Thursday, December 25, 2008

Berat Dan Ringan Sama Cepat

Anda mungkin berpendapat bila dua buah benda di jatuhkan dari ketinggian yang sama , maka benda yang lebih berat akan sampai ketanah lebih dulu daripada benda yang lebih ringan.
Ternyata pendapat seperti diatas adalah keliru.
Dengan mengabaikan hambatan udara, benda yang lebih berat tidak akan sampai di tanah lebih dulu dari pada benda yang lebih ringan, bila di jatuhkan dari ketinggian yang sama.
Mengingat rumus kecepatan gravitasi tidak mengenal massa (berat) :

g = 9.8 m/s2 = 32.2 ft/s2

Jadi seberapapun berat benda, kecepatan jatuhnya tetap mengikuti rumus diatas. Yang membedakan cepat lambatnya adalah hambatan udara. Hal ini lah yang bisa menjelaskan kepada kita mengapa para penerjun payung bisa saling susul menyusul diangkasa sana.

Bayangkan kalau kecepatan jatuh benda tergantung oleh beratnya, maka tidak mungkin penerjun payung yang lebih ringan bisa menyusul penerjun payung yang lebih berat. Tetapi kenyataanya penerjun payung yang lebih ringan bisa menyusul temanya yang lebih berat.

Oleh karena kecepatan jatuhnya sama, mereka tinggal mengatur besarnya hambatan udara untuk memperlambat atau pun mempercepat laju jatuh.

Contohnya untuk memperlambat mereka akan merentangkan kedua kaki dan tangan mereka, disamping kostum terjun mereka telah dibuat sedimikan rupa untuk tahanan udara.

Untuk mempercepat laju jatuh, mereka akan memperkecil hambatan udara dengan cara menukikkan diri sehingga memperkecil penampang tubuh mereka terhadap aliran udara.

Tidak percaya, tetapi takut ikut terjun payung untuk membuktikan ? Gampang saja kok, pegang dua benda contohnya batu besar dan kecil, jatuhkan dari ketinggian yang sama pada saat yang bersamaan , maka keduanya akan sampai ke tanah dalam waktu yang sama pula. Silakan dicoba.

Sunday, December 21, 2008

Malam Hari Setengah Tahun ?


Bagi kta yang berada di daerah katulistiwa siang dan malam hanya terjadi dalam waktu 24 jam.
Tapi tahukah anda bahwa bagi mereka yang tinggal di daerah kutub siang dan malam terjadi dalam satu tahun ? Artinya setengah tahun malam dan setengah tahun siang.

Bagaimana penjelasannya ?
Karena sumbu bumi tidak tegak lurus terhadap datangnya sinar matahari. Tetapi membentuk sudut 23 derajat (lihat ilustrasi).
Sehingga pada posisi dimana kutub yang menghadap matahari akan mengalami stetengah tahun siang sementara kutub yang menjauh dari matahari akan mengalami setengah tahun malam. Karena disamping bumi berputar pada porosnya, bumi juga mengorbit/berputar mengitari matahari dalam kurun waktu satu tahun dalam sekali putaran. Sehingga daerah kutub akan menghadap matahari selama setengah tahun dan setengah tahun sisanya akan menjauh dari matahari. Bagi kita di daerah katulistiwa akan mengalami matahari berada di selatan dan utara pada tiap-tiap setengah tahun. Contohnya saat ini di bulan Desember, kita di daerah katulistiwa mendapati matahari berada agak di selatan.
Artinya di darerah kutub utara mengalami setengah tahun malam saat ini dan kutub selatan mengalami setengah tahun siang.
Saat ini di daerah kutub utara mengalami apa yang kita kenal "midnight sun" artinya matahari timbul diwaktu tengah malam. Tetapi jangan dibayangkan matahari timbul sampai tinggi diatas kepala kita. Matahari akan menampakan diri seperti ketika akan terbit, lalu terbenam kembali.
waktunya tepat ditengah malam.
Sementara saat ini di daerah kutub selatan, terjadi setengah tahun siang. artinya sepanjang 24 jam kita bisa melihat matahari seolah-olah mengitari kita, posisi tertinggi saat pukul 12:00 dan terendah pada saat pukul 24:00, ketika akan terbenam matahari akan terbit kembali.

