BAB IX TEKANAN

Pada saat kita berjalan di atas tanah yang berlumpur jejak kaki kita akan tampak membekas lebih dalam jika dibandingkan dengan jejak kaki kita berjalan di tanah yang tak berlumpur. Gejala ini menunjukkan bahwa tekanan kaki kita pada tanah berlumpur lebih besar dibandindingkan tekanan kaki kita pada tanah yang tak berlumpur. Contoh lain dari peristiwa ini adalah pada waktu menancapkan paku runcing lebih mudah daripada paku tumpul dan dengan pisau yang tajam memudahkan kita memotong suatu benda.

Rumusan tekanan zat padat

Tekanan merupakan besarnya gaya tekan dibagi luas bidang tekan.

gambar kayu yang ditekan dengan gaya

Secara matematis tekanan zat padat dapat di rumuskan sebagai berikut ini :

dengan:
P = tekanan (N/m2)
F = gaya tekan (N)
A = luas bidang (m2)
Faktor – faktor yang mempengaruhi tekanan adalah besarnya gaya tekan dan luas bidang tekan.

Tekanan Zat Cair
Gambar bendungan yang menggunakan prinsip tekanan zat cair semakin ke bawah tekanan zat cair semakin besar.
Di bawah ini adalah contoh video tekanan zat cair yang saya ambil dari youtube.!

Secara matematis tekanan zat cair dapat di rumuskan sebagai berikut ini :

dengan
P = tekanan (N/m2)
9 = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = tinggi zat cair (m)
Tekanan pada zat cair dipengaruhi oleh massa jenis, gaya, ketinggian zat cair
Permukaan zat cair bermassa jenis sama dalam keadaan diam di dalam bejana berhubungan selalu mempunyai permukaan yang sejajar. Apabila ada zat cair yang bermassa jenis tidak sama dimasukkan ke dalam bejana berhubungan, maka kedua benda cair tersebut tidak akan bercampur, sehingga permukaan kedua zat cair tersebut tidak sama tinggi.

Bejana Berhubungan

gambar bejana berhubungan

Bejana berhubungan adalah sebuah bejana yang mempunyai beberapa pipa yang saling berhubungan. Hukum bejana berhubungan menyatakan jika bejana berhubungan diisi zat cair yang sejenis dalam keadaan seimbang, maka permukaan zat cair akan berada pada satu bidang sejajar ( datar ). Contoh peralatan yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum bejana berhubungan antara lain kendi, teko, pembuatan dam, dan menara penampung air.

gambar waterpas penggunaan bejana berhubungan

Hukum bejana berhubungan tidak berlaku jika bejana diisi dengan zat cair yang tidak sejenis, bejana digoyang-goyangkan, salah satu kaki bejana ada yang berupa pipa kapiler, bejana ada yang mendapat tekanan yang tidak sama.

Prinsip Pascal

gambar prinsip pascal

Untuk lebih memahami hukum pascal silahkan lihat video singkat di bawah ini yang tentang percobaan pascaal menggunakan suntikan.

sumber : youtube

Tekanan dalam zat cair sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contohnya seperti yang dirumuskan oleh Pascal “ Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan kesegala arah dengan sama besar “. Banyak peralatan yang menggunakan prinsip Pascal antara lain dongkrak hidrolik, rem hedrolik, mesin pengangkat mobil hidrolik, dan kempa hidrolik.

Secara matematis hukum pascal dapat dirumuskan sebagai berikut ini :

Dengan
F1 = gaya pada tabung 1
F2 = gaya pada tabung 1A1 = luas area pada tabung 1A2 = luas area pada tabung 1

Hukum rchimedes

gambar ercobaan archimedes

Suatu benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapat gaya angkat yang sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan benda itu. Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnyua akan mendapat gaya angkat oleh zat cair sebesar berat zat cair yang dipindahkan, hal ini merupakan bunyi dari hukum Archimedes. Alat – alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Archimedes antara lain pembuatan kapal laut, galangan kapal, kapal selam, balon udara.
Secara matematis yang ada hubungan gaya apung dapat dituliskan sebagai berikut ini :

dengan:
Fa = gaya apung atau gaya ke atas (N)
w = gaya berat benda di udara (N)
w' = gaya berat benda di dalam air (N)
• Gaya apung juga dapat dituliskan sebagi berikut ini :

Terapung Tenggelam dan Melayang

gambar orang melayang

1. Benda terapung
Benda dikatakan terapung jika berat jenis benda lebih kecil daripada berat jenis zat cair dan Berat benda sama dengan gaya ke atas zat cair.
2. Benda melayang
Benda dikatakan melayang jika berat jenis benda sama dengan berat jenis zat cair dan berat benda sama dengan gaya ke atas zat cair
3. Benda Tenggelam
Benda dikatakan tenggelam jika berat jenis benda lebih besar daripada berat jenis zat cair dan berat benda lebih besar daripada gaya ke atas zat cair.
perbedaan benda terapung tenggelam dan melayang dpat dibuatkan tabel berikut ini :

Tekanan Udara

Tekanan udara di permukaan laut rata-rata sebesar 1 atm atau 76 cmHg. Makin rendah suatu tempat, makin besar tekanannya. Sebaliknya, makin tinggi suatu tempat, makin rendah tenannya. Setiap kenaikkan 10 m tekanan udara berkurang sebesar 1 mmHg. Udara merupakan benda gas yang sangat erat hubungannya dengan kehidupan kita. Udara yang meliputi bumi mempunyai berat yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Karena udara memiliki berat, maka udara juga memiliki tekanan. Besarnya tekanan udara ditentukan oleh tinggi suatu tempatnya dari permukaan air laut.

