Penerapan Hukum Archimedes

Hidrometer

Hidrometer adalah alat yang dipakai untuk mengukur massa jenis zat cair. Nilai massa jenis zat dapat diketahui dengan membaca skala pada hidrometer yang ditempatkan mengapung pada zat cair. Hidrometer terbuat dari tabung kaca dan desainnya memiliki tiga bagian. Pada alat ini diterapkan hukum Archimedes.

Gambar Hidrometer

Agar tabung kaca terapung tegak didalam zat cair, bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbal. Diameter bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat cair yang dipindahkan ke hidrometer dapat mengapung di dalam zat cair

Tangkai tabung kaca didesain supaya perubahan kecil dalam berat benda yang dipindahkan (sama artinya dengan perubahan kecil dalam massa jenis zat cair) menghasilkan perubahan besar pada kedalaman tangkai yang tercelup di dalam zat cair. Ini berarti perbedaan bacaan pada skala untuk berbagai jenis zat cair menjadi lebih jelas.

Penerapan Hukum Bernoulli


Sayap Pesawat Terbang
Penerapan lain dari asas Bernoulli adalah pada gaya angkat sayap pesawat terbang. Pesawat terbang dapat terangkat ke udara karena kelajuan udara yang melalui sayap pesawat. Jika tidak ada udara maka pesawat terbang tidak akan terangkat.

Gaya angkat terbangkitkan karena ada perbedaan tekanan di permukaan atas dan permukaan bawah sayap. Bentuk airfoil sayap diciptakan sedemikian rupa agar tercipta karakteristik aliran yang sesuai dengan keinginan. Singkatnya, gaya angkat akan ada jika tekanan dibawah permukaan sayap lebih tinggi dari tekanan diatas permukaan sayap. Perbedaan tekanan ini dapat terjadi karena perbedaan kecepatan aliran udara diatas dan dibawah permukaan sayap. Sesuai hukum Bernoulli semakin cepat kecepatan aliran maka tekanannya makin rendah. Besarnya gaya angkat yang dibangkitkan berbanding lurus dengan Luas permukaan sayap, kerapatan udara, kuadrat kecepatan, dan koefisien gaya angkat.

Jadi, untuk pesawat udara, engine berfungsi memberikan gaya dorong agar pesawat dapat bergerak maju. Akibat gerak maju pesawat maka terjadi gerakan relatif udara di permukaan sayap. Dengan bentuk geometri airfoil tertentu dan sudut serang sayap (angel of attack) tertentu maka akan menghasilkan suatu karakteristik aliran udara dipermukaan sayap yang kemudian akan menciptakan beda tekanan dipermukaan atas dan permukaan bawah sayap yang kemudian membangkitkan gaya angkat yang dibutuhkan untuk terbang.

Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dan sisi bagian atas yang lebih melengkung daripada sisi bagian bawahnya. Bentuk ini menyebabkan garis arus seperti gambar di bawah.


Fungsi bagian "sirip hiu" tersebut untuk mengatur aliran udara di atas sayap.
Coba perhatikan, bila pesawat sedang take off atau mau mendarat, sirip tadi biasanya diangkat ke atas.

Diangkatnya sirip tadi akan memperkecil tekanan udara di sisi atas pesawat. Sehingga tekanan udara bagian bawah lebih besar dan pesawat akan terangkat ke atas.

Ketika pesawat mau mendarat, sirip juga di naikkan karena untuk mengangkat bagian depan (moncong) pesawat sehingga yang menyentuh tanah duluan adalah ban belakang (bukan ban depan).