Kesimpulan yang bisa kita tarik dari hal diatas adalah alam tidak selalu hitam putih, tetapi abu-abu juga.

Saturday, December 20, 2008

Aerodinamika Pada Pesawat Terbang Dan Formula 1


Aerodinamika secara singkat adalah suatu gaya yang ditimbulkan akibat dari aliran udara atau zat alir lainya (fluida).
Hukum Bernoulli mengatakan bahwa semakin cepat udara bergerak maka semakin kecil tekanannya. Dari hukum tersebut kita terapkan pada sayap pesawat terbang, mobil balap F1, perahu layar dan sebagainya.

Pada sayap pesawat terbang, sayap dibuat sedimikian rupa sehingga penampang bagian atas permukaannya mempunyai garis/jarak yang lebih panjang dari pada jarak permukaan bagian bawah (lihat ilustrasi penampang sayap). Hal ini dimaksudkan agar udara yang melewati bagian atas sayap menempuh jarak yang lebih jauh dari pada udara yang melewati permukaan bagian bawah. Karena jarak tempuhnya lebih jauh dari pada udara yang melewati bagian bawah sayap, maka udara bagian atas harus mempencepat lajunya untuk dapat bertemu dengan udara yang melewati bagian bawah sayap.
Artinya kecepatan udara sayap bagian atas lebih cepat dibanding kecepatan udara pada sayap bagian bawah. Karena kecepatannya lebih cepat, maka tekanannya lebih kecil dari pada tekanan udara yang melewati sayap bagian bawah. Karena perbedaan tekananan inilah maka timbul gaya angkat (lift) pada sayap. Yaitu tekanan besar dibawah sayap akan mendorong keatas sayap pesawat. Sehingga pesawat terangkat naik.

Mungkin anda beranggapan bahwa yang menyebabkan pesawat naik adalah karena " sudut serang" dari sayap pesawat. Benar bahwa "sudut serang" punya andil dalam mengangkat pesawat. Tetapi "sudut serang" tidak akan dipakai pada kecepatan yang sangat tinggi sampai supersonic. Sebab sudut serang akan menimbulkan masalah hambatan udara yang sangat menggangu sampai masalah stall pada sayap pesawat.



Apa itu sudut serang (angle of attack) ?
Yaitu sudut sayap pesawat terhadap badan pesawat dan terhadap datangnya udara dari depan. Jadi sayap tidak terpasang sejajar dengan badan pesawat tetapi bagian depan posisinya lebih tinggi dari bagian belakang sayap.
Sehingga pada saat bergerak posisi sayap yang miring ini akan memindahkan/menekan udara kebawah. Sehingga pesawat akan terangkat naik sebesar udara yang tertekan kebawah.

Apa itu Stall ?
Stall adalah kondisi dimana sayap kehilangan gaya angkatnya. Hal ini disebabkan oleh sudut serang yang terlalu besar dibandingkan dengan kecepatannya. Dengan sudut serang yang terlalu besar untuk suatu kecepatan, maka aliran udara yang mengalir dibagian atas sayap tidak laminer lagi dikarenakan udara tidak sanggup untuk mengikuti lekuk permukaan sayap sehingga terjadi aliran kacau (turbulance) di bagian atas sayap pesawat. Sehingga hukum Bernoulli tidak berlaku lagi pada kondisi seperti itu, akibatnya sayap akan kehilangan gaya angkatnya.





Lain halnya dengan pesawat terbang, mobil balap F1 juga menerapkan hukum seperti halnya pesawat terbang. Cuma pada mobil balap F1 diterapkan kebalikannya. Bayangkan sayap pesawat yang dibalik. jadi bukan gaya angkat yang ditimbulkan, tetapi gaya tekan ke bawah (down force). Hal ini dimaksudkan untuk menjaga mobil balap tidak melayang terbang pada kecepatan tinggi tetapi tetap menjaga supaya tetap menempel pada trek balap. Semakin cepat maka semakin besar "down force"nya. Semakin lambat maka semakin kecil "down force"nya. Jadi hal ini tidak merugikan dalam hal hambatan udara (drag) nya.