Alat ukur tekanan Udara
Prinsip Pascal

gambar barometer dan manometer

Barometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara luar 9 tekanan atmosfer ).
Manometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas dalam ruang tertutup.

Hukum Boyle
Semua zat memiliki massa dan menempati ruangan, tidak terkecuali zat gas. Hasil kali tekanan dengan volume suatu gas adalah tetap asal suhu zat tetap. Sebagai contoh adalah jika kita memompa ban sepeda, udara bisa masuk ke dalam ban jika pompa penghisap kita tekan, akhirnya udara masuk.
hukum Boyle secara matematis dapat dirumuskan sebagi berikut :

Dengan :

P1 = Tekanan pertama (atm)

P2 = Takanan kedua (atm)V1 = Volume pertama 1 (m3
V2 = Volume kedua (m3)

Sumber reverensi dan gambar selain koleksi pribadi adalah :

• Wasis,dkk IPA Untuk SMP/MTs Kelas VIII BSE,Jakarta, Pusbuk
• Rinie Pratiwi P,dkk CTL IPA Untuk SMP/MTs Kelas VIII BSE,Jakarta, Pusbuk
• Syaiful Karim ,dkk Belajar IPA Untuk SMP/MTs Kelas VIII BSE,Jakarta, Pusbuk
• H. Moch. Agus Krisno,dkk IPA Untuk SMP/MTs Kelas VIII BSE,Jakarta, Pusbuk
• http://www.youtube.com/
• http://guru-ipa-pati.blogspot.com/2011/08/materi-tekanan.html
• Kanginan, Martheen. 2002. Sains Fisika 2A untuk SMP Kelas VIII. Jakarta : Erlangga
  Purwanto, Budi. 2007. Sains Fisika 2 : Konsep dan Penerapannya untuk kelas VIII SMP dan MTs. Solo : Tiga Serangkai
  http://www.e-dukasi.net

Read More

ZAT PADAT, CAIR, PLASMA DAN GAS

Kategori sederhana materi dibagi atas 3 kondisi : kondisi temperatur tinggi (high energy physics), Kondisi temperatur dan tekanan normal, dan kondisi temperatur rendah (low temperature). Pada kondisi normal materi kita bedakan atas 4 tipe : Padat, Cair, Plasma, dan Gas.

PADAT

Padat dicirikan oleh kondisi atom atau molekulnya yang teratur menurut pola tertentu, berjangkauan panjang, memiliki ikatan kimia (primer dan sekunder) yang kokoh, seperti ikatan ionik, kovalen, ikatan logam bahkan ikatan van der walls untuk padatan yang lunak. Massa jenis padatan cukup tinggi untuk bertahan pada suhu dan tekanan normal dan karena itu padatan tidak mudah mengalir.  Padatan secara kasar kita bagi dua: kristalin dan amorf.

Kristal adalah padatan yang memiliki pola susunan atom yang teratur yang dinyatakan dalam 7 sistem kristal dan 14 kisi Bravais. 

Kisi kristal adalah lukisan geometrik yang menempatkan atom pada posisi, bidang dan ruang tertentu. Kristal umumnye memiliki kekerasan dan titik leleh yang tinggi. Intan adalah kristal dengan kekerasan 10 Mohs dan titik leleh mendekati 3000 oC. Itu sebabnya intan menjadi standar kekerasan dan suhu material fungsional lainnya. Batu bacan memiliki kekerasan sekitar 7 Mohs. yang terbuat dari Ruby berkisar 8 mhos dan meleleh pada suhu 2400oC. kristal ada yang transparan terhadap cahaya tampak ada yang tidak dan hanya transparan pada sinar-x. Karena itu, sinar-x dengan teknik difraksi adalah metode paling ampuh untuk mempelajari struktur kristal. Lab Fisika Universitas Negeri Makassar memiliki mesin difraksi sinar-x sejak tahun 2012.

Kristal dapat dipoles hingga sangat tipis setipis 100 atom  atau kurang dari 100 nm dengan menggunakan teknik yang disebut ion beam (berkas ion). Jika menggunakan pisau intan dengan teknik microtome kita bisa mengiris hingga 10 mikrometer. Lab Biologi baru saja memperoleh automatic microtome seharga 200 juta lebih.

Material padatan juga dapat dengan mudah dibawa ke skala nanometer bahkan ke skala 2 dimensi. Tahun 1969 Richard feynmann memulai gagasan tentang nanomaterial dalam dunia fisika. Tahun 1990 fisikawan jepang berhasil membuat carbonnano tube utk pertama kalinya. Material yang serupa ternyata sudah diproduksi oleh pandai besi di Damaskus untuk menempa pedang yang digunakan oleh Salahuddin Al Ayyubi dengan menggunakan besi terbaik dari India. Pedang samurai Katana terbaik ternyata masih 100 kali lebih tumpul dari pedang Salahuddin Al Ayyubi . Sayangnya pandai besi yang menempa pedang itu tdk mewariskan ilmunya kepada siapapun. Kasus yang sama terjadi pada pandai besi di lereng bukit Soroako yang tidak mewariskan teknik menempa besi untuk badik atau keris sulsel kepada generasi selanjutnya  sebuah cabang metalurgi yang hilang ditelan zaman.