Aplikasi Interferensi, Difraksi, dan Polarisasi



Aplikasi Interferensi
a.      Warna bulu merak dan sayap kupu – kupu morfo
Warna structural yang dihasilkan didominasi oleh efek – efek optis seperti interferensi, refraksi, dan difraksi daripada oleh pigmen.  Warna structural muncul sebagai hasil susunan struktur fisik yang berinteraksi dengan cahaya menghasilkan warna tertentu.  Warna structural juga bertanggung jawab terhadap warna –warna bulu berbagai macam burung, seperti blue jay, pheasant, dan kolibri seperti halnya pada sayap kupu – kupu dan cangkang kumbang.  Variasi jarak antara pola – pola warna sering menyebabkan efek warna – warni seperti pada bulu merak, gelembung sabun, lapisan tipis minyak, dan intan, karena warna yang dipantulkan bergantung pada sudut pengamatan.
b.      Lapisan Film di Kacamata dan Kaca Film
Efek interferensi dapat diamati pada lembara tipis matrial dielektrik, dengan ketebalan dalam rentang nanometer – centimeter.
 
Aplikasi Difraksi
a.      Warna – warni permukaan Compact Disc (CD)
Tiap track pada CD berlaku sebagai kissi difraksi.
b.      Sinar Cahaya Matahari di Atmosfer
Ketika cahaya melalui kabut tipis yang terbentuk dari butiran air dan aerosol yang ukurannya hampir seragam, difraksi akan terjadi di ujung partikel-partikel itu.  Besar kecilnya sudut difraksi ini bergantung pada frekuensi ( warna ) cahaya.  Hasilnya adalah suatu pola berbentuk cincin, yang seakan – akan keluar dari matahari, bulan, planet, maupun objek – objek astronomis yang lain.  Bagian yang paling jelas adalah bagian pusat yang berupa lingkaran berwarna hampir putih.  Hal ini membedakannya dengan pelangi yang terbentuk oleh disperse atau cincin halo yang terbentuk karena pembiasan.
c.       Spektroskop
Yaitu alat yang menguraikan suatu materi menjadi anggota-anggota spektrumnya.  Teknik penguraian spectrum itu disebut spektroskopi.  Prinsip spektroskop mirip dengan prinsip disperse chaya, hanya saja dalam spektroskopi modern, yang digunakan bukan prisma kaca, melainkan kissi difraksi.

                    Aplikasi Polarisasi
a.      Warna Biru langit akibat fenomena polarisasi karena hamburan
Sebelum sampai ke bumi, cahaya matahari telah melalui partikel – partikel udara di atmosfer sehingga mengalami hamburan oleh partikel – partikel di atmosfer itu.  oleh karena cahaya biru memiliki panjang gelombang yang lebih pendek daripada cahaya merah, maka cahaya birulah yang lebih banyak dihamburkan dan warna itulah yang sampai ke mata kita.
b.      Kacamata anti silau
c.       Filter pada fotografi
Penggunaan filter pada fotografi memungkinkan memperoleh gambar yang leih jelas dengan mereduksi cahaya-cahaya yang tidak diperlukan.
d.      Filter Polaroid
Digunakan untuk melakukan analisis tegangan (stress) pada plastic transparan.  Saat cahaya melewati plastic, tiap warna cahaya tampak akan dipolarisasi dengan arahnya masing – masing.   Jika plastic semacam itu diletakkan di antara dua pelat polarisasi, akan tampak pola warna – warni.  Jika salah satu pelat diputar, pola warna akan berubah karena warna yang semula dihambat sekarang diteruskan.
e.      Pertunjukan Film 3 Dimensi
Film 3 dimensi sebenarnya terdiri atas dua film yang dipertunjukkan pada saat yang sama oleh dua proyektor film.  Kedua film berasal dari dua proyektor yang ditempatkan pada lokasi berbeda.  Tiap film kemudian diproyeksikan dari dua sisi yang berbeda ke dalam layar logam.  Film diproyeksikan melalui filter polarisasi.  Sumbu filter polarisasi untuk proyektor sebelah kiri dan sumbu filter polarisasi untuk proyektor sebelah kanan saling tegak lurus.  Akibatnya, dua film yang sdikit berbeda diproyeksikan ke layar.  Tiap film dipancarkan oleh cahaya yang terpolarisasi dengan arah tegak lurus terhadap film yang satunya.