Saturday, December 13, 2008

Teori Beda Gravitasi

Saya yakin anda sudah tahu bahwa berat badan anda atau benda akan berbeda (lebih berat) ketika berada di kutub dan lebih ringan ketika berada di daerah katulistiwa.

Teori yang pernah kita dengar adalah karena bumi diibaratkan magnet, maka kutub bumi adalah diibaratkan kutub magnet. sedangkan kutub magnet adalah paling kuat daya tariknya dibanding daerah medan magnet. Jadi gaya tarik bumi atau gravitasi di kutub lebih besar dibanding gravitasi bumi didaerah katulistiwa.

Saya tidak membantah teori diatas, tetapi saya punya teori sendiri, setidaknya saya belum pernah mendengar atau membaca teori saya dari sumber yang lain.

Mengapa berat benda lebih ringan di daerah katulistiwa ? Teori saya adalah, sebab gaya sentrifugal didaerah katulistiwa lebih besar dari pada gaya sentrifugal di daerah kutub bumi.
Ingat, bahwa bumi berputar pada porosnya. Setiap benda yang berputar selalu ada gaya sentrifugal yang ditimbulkannya.
Mengapa didaerah katulistiwa lebih besar gaya sentrifugalnya dibanding daerah kutub ?
Sebab jari-jari daerah katulistiwa dengan poros bumi lebih panjang dari pada jari-jari daerah kutub bumi terhadap poros bumi.
Saat berputar, jari-jari yang lebih panjang akan menghasilkan kecepatan yang lebih tinggi dibanding kecepatan jari-jari yang lebih pendek. Sehingga gaya sentrifugal jari-jari panjang lebih besar dari pada jari-jari yang pendek.

Jadi teori saya mengatakan bahwa sebenarnya gaya gravitasi di setiap titik dibumi adalah sama.
Yang membedakannya adalah gaya sentrifugal ditempat itu.

Karena gaya sentrifugal di daerah katulistiwa lebih besar dari pada daerah kutub maka Gravitasi di daerah katulistiwa lebih kecil dibanding didaerah kutub.

Bagaimana pendapat anda ?

Thursday, December 11, 2008

Tempat Dimana Tidak Ada Arah Barat Dan Timur.

Dimanapun anda berada di bumi ini, pasti anda berkeyakinan bahwa selalu ada 4 penjuru mata angin.
Yaitu Barat, Timur, Selatan Dan Utara.
Yakinkah anda dengan keyakinan itu ? Saya yakin bahwa anda yakin.

Walaupun anda yakin, tapi anda pasti penasaran dan anda pasti bertanya dimanakah tempat itu ? Tempat dimana tidak ada arah Barat dan Timur ?
Ok, sebelum saya memberi tahu dimana, saya beri dulu jumlah tempatnya.

Di Bumi ini ternyata hanya ada 2 tempat dimana tidak ada arah Barat dan Timur.
Dimanakah 2 tempat itu ?

Kedua tempat itu adalah di kutub utara dan selatan, tepat di titik poros bumi.
Ingat bumi berputar pada porosnya, sehingga ada siang dan malam.
Bayangkan bahwa anda sedang berdiri tepat di titik poros bumi di kutub utara.
Maka kemanapun anda menunjuk, selalu arah selatan yang anda tunjuk.
Sebaliknya bila anda berdiri tepat diatas poros bumi dikutub Selatan, maka kemanapun anda menunjuk, selalu arah utara yang anda tunjuk.
Masihkah yakin dengan keyakinan anda?

Wednesday, December 10, 2008

Pemanasan Global Oleh Efek Rumah Kaca

Apa efek rumah kaca itu ? Apa hubungannya dengan pemanasan global?
Beberapa kali saya pernah melontarkan pertanyaan kepada beberapa teman mengenai apakah efek rumah kaca itu ?
Ternyata jawaban mereka menunjukan betapa masyarakat kita kurang mengetahui penyebab sebenarnya pemanasan global yang sedang kita alami saat ini, kebanyakan mereka mengira karena banyaknya gedung-gedung yang terbuat dari kaca dan kaca-kaca tersebut memantulkan sinar matahari ke segala arah, itulah yang mereka yakini sehingga suhu global bumi naik.