Untuk melapisi tanur pembakaran bahan bakar roket dan harganya puluhan kali lebih mahal dari emas. Di Sulsel, Molybdenum ditemukan dilereng bukit Bontocani Kab. Bone.  Rombongan kami menemukannya dengan tidak sengaja ketika melakukan ekplorasi di daerah tersbut pada tahun 2014.

Carbon dua dimensi dikenal dengan graphene disintesis pertama kali di tahun 2010 oleh seorang mahasiswa PhD asal Rusia Novoselov dibawa bimbingan Andrei Geim. Setahun kemudian keduanya menerima hadiah nobel. Novosolev memperoleh graphine dari coretan pensil 2B di atas kertas, yang kemudian dengan teknik separasi lapisan tipis berhasil mengisolasi carbon 2 dimensi pada kondisi tekanan sangat rendah. Nobel yang mereka terima sering disebut Nobel Pinsil 2B. 

Graphene ternyata lebih keras dari ibunya, intan. Konduktivitas termal dan listriknya puluhan kali lebih baik dari besi. 

Kini graphene menjadi material impian untuk superkomputer dan aplikasi elektronik lainnya jika dapat dibuat dalam lembaran yang besar dan stabil. Graphene transparan pada cahaya tampak. Lab Fisika UNM sudah mencoba produksi grahene. Tetapi runtuh pada fase graphene oxide. Fase terakhir sebelum mencapai graphene. Ilmu dan keterampilannya masih perlu dipacu. Graphene hingga hari ini menempati posisi peringkat 1 sebagai material paling diburu di dunia.

Kita beralih ke amorf. Padatan yang bukan kristal secara umum disebut amorf. 

Amorf adalah material eksotik sederhana ketika pola keteraturan atom atau molekul runtuh dari padatan atau cair atau gas lalu berhenti dan kembali menjadi padat.

Fase transisinya disebut vitrous. Gelas dan bahan2 yang terbuat dari silikat umumnya berada pada fase amorf, pola atom tidak beraturan, panjang ikatan kimia tidak seragam dan konduktivitas listrik atau termalnya rendah. Seperti halnya kristal, bahan amorf dapat pula dibuat sangat tipis dan bila dibuat dari bahan dasar gas kita dapat menggunakan teknik deposisi, antara lain Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) atau sputtering. 

Zat Cair

Cairan pada umumnya memiliki susunan atom yang renggang, ikatan kimianya lemah, umumnya berhubungan melalui ikatan hidrogen atau van der walls. Cairan bersifat kompressif, mudah mengalir karena perbedaan tekanan. Dewasa ini, cairan pun dapat dibuat menjadi kristal dan dimanfaatkan sebagai liquid crystal display (LCD) yang memungkinkan lahirnya TV layar datar serta layar sentuh lainnya. Dresden University, di Jerman,  memelopori produksi LCD untuk pertama kalinya. Pasport dan semua dokumen saya ditahan ketika memasuki lab LCD di Univ. tersebut tahun 1999.

Cairan seperti air selain memiliki massa jenis yang rendah, juga memiliki sifat kapilaritas dan tegangan permukaan. Sifat-sifat itu adalah karunia Allah swt, sehingga makhluk hidup dibawa air tetap dapat melanjutkan hidupnya disaat permukaan danau, sungai atau laut membeku. Tumbuh2an dapat memperoleh air dari akar yang jauh menghunjam tanah, dan hewan seperti nyamuk dapat dengan santai berdiri di atas permukaan air.

Tapi air dapat pula menjadi alat pemotong yang sangat tajam. Uap air bersuhu 700oC atau disebut uap terlampau panas dapat menggantikan pisau intan utk memotong logam dan dimanfaatkan sebagai pendorong turbine pembangkit listrik seperti di Makassar, Jeneponto dan Barru.

Air tidak menyisakan material serpihan, aman dan sangat cepat. Resiko kerja sangat rendah. Allah menjadikan alam ini untuk kita pelajari dan mengambil manfaat sebesar2nya. Sungguh rahasia yang dikandung air sangat banyak. 

Air adalah pelarut terbaik dari semua jenis pelarut yang ada dan dikenal oleh umat manusia. Air melarutkan apa saja walaupun tentu dengan laju reaksi yang berbeda. Air laut misalnya, dihiasi dengan senyawa NaCl dan Cu2SO4 agar semua sampah dan kotoran apa saja yang terendam di dalamnya akan larut dan menjadi netral. Molekul air tdk berubah karena kotoran, karena itu air dapat dijernihkan kembali dan dimanfaatkan utk kebutuhan kita termasuk untuk minum. Air yang terkontaminasi zat organik apapun tidak meruska ikatan H-O-H, artinya sekalipun air terlihat lemah, lembut, lunak tapi air ternyata tidak dapat dipotong.

Volume air dipermukaan bumi sejak Allah memerintahkan air untuk menetapi bumi tidak akan berkurang 1 cc pun. Dengan kata lain, tidak air yang dapat keluar dari atmosfer bumi. Lapisan ionosfer mencegah ion apapun untuk keluar dari atmosfer bumi termasuk air.

Air adalah materi yang massa jenis, kekentalan, tegangan permukaan, kandungan garam, dan kandungan mineral Mg yang berbeda. Perubahan salah satu parameter itu menyebabkan keduanya tidak akan bercampur. Karena itu, Allah memperlihatkan kekuasaanya dengan merubah satu parameter saja.