Penerapan Hukum Pascal


Dongkrak Hidrolik

Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah penerapan dari hukum Paskal yang berbunyi ”tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah”.



Gambar model sederhana dongkrak hirolik

Tekanan yang kita berikan pada pengisap yang penampangnya kecil diteruskan oleh minyak (zat cair) melalui pipa menuju ke pengisap yang penampangnya besar. Pada pengisap besar dihasilkan gaya angkat yang mampu menggangkat beban.

Pompa Hidrolik Ban Sepeda

Gambar pompa hidrolik ban sepeda

Prinsip dari pompa ini juga menerapkan hukum Paskal, pada pompa hidrolik ini kita memberi gaya yang kecil pada pengisap kecil sehingga pada pengisap besar akan dihasilkan gaya yang cukup besar, dengan demikian pekerjaan memompa akan menjadi lebih ringan, bahkan dapat dilakukan oleh seorang anak kecil sekalipun.

Mesin Hidrolik

Gambar Mesin Hidrolik

Hydraulic machinery adalah mesin dan alat-alat yang menggunakan daya fluida untuk melakukan kerja. Alat berat adalah contoh umum. Dalam jenis mesin, cairan tekanan tinggi – disebut hidrolik fluida – ditransmisikan seluruh mesin ke berbagai hidrolik motor dan silinder hidrolik. Fluida dikontrol secara langsung atau secara otomatis oleh katup kontrol dan didistribusikan melalui slang dan tabung. Popularitas mesin hidrolik adalah karena jumlah yang sangat besar kekuasaan yang dapat ditransfer melalui tabung kecil dan selang fleksibel, dan kekuatan tinggi kepadatan dan berbagai macam aktuator yang dapat memanfaatkan kekuatan ini.

Mesin hidrolik dioperasikan dengan menggunakan hidrolik, di mana cairan adalah media powering. Pneumatics, di sisi lain, didasarkan pada penggunaan gas sebagai medium untuk transmisi listrik, generasi dan kontrol.

Filters Filter adalah bagian penting dari sistem hidrolik. Partikel logam terus-menerus dihasilkan oleh komponen mekanis dan perlu dihapus bersama dengan kontaminan lain.

Tubes, Pipes and Hoses Tabung hidrolik presisi seamless pipa baja, khusus dibuat untuk hidrolika. Tabung memiliki ukuran standar untuk rentang tekanan yang berbeda, dengan diameter standar hingga 100 mm. Tabung disediakan oleh produsen dalam panjang 6 m, dibersihkan, diminyaki dan dipasang. Tabung yang saling berhubungan oleh berbagai jenis flensa (terutama untuk ukuran yang lebih besar dan tekanan), pengelasan kerucut / puting (dengan o-cincin meterai), beberapa jenis koneksi dan flare cut-cincin. Ukuran yang lebih besar, hidrolik pipa yang digunakan. Langsung bergabung dengan mengelas tabung tidak dapat diterima karena interior tidak dapat diperiksa.

Seals, fittings and connections Secara umum, katup, silinder dan pompa memiliki bos threaded perempuan untuk sambungan fluida

Basic calculations Daya Mesin hidrolik didefinisikan sebagai Arus x Tekanan. Kekuatan hidrolik yang diberikan oleh sebuah pompa: P dalam [bar] dan Q dalam [menyalakan / min] => (P x Q) ÷ 600 [kW]. Ex. Pompa memberikan 180 [menyalakan / menit] dan P sama dengan 250 [bar] => Pompa daya output = (180 x 250) ÷ 600 = 75 [kW].

Rem Piringan Hidrolik
Ide tekanan zat cair diteruskan melalui zat cair juga digunakan pada mobil untuk sistem pengereman. Setiap rem mobil dihubungkan oleh pipa-pipa menuju ke master silinder. Pipa-pipa penghubung dan master silinder diisi penuh dengan minyak rem.