Sebenarnya rumah kaca adalah terjemahan kita dari " green house".
Green house yg kita terjemahkan menjadi rumah kaca adalah rumah yg biasanya terbuat dari kaca untuk menanam tanaman didalamnya.

Mengapa green house effect atau efek rumah kaca kita pinjam untuk menggambarkan pemanasan global?
Sebab pada siang hari suhu didalam rumah kaca cenderung lebih tinggi dari pada suhu diluar.
Hal inilah untuk menggambarkan mengapa telah terjadinya pemanasan global.

Mungkin anda sudah mengetahui pada siang hari suhu didalam rumah kaca lebih tinggi dari pada diluar. Bagi anda yang belum mengetahui, untuk memudahkan anda memahami dan anda pasti sudah mengalaminya sendiri, walaupun anda belum pernah masuk rumah kaca tetapi pernah anda buktikan ketika anda masuk mobil yang diparkir di bawah terik matahari, anda akan merasakan udara yang jauh lebih panas ketika anda masuk mobil. Begitulah gambaran rumah kaca, ibarat mobil yg diparkir dibawah terik matahari.

Pertanyaan anda pasti adalah mengapa suhu didalam lebih tinggi ?
Penjelasannya adalah, karena sinar matahari adalah gelombang pendek sehingga bisa menembus masuk melalui kaca. Sinar matahari tersebut akan membuat semua permukaan didalam mobil yang terpapar akan menjadi panas, sementara panas atau bahang (hawa panas) adalah gelombang panjang yang tidak bisa menembus kaca. Sehingga bahang/hawa panas tersebut terakumulasi didalam dan manaikan suhu ruangan didalam rumah kaca atau mobil anda.

Lalu bagaimna penjelasannya terhadap pemanasan global bumi kita ?
Gambaranya adalah sama seperti diatas , CO2 atau gas carbon ataupun gas emisi dari hasil pembakaran kendaraan bermotor & industri kita membentuk semacam lapisan di angkasa karena berat jenisnya ringan.
lapisan yang terbentuk inilah yang kita ibaratkan sebagai kaca. Jadi ibaratnya bumi kita telah diselubungi oleh kaca yang terbentuk dari gas emisi. Seperti layaknya kaca, lapisan gas ini bisa ditembus oleh gelombang pendek sinar matahari tetapi tidak bisa ditembus oleh gelombang panjang bahang. Hawa panas atau bahang ini terakumulasi diantara permukaan bumi dan lapisan gas emisi diangkasa, sehingga akan menaikkan suhu permukaan bumi. Karena suhu pemukaan bumi naik, menyebabkan mencairnya es dan salju di kedua kutub bumi dan pada akhirnya akan menyebabkan permukaan air laut naik. Dengan kenaikan permukaan air laut, maka kota kota di pesisir pantai, termasuk Jakarta akan tenggelam hanya tinggal masalah waktu kalau kita tidak bertindak untuk mengurangi produksi gas emisi atau CO2 mulai sekarang. Ya mulailah dari diri kita sendiri, kalau kita merasa tidak mampu untuk mengajak orang lain.

Jarak Yang Sempurna


Tahukah anda mengapa di planet bumi ada kehidupan sementara di planet-planet yang lain tidak ada , setidaknya sampai saat ini belum kita temukan adanya tanda-tanda kehidupan di planet-planet lain.
Anda mungkin mempunyai alasan-alasan yang memang benar secara ilmiah.
Dan anda juga berpendapat bahwa di planet bumi ada kehidupan karena ada air yang merupakan salah satu syarat mutlak untuk berlangsungnya suatu kehidupan.

Kita semua telah memahami bahwa apa yang ada dan yang terkandung di planet bumi telah memenuhi syarat untuk berlangsungya suatu kehidupan.
Tetapi semua itu tidak ada artinya seandainya jarak antara planet Bumi dengan Matahari sedikit lebih dekat atau lebih jauh dari jarak yang sekarang.

Seandainya jaraknya sedikit lebih dekat, maka air akan menguap, sedikit lebih jauh maka air akan membeku.

So perfect distance, isn't it ?

Search This Blog