Plasma

Plasma adalah wujud materi normal yang ketiga. Material ini diperoleh pada suhu yang sangat tinggi akibat interaksi elektomagnetik. Pada suhu yang tinggi dan dengan lucutan listrik tegangan tinggi, atom yang ada di udara terionisasi dan berubah wujud menjadi plasma. Warna dan energi plasma sangat bergantung pada jenis atom yang terionisasi serta suhu, tekanan dan tegangan listrik yang menghasilkannya.

Kini kita mengenal lebih dari 114 jenis unsur dengan atom yang berbeda dan menghasilkan warna dan energi yang berbeda. Saat awal big bang, atom itu masih dalam bentuk ion dan memancarkan warna atau cahaya yang berbeda bersuhu jutaan Kelvin. Pada kondisi seperti itu alam semesta hanya berisi cahaya di atas cahaya, berlapis2, menyebar dengan cepat, membentuk ruang dan waktu, saling bertumbukan satu sama lain, berinteraksi, dan akhirnya membentuk ikatan menjadi unsur2 sederhana.

Di bumi kita plasma dimanfaatkan utk berbagai keperluan. Yang paling sederhana adalah TV Plasma tadi .. dan yang rumit adalah menjadi pengantar untuk menghasilkan lapisan tipis di atas permukaan lain. Misalnya melapisi atom Ti pada permukaan lensa sehingga lensa kamera kita tidak mudah jamuran.

Plasma mudah dikendalikan di dalam reaktor tekanan rendah 10 -2 mbar. Karena itu, teknologi plasma memungkinkan kita memproduksi berbagai divais teknologi yang kita gunakan sekarang  termasuk teknik lithography atau menggambar di atas permukaan silicon yang luasnya hanya 1 mikrometer per segi.

GAS

Gas adalah materi yang susunan atomnya tidak beraturan, sangat renggang dan volumenya berubah karena tekanan. Materi gas ada yang bersifat alami, dan ada yang diproduksi dari cairan atau padatan. Gas yang bersifat alami dan lembam dikenal sebagai gas mulia. Gas mulia tidak akan bereaksi dengan gas atau materi lainnya, karena itu digunakan sebagai pengusir atom lain yang mengotori sebuah benda atau sebuah sistem. Secara elektronik, gas mulia memiliki konfigurasi elektron yang penuh.

Gas mulia juga digunakan untuk menghaluskan permukaan benda lain, serta dipakai untuk mendeteksi berbagai jenis materi lainnya yang dikandung sebuah benda. Di rumah kita ada gas hidrokarbon dari kerak bumi, namanya gas elpiji. Kita pakai untuk menghasilkan dan mengendalikan api.

Zat makanan terutama tumbuh2an mengandung banyak gas. Tubuh kita memerlukannya utk metabolime dan mengusir sisa makanan yang tidak berhasil atau tdk dibutuhkan oleh sel2 tubuh. Gas itu disebut gas buang. Barangkali itu hikmahnya mengapa gas buang dari tubuh kita membatalkan wudhu. Gas buang itu membawa sampah kotoran makanan kita.

Pada tekanan yang atmosfer dan temperatur ruang, air menguap menjadi gugus OH - . Gugus ini adalah gas yang melayang ke angkasa menghiasi atmosfer bumi, bertumpuk-tumpuk, menggumpal, tekondensasi, membentuk awal tebal cumulonimbus, terionisasi. Karena massa jenisnya mencapai massa jenis air, ia turun kembali ke bumi menjadi hujan yang penuh berkah untuk semua makhluk dipermukaannya. Dapat menimbulkan petir sewaktu-waktu karena perbedaan muatan listrik di awan itu  atau dengan tanah atau dengan benda lain termasuk pesawat.

Gas adalah suatu materi yang sekalipun tidak kita lihat tetapi kita gunakan sebagai syarat kehidupan. Atmosfer kita dihiasi dengan gas O2, N2, dan CO2. O2 kita kenal sebagai zat yang digunakan dalam proses respirasi kita. O2 gratis. tetapi O2 yang digunakan di lab atau di rumah sakit, adalah O2 yang telah dibebaskan dari gas lainnya dan harganya 1 juta per 20 ltr. Jika dalam waktu 24 jam kita menghirup lebih dari 20 ltr O2. Niscaya tidak ada manusia yang mampu membayarnya untuk usia 10 tahun saja.

Kita adalah sedikit di antara yang banyak yang mampu mengendalikan gas dengan baik untuk keperluan kita. Kita membakar bensin atau bahan lainnya untuk menghasilkan gas yang memiliki tekanan yang sangat tinggi sehingga mampu memutar roda kendaraan kita. Dengan kita kita bisa bersyukur atas nikmat kendaraan, motor, mobil, kereta api, kapal laut dan pesawat terbang. 

Darimana pengetahuan kita untuk mengendalikan gas dari hasil pembakaran minyak itu ? Tahun 1800, Sadi Carnot mengajarkan siklus mesin panas untuk pertama kalinya. Hasilnya adalah mesin yang bekerja utk memudahkan otot kita.

Dewasa ini rumah kita dihiasi dengan kulkas dan AC. Itu semua karena kita mampu mengendalikan gas freon walaupun teknologinya banyak dikecam karena menyebabkan penipisan lapisan ozon.

Di dunia kedokteran gas digunakan untuk mendeteksi saluran urat nadi menuju dan meninggalkan jantung. Agar dokter mengetahui letak penyembitan pembuluh darah dan dengan tepat dapat melakukan tindakan medis tanpa pembedahan yang rumit. Gas itu adalah gas yang diionisasi.