Gambar Rem Piringan Hidrolik

Ketika kita menekan pedal rem, master silinder tertekan. Tekanannya diteruskan oleh minyak rem ke setiap silinder rem. Gaya tekan pada silinder rem menekan sepasang sepatu rem sehingga menjepit piringan logam. Akibat jepitan ini, timbul gesekan pada piringan yang melawan arah gerak piringan hingga akhirnya dapat menghentikan putan roda.

Sepasang sepatu dapat menjepit piringan dengan gaya yang besar karena sepasang sepatu tersebut dihubungkan ke pedal rem melalui sistem hidrolik. Disini kita menekan silinder yang luas pengisapnya lebih kecil daripada luas pengisap rem, sehingga pada rem dihasilkan gaya yang lebih besar. Jika luas pengisap rem dua kali luas pengisap master, maka dihasilkan gaya rem yang dua kali lebih besar dari gaya tekan kaki pada pedal rem.

Gesekan sepasang sepatu terhadap piringan menimbulkan panas. Oleh karena permukaan piringan sangat luas jika dibandingkan terhadap luas sepasang sepatu, maka panas yang timbul pada piringan segera dipindahkan ke udara sekitarnya. Ini mengakibatkan suhu sepasang sepatu rem hampir tetap (tidak panas).


Penerapan Elektron


Perhatikan bagaimana militer AS melawan api dengan listrik dan suara 



teknik api Tradisional pertempuran telah mengandalkan menyiram api dengan air atau bahan kimia. Namun dalam upaya untuk memerangi kebakaran di lingkungan pertempuran, DARPA telah mengembangkan teknik inovatif mana api dapat dipadamkan dengan menggunakan listrik dan suara. Tetapi sementara bukti dari konsep telah ditetapkan, tantangan riil akan membawa ke dunia nyata. 

Pentagon memiliki alasan yang baik untuk khawatir tentang kebakaran. Kembali di tahun 2008, kebakaran kapal kapal induk USS George Washington dibakar selama 12 jam dan me nyebabkan sekitar $ 70 juta dalam kerusakan. Insiden itu mengakibatkan berdirinya Supresi Kebakaran Instan DARPA (IFS) program dengan tujuan yang ditetapkan bahwa pembelajaran untuk lebih memahami sifat-sifat dasar api untuk mengubah cara dapat dipadamkan.

Pernyataan utama yang datang dengan cara yang para peneliti dibingkai sifat dari api. Menurut fisikawan, api sebenarnya plasma dingin. Kesadaran ini menyebabkan DARPA untuk berteori bahwa fisika terapan - bukan kimia -. Dapat membantu mereka datang dengan cara baru untuk memadamkan api. Dan ini adalah apa yang terjadi. Dengan melihat sifat elektromagnetik dan akustik api, para peneliti DARPA mampu merancang dua skema yang berbeda untuk penekanan api -. Yang melibatkan penerapan elektron, dan satu dengan suara



Dengan menggunakan elektroda genggam, para ilmuwan DARPA mampu menekan gas metana kecil dan kebakaran bahan bakar cair. Metode ini bekerja dengan menciptakan medan osilasi yang menginduksi serangkaian cepat jet yang menggantikan zona pembakaran dari sumber bahan bakar. Dengan kata lain, medan listrik menciptakan sebuah "angin ion" yang berhembus keluar api. 

Dan dalam percobaan kedua (lihat video di banner di atas), api telah dipadamkan oleh medan akustik yang dihasilkan oleh speaker di kedua sisi kolam bahan bakar. Hal ini mengakibatkan dua efek yang berbeda. Pertama, gelombang suara meningkatkan kecepatan udara yang menipis daerah batas api, sehingga lebih mudah untuk mengganggu api. Dan kedua, bidang akustik terganggu permukaan kolam, menyebabkan api untuk memperluas dan penurunan suhu. Pada dasarnya, api dipadamkan sebagai jumlah panas yang sama ter sebar di area yang lebih besar - speaker suara peledakan pada frekuensi tertentu yang memadamkan api


Penerapan Gelombang Cahaya


Transmisi dalam Sistem Telekomunikasi.


