 1901, yang mana ia mencoba mengirimkan pesan satu buah huruf s dengan menggunakan sandi Morse melewati samudra Atlantik.

sumber

Akulah Pelari Tercepat di alam ini!

Halo, namaku Paratarsotomus Macropalpis, aku sejenis kutu yang hidup di daerah California.

Meskipun ukuran tubuhku kecil (lebih kecil dari biji wijen/sesame), namun sebenarnya akulah pelari tercepat di alam ini! Setiap detiknya aku mampu "berlari" sejauh 322 kali ukuran panjang tubuhku.

Bandingkan dengan cheetah yang setiap detiknya dapat berlari sejauh 16 kali panjang tubuhnya (sekitar 27 m/s). Juga bandingkan dengan Usain Bolt, juara dunia lari 100 meter yang setiap detiknya mampu berlari sejauh 6 kali panjang tubuhnya (sekitar 10.2 m/s)

Jika dibayangkan ukuran tubuhku dapat diperbesar seukuran manusia, maka dengan kemampuanku yang sama, aku akan berlari dengan kecepatan hingga mencapai 580 m/s !

sumber: 

Lambang, Simbol atau Singkatan?

Ketika mempelajari mengenai Besaran dan Satuan pada mata pelajaran Fisika SMA kelas X, kita mengenal yang namanya besaran pokok atau besaran dasar. Ada 7 besaran pokok, yaitu panjang, massa, waktu, arus listrik, suhu, intensitas cahaya dan jumlah zat. 

Pada buku-buku fisika untuk SMA, biasanya tujuh besaran pokok tersebut disajikan dalam satu tabel, dengan 3 kolom. Kolom pertama adalah nama besaran, satuan dan lambang. Untuk kolom lambang, kadang ada penulis buku yang menuliskannya dengan simbol. 

Salah satu tabel saya ambil dari buku Olimpiade Fisika ditulis oleh Yohanes Surya, M.Sc. Ph.D. Edisi Pertama 1996. untuk Sekolah Menengah Umum Caturwulan Pertama kelas I. Penerbit: Primatika Cipta Ilmu Sebagai berikut:

Karena, dimuat pada sub judul besaran pokok, maka kesannya kolom ketiga menjelaskan bahwa isinya adalah lambang dari kolom pertama, yaitu besaran. Misalnya untuk waktu, satuannya adalah detik dan lambangnya adalah s. Apabila waktu satuannya adalah detik, maka memang benar begitu. Tetapi apabila dikatakan lambang dari waktu adalah s, maka ini tidak kita temui dalam rumus-rumus fisika yang ada di buku-buku SMA. Huruf s (huruf kecil) biasanya digunakan sebagai lambang untuk jarak, sedangkan lambang untuk waktu adalah t (huruf kecil). Sehingga sebagian penulis buku lebih suka menuliskan "singkatan" daripada "lambang" atau "simbol" pada kolom ketiga. Salah satunya adalah pada buku Fisika, untuk SMA dan MA kelas X, penulis Mikrajudin Abdullah, Penerbit GAP Gelora Aksara Pratama tahun 2006, tabel nya sebagai berikut:

Contoh lainnya yang menggunakan "singkatan" adalah pada buku Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1, Penulis Marthen Kanginan, Penerbit Erlangga, Tahun 1999. Sebagai berikut

Contoh lainnya yang menggunakan "singkatan" adalah pada buku terbitan Widya Utama berikut: (saya masih belum tahu siapa penulisnya), 

Selanjutnya pada buku Cerdas Belajar Fisika untuk kelas X, Penulis Kamajaya, dituliskan dengan "lambang satuan", sebagai berikut:

Sehingga dapat disimpulkan bahwa memang kolom ketiga, yaitu lambang atau singkatan itu lebih tepatnya adalah sebagai lambang dari satuan yang digunakan, bukan sebagai lambang dari besaran pokoknya. Misalnya pada besaran panjang, satuannya adalah meter. Selanjutnya satuan meter dilambangkan dengan m.

Oleh karena itu pada kamus lengkap Fisika Oxford, judul dari tabel tersebut adalah: Tabel Satuan SI dasar dan tambahan sebagaimana bisa dilihat disini.