Termodinamika dan teori kinetik gas adalah ilmu yang ampuh untuk mensyukuri nikmat gas. Pada kondisi tertentu. Kita sengaja mengurangi volume gas dalam sebuah ruang. Hasilnya kita vacuum condition. Dari situ kita belajar banyak rahasia penciptaan yang lain termasuk perilaku atom di dalam sebuah bahan misalnya melepaskan elektron dari sebuah filamen sehingga lampu menyala. Elektron adalah makhluk superhalus yang tumbukannya dengan atom gas menghasilkan lucutan listrik yang luar biasa. Kini lampu LED menghiasi rumah2 kita. Penemu lampu LED adalah fisikawan Jepang dan diganjar Nobel pada tahun 2014.

SUMBER : Kuliah Online Fisika di grup Telegram "Physics Online Course" Alumni UNM yang di bawakan oleh Ayahanda Bapak Prof. Subaer, M.Phil, Ph.D, pada Hari Kamis, 5 Januari 2017 Pukul 20.00-23.30 Wita...

Sumber Gambar : www.google.com

Read More

BLAISE PASCAL

Blaise Pascal terlahir di Clermont Ferrand pada 19 June 1623. Ayahnya Etienne Pascal, penasehat kerajaan yang kemudian diangkat sebagai presiden organisasi the Court of Aids di kota Clermont. Ibunya wafat saat ia berusia 3 tahun, meninggalkan ia dan dua saudara perempuannya, Gilberte dan Jacqueline. Pada tahun 1631 keluarganya pindah ke Paris. Sejak usia 12 tahun, ia sudah biasa diajak ayahnya menghadiri perkumpulan diskusi matematik. Ayahnya mengajarinya ilmu bahasa, khususnya bahasa Latin dan Yunani, tapi tidak matematik. Ayahnya sengaja melewatkan pelajaran matematik kepada Pascal semata-mata untuk memancing rasa keingintahuan si anak. Pascal lantas terbiasa berexperimen dengan bentuk-bentuk geometri, serta menemukan rumus-rumus geometri standar dan memberikan nama rumus tersebut dengan namanya sendiri.

Biografi dan Profil Blaise Pascal
Tahun 1640 Pascal sekeluarga pindah ke kota Rouen. Saat itu, ia masih diajari langsung oleh ayahnya, namun Pascal belajar dengan sangat giat bahkan sampai menguras stamina dan kesehatannya sendiri. Jerih payahnya tak sia-sia, akhirnya ia berhasil menemukan teorema Geometri yang menakjubkan.

Kadang-kadang ia menyebut teorema tersebut sebagai "hexagram ajaib” sebuah teorema tentang persamaan persilangan antar garis. Bukan sebuah teorema yang sekedar menghitung keseimbangan bentuk, tapi, lebih mendasar dan penting, yang saat itu sama sekali belum pernah dikembangkan menjadi sebuah cabang ilmu matematik tersendiri – geometri proyeksi. Pascal kemudian menggarapnya jadi sebuah buku, Essay on Conics, yang diselesaikannya sampai tahun 1640, di mana hexagram ajaib menjadi bahasan utama, yang membahas ratusan penghitungan tentang kerucut, juga membahas teorema Apollonius, yang mengagumkan bukan cuma karena usianya yang masih sangat muda saat itu (16 tahun) namun karena penghitungannya juga menyertakan unsure-unsur tangens, dsb.

Menganut Jansenis dan biara Port Royal
Tahun 1646 ayah Pascal mengalami kecelakaan kemudian dirawat di rumah. Beberapa tetangga berkunjung membesuk –kebetulan beberapa diantaranya penganut Jansenist, yang didirikan oleh Cornelis Jansen, seorang professor kelahiran Belanda yang mengajar teologi di Universitas Louvain. Sebuah kepercayaan yang bertentangan dengan ajaran Jesuit. Pascal tampaknya terpengaruh dan menjadi pengikut Jansenists, dan menjadikannya amat menentang ajaran Jesuits. Adiknya, Jacqueline juga berniat ingin masuk biara Jansenist di Port Royal. Ayah Pascal, Etienne Pascal tak menyukai hal ini, kemudian mengajak keluarganya pindah ke Paris, namun setelah ayahnya meninggal pada tahun 1651 Jacqueline bergabung dengan biara Port Royal. Pascal masih sibuk menikmati kehidupan duniawinya --bersama teman-temannya dari kalangan bangsawan-- menghabiskan uang warisan ayahnya. Akhirnya pada tahun 1614, ia sepenuhnya menjadi penganut Jansenisme, dan ia pun memulai kehidupan osteriknya di biara Port Royal.

Provincial Letters
Pada tahun 1655 Antoine Arnauld, seorang penulis kondang mengulas tentang ajaran Jansenisme, yang secara resmi dilarang pemerintah Sorbonne sebagai ajaran bidah, lalu Pascal menjawab tulisan tersebut dengan menulis di media kondang the Provincial Letters dengan menggunakan nama samaran Louis de Montalte, yang bertujuan untuk mempertahankan ajaran Jansenisme. Mereka seolah-olah berpolemik antara dua orang sahabat, mulai dari 13 Januari 1656, hingga 24 Maret 1657. Media the Provincial Letters beroplag ribuan dan beredar ke seluruh pelosok Paris, penganut Jesuits mencoba memancing siapa sebenarnya si penulis tersebut –-dengan cerdiknya malah mengolok-olok mereka yang berusaha mengungkap jati dirinya.