Informasi yang dikirimkan dapat berupa gambar, suara, atau informasi tertentu. Pada penerapan teknisnya, informasi ini diubah kedalam bentuk sinyal. Sinyal akan memudahkan proses pengiriman dari suatu pemancar ke penerima. Keseluruhan proses ini memerlukan suatu media transmisi, yang disebut kanal transmisi, dalam mengirimkan informasi tadi hingga dapat diterima di tujuan.

Pada sistem telekomunikasi ada 3 bagian penting yang saling berhubungan yaitu, pengirim (transmitter), media transmisi (kanal transmisi) sampai penerima (receiver). Informasi yang dikirim oleh transmitter dapat berupa sinyal suara, gambar, atau sinyal data/pesan. Informasi ini disalurkan melalui sebuah media (kanal) transmisi dapat berupa dengan kabel (wire) atau tanpa kabel (wireless). Informasi yang tersalur dalam kanal lalu diterima oleh sebuah penerima (receiver). Pada pengembangan lebih lanjut, media yang digunakan serat optik untuk yang terbaru, media tanpa kabel dapat digunakan satelit luar angkasa, cahaya bahkan wi-fi. Pengguna (subscriber) banyak memanfaatkan media transmisi dengan cahaya.

Cahaya dianggap sebagai kanal transmisi alternatif yang mumpuni, dikarenakan cahaya dapat menyalurkan dengan cepat informasi yang disisipkan dalam transmitter hingga cahaya sebagai media yang tepat dengan kecepatan ? 3.108 m/s. Cahaya merupakan energi yang berkuanta. Cahaya memiliki muatan didalamnya, muatan ini dikenal foton. Foton-foton ini saling berinteraksi satu sama lain hingga menghasilkan bentuk energi (Rustam, 2005). Karena cahaya merupakan energi, ia dikelompokkan klasifikasi tertentu (spketrum) yang mendasari karakterisitik dari beberapa bentuk energi tersebut. Pada cahaya pembagian ini dikenal dengan Spektrum Cahaya. Spektrum ini dikelompokkan berdasarkan akrakteristik tertentu pada cahaya yang bervariasi.

Pada cahaya tampak yang memiliki panjang gelombang (350nm-680nm) dapat dimanfaatkan dalam beberapa aplikasi bidang ilmu. Beberapa diantaranya, pemanfaatan sinar LASER untuk mendeteksi penyakit hingga digunakan dalam tata cahaya suatu pertunjukkan, kemudian serat optik mulai digunakan sebagai media transmisi jarak telekomunikasi dengan mengganti peranan kabel. Light Emiited Diode (LED) dapat digunakan dalam media trasnmisi, konteks ini telekomunikasi. Media ini memiliki panjang gelombang yang relative kecil (± 700 nm), tetapi media ini memiliki intensitas energi (± 20 mW/A). Untuk itu perlu diketahui, karakteristik dari LED.

Light Emitted Dioe (LED)

Light Emitted Diode (LED) ialah alat aplikatif dari cahaya tampak yang bersifat monokromatik. Cara bekerja alat ini dengan mengubah electron menjadi foton. Elektron yang dialiri oleh sumber tegangan (panjar maju) akan mengalami medan elektromagnetik hingga menimbulkan arus listrik. Arus listrik ini kemudian akan meng”hidup”kan dioda (LED) hingga foton dalam LED akan memancarkan energi dalam bentuk cahaya LED ( Lizuka, 2008). Berikut gambaran mengenai prinsip kerja dari LED.

