FISIKA UNIVERSAL
Blog ini dibangun untuk memenuhi syarat proyek mata kuliah "Fisika Dasar" di Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Sriwijaya dengan Dosen pengampu Bpk. Apit Fathurohman, S.Pd., M.Si
Selasa, 02 Januari 2018
Selasa, 06 Desember 2016
Pagi ini, seperti biasanya aku berangkat kuliah. saat aku naik bis aku duduk pas di samping pak kusir yang sedang bekerja mengendarai kuda supaya baik jalannya. eh ngapain melenceng kearah topik pembicaraan lain sih? kok malah bahas soal pak kusir? ah sudahlah, mungkin ane lelah. by the way, ane tadi duduk disamping sopir, karena sang sopir merupakan sosok pecinta "rokok", dengan hasrat keinginannya, merokoklah ia tanpa memperhatikan keadaan sekitar termasuk ane yang jadi penumpangnya tersebut. saat merokok diapun menghembuskan asap yang telah dihirupnya dari rokok tersebut, melepaskan sejumlah racun yang sangat berbahaya dari tubuh. mulai dari metanol, hidrogen sianida, karbon monoksida, formaldehida atau formalin, amonia, dan sejumlah gas berbahaya lainnya. tapi bukan itu yang akan dibahas melainkan bahwa asap rokok tadi merupakan salah satu konsep fisika yang merupakan fisika aliran udara turbulen dan merupakan salah satu dari fluida dinamis
Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Kata
Fluida mencakup zat car, air dan gas karena kedua zat ini dapat mengalir,
sebaliknya batu dan benda-benda keras atau seluruh zat padat tidak digolongkan
kedalam fluida karena tidak bisa mengalir (ya iyalah memang begitu, tak perlulagi
dijelaskan hehe...). Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas)
yang bergerak. sedangkan Aliran turbulen yaitu aliran yang ditandai dengan
adanya lingkaran-lingkaran tak menentu dan menyerupai pusaran. Aliran turbulen
juga sering dijumpai disungai-sungai dan selokan-selokan. besaran dari fluida
dinamis itu sebdiri dapat dinyatakan dengan
Dimana :
Q =
debit aliran (m3/s) A = luas penampang (m2) V =
laju aliran fluida (m/s). nah
pada saat itu asap menyebar dengan prinsip persamaan kontinuitas yang
menyatakan bahwa persamaan yang menghubungkan kecepatan fluida dalam dari suatu
tempat ke tempat lain. prinsip ini sering dikaitkan dengan Hukum Bernoulli.
Hukum Bernoulli adalah hukum yang berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang
dialami oleh aliran fluida. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah tekanan (p),
energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume
memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus. Jika
dinyatakan dalam persamaan menjadi :
dimana P = tekanan
(Pascal = Pa = N/m2), ρ = massa jenis cairan (kg/m3), g = percepatan gravitasi
(m/s2), h = ketinggian (m). nah karena
itulah hal ini sangat berbahaya karena kecepatan dari asap rokok itu dapat
dihirup oleh orang sekitar yang sangat tidak baik untuk kesehatan. lalu dalm
kandungan asap itu sendiri ada sianida yang dapat langsung berikatan dengan
hemoglobin darah. Masuknya sianida ke dalam tubuh tidak hanya melewati saluran pencernaan
tetapi dapat juga melalui saluran pernafasan, kulit dan mata. Masuknya
sianida ke dalam tubuh tidak hanya melewati saluran pencernaan tetapi
dapat juga melalui saluran pernafasan, kulit dan mata.sianida lebih mudah diikat oleh hemoglobin daripada oksigen. jadi karena itulah gue gak berani untuk merokok karena, merokok dapat menyebabkan
kanker, serangan jantung,impotensi dan gangguan kehamilan, dan janin
Sabtu, 26 November 2016
EFEK DOPPLER DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARI DAN PENGAPLIKASIANNYA
Dalam kehidupan sehari hari kita
diperdengarkan dengan berbagai bunyi baik besar maupun kecil, tergantung jenis
bunyi apakah yang terbentuk dan yang terdengar. Seperti berbagai macam bunyi
baik yang bisa didengar manusia maupun yang tidak, yaitu Infrasonik (˂
20.000 Hz- dibawah ambang batas pendengaran manusia),Audiosonik(20.000 Hz- dapat didengar manusia), dan Ultrasonik (˃ 20.000 Hz- melewati ambang
batas pendengaran manusia). Dalam
berbagai usaha untuk menjelaskan berbagai macam bunyi yang dilakukan
oleh oleh para ilmuwan, ada satu yang paling menarik menurut saya yitu tentang
Efek Doppler dan disini akan saya jelaskan secara runtut dan merinci.