The Pensees
Berita tentang kehidupan pribadi Pascal tak banyak terdengan semenjak ia memasuki kehidupan di Port Royal. Saudara perempuannya, Gilberte melihat dia menjalani kehidupan asketis. Pascal, selain tak terlalu suka melihat adik perempuannya sibuk dengan anak-anaknya, juga sebal dengan pembicaraannnya yang melulu soal urusan perempuan. Mulai 1658 penderitaan sakit kepalanya semakin memuncak, akhirnya meninggal pada 19 Agustus 1662.

Ketika wafat Pascal meninggalkan sebuah karya tulis yang belum selesai perihal teologi, the Pensees, sebuah apologi Kekristenan, sehingga , baru diterbitkan 8 tahun kemudian oleh biara Port Royal dalam bentuk yang tak lengkap dan tak jelas. Sebuah versi terbitan yang lebih otentik pertama kali terbit tahun 1844. Yang mengupas tentang problem besar pemikiran Kristen, tentang kepercayaan yang bertentangan dengan Sebab, Kehendak-bebas, dan Pengetahuan-Awal. Pascal menjelaskan kontradiksi dan problem moral kehidupan, doktrin tentang Kejatuhan (keterusiran dari surga) yang menjadi landasan kepercayaan dan menjadi dasar pembenaran dari doktrin Penebusan.

The Pensees, berbeda dengan Provincial Letters, yang ditulis langsung oleh penulisnya, dengan gaya penulisan, yang tentu saja tidak sesuai, dengan kehebatannya sebagai sosok penulis termashur. The Letters, bagaimanapun juga, telah menempatkan Pascal ke dalam sejarah literatur bersama penulis-penulis besar Perancis. The Pensees terasa seolah ditulis oleh orang lain, yang seolah tak terlalu mementingkan soal agama. Namun demikian, meski berbeda antara keduanya, masing-masing tetap merupakan buku-buku penting dalam sejarah pemikiran keagamaan.

Karya-karya Matematik dan Ilmiah Pascal 
Pascal juga menulis tentang hidrostatik, yang menjelaskan eksperi¬mennya menggunakan barometer untuk menjelaskan teorinya tentang Persamaan Benda Cair (Equilibrium of Fluids), yang tak sempat dipublikasikan sampai satu tahun setelah kematiannya. Makalahnya tentang Persamaan Benda Cair mendorong Simion Stevin melakukan analisis tentang paradoks hidrostatik dan dan meluruskan apa yang disebut sebagai hukum terakhir hidrostatik: bahwa benda cair menyalurkan daya tekan secara sama-rata ke semua arah (yang kemudian dikenal sebagai Hukum Pascal). Hukum Pascal dianggap penting karena keterkaitan antara Teori Benda Cair dan Teori Benda Gas, dan tentang Perubahan Bentuk tentang keduanya yang kemudian dikenal dengan Teori Hidrodinamik.

Teori Pascal memberikan pengaruhnya pada teori matematik di saat Pascal memulai kehidupan di Port Royal yang digunakan mengatasi problem penghitungan yang berhubungan dengan kurva dan lingkaran, yang juga harus dikuasai oleh matematikawan modern. Ia banyak menerbitkan teorema yang diajukan sebagai tantangan kepada matematikawan lain untuk dipecahkan, tanpa satupun yang menjawabnya. Jawaban kemudian datang dari John Wallis, Christopher Wren, Christian Huygens, dan kawan-kawan, tanpa hasil yang memuaskan. Pascal akhirnya menerbitkan jawabannya sendiri dengan menggunakan nama samaran Amos DettonviIle (kemudian dikenal dengan anagram Louis de Montalte), kemudian matematikawan sekarang sering juga menyebut dirinya dengan nama ini.

Teori matematik probabilitas menjadi berkembang pertama kali ketika terjadi komunikasi antara Pascal dan Pierre de Fermat yang akhirnya menemukan bahwa kedua teori Pascal dan Matematika Probabilitas memiliki kesamaan meski masing-masingnya tetap berdiri sendiri. Pascal merencanakan menulis makalah tentang itu, namun lagi-lagi cuma cuplikan-cuplikan yang ditinggalkannya, yang diterbitkan setelah kematiannya. Ia tak pernah menulis teori matematik yang panjang lebar berbelit-belit, melainkan tulisan-tulisan pendek yang singkat, jelas, dan abadi.

Read More

Gustav Robert Kirchhoff

Gustav Robert Kirchhoff  lahir tangga 12 Maret, 1824  dan wafat tanggal 17 Oktober , 1887, dia adalah seorang fisikawan Jerman yang berkontribusi pada pemahaman konsep dasar teori rangkaian listrik, spektroskopi, dan emisi radiasi benda hitam yang dihasilkan oleh benda-benda yang dipanaskan. Dia menciptakan istilah radiasi "benda hitam" pada tahun 1862. Terdapat 3 konsep fisika berbeda yang kemudian dinamai berdasarkan namanya, "hukum Kirchhoff", masing-masing dalam teori rangkaian listrik, termodinamika, dan spektroskopi.

Gustav Kirchhoff dilahirkan di Königsberg, Prusia Timur (sekarang Kaliningrad, Rusia), putra dari Friedrich Kirchhoff, seorang pengacara, dan Johanna Henriette Wittke. Dia lulus dari Universitas Albertus Königsberg (sekarang Kaliningrad) pada 1847 dan menikahi Clara Richelot, putri dari profesor-matematikanya, Friedrich Richelot. Pada tahun yang sama, mereka pindah ke Berlin, tempat dimana ia menerima gelar profesor di Breslau (sekarang Wroclaw).