Dalam LED, dapat dipandang sebagai sebuah kristal. Kristal ini terdiri dari lubang (hole) dan elektron (ion), setiap elektron akan mengisi lubang yang kosong dalam rekombinasi ini disebabkan oleh hantaran arus listrik dari sumber tegangan (panjar maju). Ketika elektron telah berekombinasi dengan lubang tadi, menyebabkan elektron terlepas dari energi ikatnya. Rekombinasi ini menghasilkan energi yang terlepas dari elektron. Energi yang terlepas inilah digunakan untuk memancarkan foton (rekombinasi radiaktif), sebagaian lain digunakan untuk memanaskan partikel-partikel kristal (rekombinasi non-radiaktif). Pancaran cahaya ini merupakan cahaya sebuah LED.

Beberapa karakteristik dari Light Emitting Diode (LED) antara lain :

* Warna (panjang gelombang) ditentukan oleh band-gap
* Intensitas cahaya hasil berbanding lurus dengan arus
* Non linieritas tampak pada arus rendah dan tinggi

Pemanasan sendiri (self heating) menurunkan efisiensi pada arus tinggi.

Jenis-jenis Laser


Di pasaran, saat ini ada 5 jenis laser yang umum digunakan sebagai pointer ketika melakukan presentasi atau hingga untuk aplikasi lain seperti cahaya hiasan di acara pertunjukan. Kelimanya adalah laser merah, kuning, hijau, biru, ungu.

Laser merah adalah laser yang paling umum digunakan untuk presentasi dan dipancarkan dengan cahaya berpanjang gelombang 671 nanometer. Laser kuning, dipancarkan pada 593,5 nanometer memiliki output antara 1mW (miliwatt) hingga sekitar 10mW. Proses pembuatan laser kuning cukup rumit dan membutuhkan stabilizer suhu dan pendinginan. Ini menyulitkan laser kuning dibuat dalam alat berukuran kecil. Laser Hijau, pembuatan laser hijau juga lebih kompleks dibanding laser merah. Cahaya hijau yang dihasilkan merupakan hasil dari proses tidak langsung yang diawali dengan pembuatan sinar dengan daya besar (umumnya antara 100 sampai 300 mW). Sinar laser dengan panjang gelombang 532 nanometer bisa dibuat dengan daya output yang berbeda. Laser biru memiliki konstruksi serupa dengan laser hijau. Ada dua diode yang digunakan untuk memproduksinya yakni yang mampu menghasilkan laser 450 nanometer dan 405 nanometer. Versi 450 nanometer lebih terang karena panjang gelombangnya lebih dekat dengan puncak sensitivitas mata manusia. Laser ungu memancarkan cahaya berpanjang gelombang 405 nanometer, dekat dengan ultraviolet yang berada di batas kemampuan pengelihatan ekstrim manusia dan bisa menghasilkan nuansa warna biru..
Pemanfaatan Laser Hijau
Di Amerika Serikat, laser hijau umum dimanfaatkan oleh kepolisian atau militer. Polisi dapat menggunakan perangkat seperti pistol yang menggunakan laser hijau untuk mengganggu pengelihatan para tahanan saat petugas masuk ke sel, misalnya untuk mengambil tahanan.
Perangkat yang disebut ‘laser optical distracter’ itu bekerja dengan menembakkan gelombang cahaya yang dapat mencapai jarak hingga 2400 meter. Saat diarahkan ke mata seseorang, cahaya itu mengakibatkan kerusakan penglihatan temporer. Ia hanya dapat melihat cahaya kuning, hijau dan hitam.
Meski tidak dalam bentuk laser pointer, di dunia militer, laser hijau juga memiliki banyak kegunaan. Misalnya untuk melacak persembunyian seorang sniper atau mengungkap keberadaaan senapan mesin di balik semak-semak.