Efek doppler merupakan suatu peristiwa dimana
terjadi perubahan frekuensi bunyi yang diterima oleh subjek akibat objek
mengalami perubahan posisi atau pergerakan relatif dari subjek atau sebaliknya.
Efek ini pertama kali ditemukan oleh Christian
Doppler, seorang fisikawan Austria pada tahun 1842Efek Doppler adalah sesuatu yang
terjadi ketika sesuatu yang memancarkan suara atau cahaya bergerak relatif
terhadap pengamat. Obyek, pengamat, atau keduanya dapat bergerak, menyebabkan
perubahan yang jelas dalam frekuensi panjang gelombang yang dipancarkan oleh
objek. Efek Doppler menjelaskan mengapa klakson mobil terdengar lebih keras
ketika berubah frekuensi saat mendekati pendengar, dan pemahaman tentang Efek
Dopler dapat membantu para ilmuwan membuat berbagai pengamatan tentang dunia
sekitar mereka
Christian
Andreas Doppler
Selain untuk
gelombang bunyi, Efek Doppler ini juga berlaku untuk gelombang elektromagnetik
meliputi gelombang mikro, gelombang cahaya dan gelombang radio. Namun karena
gelombang bunyi merambat pada badan udara yang dianggap tidak relatif terhadap
bumi, laju gelombang bunyi dari suatu sumber dan laju detektor dapat diukur
relatif terhadap badan udara. Sehingga dapat diasumsikan bahwa sumber bunyi dan
detektor langsung mendekat atau menjauh satu dengan lainnya.
gambaran perubahan gelombang bunyi
menurut Doppler
Jika sebuah sumber dan pengamat
sama-sama bergerak saling mendekat, maka frekuensi yang terdengar akan lebih
tinggi dari frekuensi yang dihasilkan sumber. Sebaliknya, jika keduanya
bergerak saling menjauh, maka frekuensi yang terdengar akan lebih rendah.
Sebagai contoh, sebuah sepeda motor bergerak mendekati pengamat, maka suara
putaran mesin akan terdengar lebih keras. Tetapi, jika sepeda motor menjauh,
perlahan-lahan suara putaran mesin tidak terdengar.
Efek doppler dialami ketika ada gerak
relatif antar sumber bunyi dan pengamat. Jika cepat rambat bunyi diudara saat
itu adalah v, kecepatan pengamat vp dan kecepatan sumber bunyi vs dan frekuensi
yang dipancarkan sumber adalah fs, maka secara perhitungan frekuensi yang
didengar oleh pengamat adalah:
fp= frekuensi pendengar (Hz)
fs = frekuensi sumber (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340
m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
vs = kecepatan sumber (m/s)
1. Sumber Bunyi Bergerak
dan Pengamat Diam
Jika sumber bunyi diam terhadap
pengamat yang juga diam, frekuensi yang terdengar oleh pengamat sama dengan
frekuensi yang di pancarkan oleh sumber bunyi. Frekuensi yang terdengar oleh
pengamat akan berbeda jika ada gerak relatif antara sumber bunyi dan pengamat.
Bila
sumber bunyi dan pengamat diam, frekuensi yang terdengar oleh pengamat dapat
dinyatakan sebagai berikut
A. Sumber Bunyi Bergerak
Mendekat dan Pengamat Diam
Dengan :
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang didengar oleh pengamat (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
vs =kecepatan sumber bunyi (m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang didengar oleh pengamat (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
vs =kecepatan sumber bunyi (m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
B.
Sumber Bunyi Bergerak Menjauh Dan Pengamat Diam
Dengan:
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang didengar oleh pengamat (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang didengar oleh pengamat (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
2. Sumber Bunyi Diam dan
Pengamat Bergerak
Jika pengamat bergerak dan sumber bunyi diam, frekuensi yang terdengar oleh pengamat berbeda dengan frekuensi yang dipancarkan sumber bunyi. Frekuensi yang terdengar tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut:
Jika pengamat bergerak dan sumber bunyi diam, frekuensi yang terdengar oleh pengamat berbeda dengan frekuensi yang dipancarkan sumber bunyi. Frekuensi yang terdengar tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut:
A. Sumber Bunyi Diam Dan
Pengamat Bergerak Mendekat
B. Sumber Bunyi Diam Dan
Pengamat Bergerak Menjauh
3. Sumber
Bunyi dan Pengamat Bergerak
Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi mendekati , fp > fs;
Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi menjauhi, fp < fs ;
Secara umum, persamaan Efek Doppler untuk sumber bunyi s dan pengamat p (keduanya bergerak) adalah :
Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi mendekati , fp > fs;
Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi menjauhi, fp < fs ;
Secara umum, persamaan Efek Doppler untuk sumber bunyi s dan pengamat p (keduanya bergerak) adalah :
A. Sumber
bunyi mendekat dan pengamat mendekat
B. Sumber bunyi bergerak
menjauh dan pengamat bergerak menjauh
C. Sumber bunyi bergerak
mendekat dan pengamat bergerak menjauh
D. Sumber bunyi bergerak
menjauh dan pengamat bergerak mendekat
4. Sumber Bunyi Diam Dan
Pengamat Diam
Jika pengamat diam dan sumber bunyi diam , fp = fs;
Jika s dan p sama – sama diam, vs = 0 dan vp= 0 →fp = fs.