Kirchhoff merumuskan hukum rangkaian, yang sekarang digunakan pada rekayasa listrik, pada 1845, saat dia masih berstatus mahasiswa. Ia mengusulkan hukum radiasi termal pada 1859, dan membuktikannya pada 1861. Di Breslau, ia bekerjasama dalam studi spektroskopi dengan Robert Bunsen. Dia adalah penemu pendamping dari caesium dan rubidium pada 1861 saat mempelajari komposisi kimia Matahari via spektrumnya.

Pada 1862 dia dianugerahi Medali Rumford untuk risetnya mengenai garis-garis spektrum matahari, dan pembalikan garis-garis terang pada spektrum cahaya buatan. Dia berperan besar pada bidang spektroskopi dengan merumuskan tiga hukum yang menggambarkan komposisi spektrum optik obyek-obyek pijar, berdasar pada penemuan David Alter dan Anders Jonas Angstrom (lihat juga: analisis spektrum)

Hukum Kirchoff Dalam Spektroskopi

• Bila suatu benda cair atau gas bertekanan tinggi dipijarkan, akan menghasilkan cahaya dengan spektrum kontinu.
• Bila suatu benda gas bertekanan rendah dipijarkan, akan menghasilkan cahaya dengan spektrum emisi, berupa garis-garis terang pada panjang gelombang yang diskret (pada warna tertentu) bergantung pada tingkatan energi atom-atom yang dikandung gas tersebut.
• Bila spektrum kontinu dilewatkan pada suatu benda gas dingin bertekanan rendah, akan menghasilkan cahaya dengan spektrum serapan, berupa garis-garis gelap pada panjang gelombang yang diskret bergantung pada tingkatan energi atom-atom yang dikandung gas dingin tersebut.

Read More

Latihan Materi Gaya dan Percepatan

GAYA DAN PERCEPATAN by ProProfs

Read More

Membuat Blog

Memasukkan Kalimat
inilaha cara mengetik di blog

Menambahkan gambar

menambahkan video

Read More

SIR ISAAC NEWTON

Mengapa buah jatuh atau bergerak menuju permukaan bumi setelah terlepas dari tangkainya ? Hukum Newton menyatakan bahwa ika buah bergerak, maka pasti ada gaya yang bekerja pada buah tersebut. Gaya yang menyebabkan buah atau benda apapun yang jatuh menuju permukaan bumi disebut gaya gravitasi. Berbicara perihal ini pasti kita akan mengenal salah satu pencetus teori gravitasi, yaitu Isaac Newton.

Biografi dan Masa-masa Awal Isaac Newton

Newton dilahirkan di kota Woolsthorpe-by-Colsterworth, hamlet di county Lincolnshire lahir secara prematur, dimana saat itu bayi prematur tidak diharapkan kehadirannya di dunia. Ayahnya, Isaac, meninggal tiga bulan sebelum kelahiran Newton, dan dua tahun kemudian ibunya, Hannah Ayscough Newton, menikah dengan lelaki lain dan meninggalkan Newton dengan neneknya. Newton merupakan kanak-kanak pintar.

Berdasarkan pernyataan E.T. Bell (1937, Simon and Schuster) dan H. Eves:

 Newton memulai sekolah saat tinggal bersama neneknya di desa dan kemudian dikirimkan ke sekolah bahasa di daerah Grantham dimana dia akhirnya menjadi anak terpandai di sekolahnya. Saat bersekolah di Grantham dia tinggal di-kost milik apoteker lokal yang bernama William Clarke. Sebelum meneruskan kuliah di Universitas Cambridge pada usia 19, Newton sempat menjalin kasih dengan adik angkat William Clarke, Anne Storer. Saat Newton memfokuskan dirinya pada pelajaran, kisah cintanya dengan menjadi semakin tidak menentu dan akhirnya Storer menikahi orang lain. Banyak yang menegatakan bahwa dia, Newton, selalu mengenang kisah cintanya walaupun selanjutnya tidak pernah disebutkan Newton memiliki seorang kekasih dan bahkan pernah menikah.

Sejak usia 12 hingga 17 tahun, Newton mengenyam pendidikan di sekolah The Kings School yang terletak di Grantham (tanda tangannya masih terdapat di perpustakaan sekolah). Keluarganya mengeluarkan Newton dari sekolah dengan alasan agar dia menjadi petani saja, bagaimanapun Newton terlihat tidak menyukai pekerjaan barunya. Tapi pada akhirnya setelah meyakinkan keluarga dan ibunya dengan bantuan paman dan gurunya, Newton dapat menamatkan sekolah pada usia 18 tahun dengan nilai yang memuaskan.

Di masa bocah dia sudah menunjukkan kecakapan yang nyata di bidang mekanika dan teramat cekatan menggunakan tangannya. Meskipun anak dengan otak cemerlang, di sekolah tampaknya ogah-ogahan dan tidak banyak menarik perhatian. Tatkala menginjak akil baliq, ibunya mengeluarkannya dari sekolah dengan harapan anaknya bisa jadi petani yang baik. Untungnya sang ibu bisa dibujuk, bahwa bakat utamanya tidak terletak di situ.

Pada umurnya delapan belas dia masuk Universitas Cambridge. Di sinilah Newton secara kilat menyerap apa yang kemudian terkenal dengan ilmu pengetahuan dan matematik dan dengan cepat pula mulai melakukan penyelidikan sendiri. Antara usia dua puluh satu dan dua puluh tujuh tahun dia sudah meletakkan dasar-dasar teori ilmu pengetahuan yang pada gilirannya kemudian mengubah dunia.

Pertengahan abad ke-17 adalah periode pembenihan ilmu pengetahuan. Penemuan teropong bintang dekat permulaan abad itu telah merombak seluruh pendapat mengenai ilmu perbintangan. Filosof Inggris Francis Bacon dan Filosof Perancis Rene Descartes kedua-duanya berseru kepada ilmuwan seluruh Eropa agar tidak lagi menyandarkan diri pada kekuasaan Aristoteles, melainkan melakukan percobaan dan penelitian atas dasar titik tolak dan keperluan sendiri. Apa yang dikemukakan oleh Bacon dan Descartes, sudah dipraktekkan oleh si hebat Galileo. Penggunaan teropong bintang, penemuan baru untuk penelitian astronomi oleh Newton telah merevolusionerkan penyelidikan bidang itu, dan yang dilakukannya di sektor mekanika telah menghasilkan apa yang kini terkenal dengan sebutan “Hukum gerak Newton” yang pertama.

Dengan berbagai hasil karya ilmiah yang dicapainya, Newton menulis sebuah buku Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, dimana pada buku tersebut dideskripsikan mengenai teori gravitasi secara umum, berdasarkan hukum gerak yang ditemukannya, dimana benda akan tertarik ke bawah karena gaya gravitasi. Bekerja sama dengan Gottfried Leibniz, Newton mengembangkan teori kalkulus. Newton merupakan orang pertama yang menjelaskan tentang teori gerak dan berperan penting dalam merumuskan gerakan melingkar dari hukum Kepler, dimana Newton memperluas hukum tersebut dengan beranggapan bahwa suatu orbit gerakan melingkar tidak harus selalu berbentuk lingkaran sempurna (seperti elipse, hiperbola dan parabola). Newton menemukan spektrum warna ketika melakukan percobaan dengan melewati sinar putih pada sebuah prisma, dia juga percaya bahwa sinar merupakan kumpulan dari partikel-partikel. Newton juga mengembangkan hukum tentang pendinginan yang di dapatkan dari teori binomial, dan menemukan sebuah prinsip momentum dan angular momentum.

Pendapat Kepala Akademi Ilmiah Berlin tentang Newton: "Newton ialah seorang jenius besar yang pernah ada dan paling beruntung, yang tak bisa kita temukan lebih dari suatu sistem dunia untuk didirikan." [See Shapley. Ilmuwan besar lain, seperti William Harvey, penemu ihwal peredaran darah dan Johannes Kepler penemu tata gerak planit-planit di seputar matahari, mempersembahkan informasi yang sangat mendasar bagi kalangan cendikiawan. Walau begitu, ilmu pengetahuan murni masih merupakan kegemaran para intelektual, dan masih belum dapat dibuktikan –apabila digunakan dalam teknologi– bahwa ilmu pengetahuan dapat mengubah pola dasar kehidupan manusia sebagaimana diramalkan oleh Francis Bacon.

Walaupun Copernicus dan Galileo sudah menyepak ke pinggir beberapa anggapan ngelantur tentang pengetahuan purba dan telah menyuguhkan pengertian yang lebih genah mengenai alam semesta, namun tak ada satu pokok pikiran pun yang terumuskan dengan seksama yang mampu membelokkan tumpukan pengertian yang gurem dan tak berdasar seraya menyusunnya dalam suatu teori yang memungkinkan berkembangnya ramalan-ramalan yang lebih ilmiah. Tak lain dari Isaac Newton-lah orangnya yang sanggup menyuguhkan kumpulan teori yang terangkum rapi dan meletakkan batu pertama ilmu pengetahuan modern yang kini arusnya jadi anutan orang.

Penemuan - Penemuan Biografi Sir Isaac Newton
Newton sendiri agak ogah-ogahan menerbitkan dan mengumumkan penemuan-penemuannya. Gagasan dasar sudah disusunnya jauh sebelum tahun 1669 tetapi banyak teori-teorinya baru diketahui publik bertahun-tahun sesudahnya. Penerbitan pertama penemuannya adalah menyangkut penjungkir-balikan anggapan lama tentang hal-ihwal cahaya. Dalam serentetan percobaan yang seksama, Newton menemukan fakta bahwa apa yang lazim disebut orang “cahaya putih” sebenarnya tak lain dari campuran semua warna yang terkandung dalam pelangi. Dan ia pun dengan sangat hati-hati melakukan analisa tentang akibat-akibat hukum pemantulan dan pembiasan cahaya. Berpegang pada hukum ini dia –pada tahun 1668– merancang dan sekaligus membangun teropong refleksi pertama, model teropong yang dipergunakan oleh sebagian terbesar penyelidik bintang-kemintang saat ini. Penemuan ini, berbarengan dengan hasil-hasil yang diperolehnya di bidang percobaan optik yang sudah diperagakannya, dipersembahkan olehnya kepada lembaga peneliti kerajaan Inggris tatkala ia berumur dua puluh sembilan tahun.

Keberhasilan Newton di bidang optik saja mungkin sudah memadai untuk mendudukkan Newton pada urutan daftar buku ini. Sementara itu masih ada penemuan-penemuan yang kurang penting di bidang matematika murni dan di bidang mekanika. Persembahan terbesarnya di bidang matematika adalah penemuannya tentang “kalkulus integral” yang mungkin dipecahkannya tatkala ia berumur dua puluh tiga atau dua puluh empat tahun

Read More