Jika pengamat diam dan sumber bunyi diam , fp = fs;
Jika s dan p sama – sama diam, vs = 0 dan vp= 0 →fp = fs.
Aplikasi
Efek Doppler dalam Kehidupan Sehari-hari
1.
Radar (Radio Detection and Ranging)
Secara
umum dalam teknologi radar terdapat tiga komponen utama yaitu antena,
transmitter, dan receiver. Antena radar adalah suatu antena reflektor berbentuk
parabola yang menyebarkan energi elektromagnetik dari titik fokusnya dan
dicerminkan melalui permukaan yang berbentuk parabola sebagai berkas sempit
(gbr.A). Antena radar merupakan dwikutub (gbr.B). Input sinyal yang masuk
dijabarkan dalam bentuk phased-array yang merupakan sebaran unsur-unsur objek
yang tertangkap antena dan kemudian diteruskan ke pusat sistem radar.
Transmitter pada sistem radar berfungsi untuk memancarkan gelombang
elektromagnetik melalui reflektor antena agar sinyal objek yang berada pada
daerah tangkapan radar dapat dikenali. Sedangkan Receiver pada sistem radar
berfungsi untuk menerima pantulan kembali gelombang elektromagnetik dari sinyal
objek yang tertangkap radar melalui reflektor antena, umumnya Receiver
mempunyai kemampuan untuk menyaring sinyal agar sesuai dengan pendeteksian
serta dapat menguatkan sinyal objek yang lemah dan meneruskan sinyal objek
tersebut ke pemroses data dan sinyal serta menampilkan gambarnya di layar
monitor. Dalam kehidupan sehari-hari banyak sekali aplikasi dari radar misalnya
pada saat kita pergi ke pertokoan, mal, dan supermarket. Biasanya kita akan
menemui pintu yang otomatis membuka saat ada yang mendekat. Pada saat ada yang
mendekati ke pintu, gelombang mikro dipancarkan dan menumbuk tubuh kita
kemudian gelombang mikro tersebut dipantulkan dan diterima oleh Receiver yang
dihubungkan dengan program komputer yang secara otomatis memerintahkan pintu
untuk membuka. Saat gelombang mikro yang dipancarkan tidak lagi dipantulkan,
pintu diperintahkan untuk menutup kembali.
2. Di bidang kesehatan efek doppler digunakan utk
memonitor aliran darah melalui pembuluh nadi utama. Gelombang ultrasonik
frekuensi 5-10 MHz diarahkn menuju ke pembuluh nadi dan suatu penerima R akan
mendeteksi sinyal hambur pantul. Freq tampak dari sinyal pantul yang diterima
bergantung pada kecepatan aliran darah. Pengukuran ini efektif utk mendeteksi
trombosis (penyempitan pembuluh darah) karena trombosis bisa menyebabkan
perubahan yang cukup signifikan pada aliran darah.
3. Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang
dapat merambat walau tidak ada medium.
4. Efek doppler diaplikasikan oleh ilmuan pada
alat USG (Ultrasonografi), dengan memanfaatkan gelombang pantul dan gelombang
datang.
Efek Doppler Untuk Menjelaskan Peristiwa Di Ruang Angkasa
Pada spectrum cahaya tampak warna biru memiliki
frekuensi lebih tinggi dan warna merah memiliki frekuensi lebih rendah. Efek
Doppler adlah gejala umum yang terjadi untuk semua jenis gelombang termasuk
gelombamg chaya. Efek Doppler ini dapat digunakan untuk meengamati gerakan
galaksi. Ketika cahaya yang datang dari galaksi menunjukkan pergeseran merah
(frekuensi cahaya bergeser menuju sisi merah spectrum bintang), maka itu berarti
galaksi tersebut sedang bergerak menjauhi kita. Sebaliknya ketika cahaya yang
datang dari galaksi menunjukkan pergeseran biru, berarti galaksi tersebut
sedang mendekati kita di bumi
Langganan:
Postingan (Atom)