Pemantulan Bunyi


Pada saat kita mengikuti sebuah acara pidato di dalam ruangan dengan menggunakan pengeras suara, terdengan bunyi pantul dari suara aslinya, dimana bunyi pantul ini mengganggu bunyi aslinya sehingga bunyi aslinya nampak agak kabur. Atau ketika kita memasuki kamar mandi, suara kita ketika berbicara akan terpantul-pantul oleh dinding kamar mandi. Pemantulan semacam ini dinamakan gaung. Secara definisi, gaung merupakan perulangan bunyi yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi dari sumber bunyi, akibat bunyi dari sumber bunyi ini terpantul berulang-ulang pada suatu ruangan. Gaung terjadi karena gelombang bunyi dipantulkan oleh permukaan yang keras. Oleh karena itu, dinding-dinding bagian dalam suatu gedung pertunjukkan, konser, atau teater dilapisi dengan bahan bahan lunak untuk menyerap bunyi sehingga mengurangi atau menghilangkan gaung.

Hal berbeda terjadi manakala kita berteriak di tempat tinggi atau luas, misalnya disebuah tebing atau di depan sebuah gua. Setelah kita berteriak, sesaat kemudian ada yang membalas teriakan kita. Hal ini terjadi juga karena bunyi yang dihasilkan oleh sumber bunyi (yaitu teriakan kita) dipantulkan kembali. Pemantulan semacam ini dinamakangema. Secara definisi, gema merupakan perulangan bunyi yang terdengar setelah bunyi ditimbulkan. Gema terjadi karena bunyi dipantulkan oleh suatu permukaan. Cepat atau lamanya kita mendengar gema bergantung pada seberapa jaur jarak kita dengan permukaan pemantul bunyi itu.



Peristiwa pemantulan bunyi tidak selalu merugikan, tetapi ada juga yang menguntungkan, misalnya ketika akan mengukur kedalaman laut dengan menggunakan sonar. Sonar atausound navigation and ranging merupakan suatu metode untuk menaksir ukuran, bentuk, dan kedalaman benda-benda di bawah air (termasuk kedalaman laut) dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Sonar bekerja berdasarkan prinsip pemantulan bunyi.

Perkembangan penggunaan USG dalam berbagai bidang ilmu kedokteran saat ini, salah satunya adalah bidang obstetri ginekologi, berawal dari ditemukannya cara mengukur jarak di dalam air menggunakan gelombang suara. Pada saat itu dikenal istilah “sonar” atau Sound Navigation andRanging. Lazzaro Spallanzani, seorang ahli biologi Italia, dapat dikatakan sebagai orang yang mengilhami penemuan tersebut. Sekira tahun 1794 ia mendemonstrasikan kemampuan seekor kelelawar menentukan arah terbang dan mencari mangsa dalam gelap dengan menggunakan gelombang suara berfrekuensi tiriggi (ultrasonik). Kelelawar tersebut memanfaatkan pantulan suara ultrasonik yang dikeluarkannya setelah menumbuk suatu objek. Sehingga ia tidak akan menabrak sebuah benda atau sebaliknya dapat menentukan lokasi mangsanya. Awal tahun 1826, Jean Daniel Colladon, seorang ahli fisika dari Swiss berhasil menggunakan sebuah alat yang dinamakan “underwater bell” untuk mendeterminasi kecepatan suara dalam air di Danau Geneva. Penemuan ini memacu para ahli fisika lainnya untuk meneliti dasar ilmu fisika mengenai getaran, transmisi, dan refraksi gelombang suara. Salah satu ahli fisika yangturut andil dalam penelitian itu adalah Lord Rayleigh asal Inggris. Tahun 1877 iamengemukakan the Theory of Sound yang intinya menerangkan bahwa gelombang suara adalah sebuah persamaan matematika. Persamaan mi membentuk dasar teori sistem kerja akustik.

Sistem deteksi suara dalam air kemudian dikembangkan dan dimanfaatkan untuk kepentingan navigasi kapal selam selama perang dunia pertama berlangsung, khususnya setelah kejadian tenggelamnya kapal Titanic pada tahun 1912. Hal itu terjadi berkat penemuan alat hydrophone oleh seorang ahli fisika Perancis, Paul Langevin. Alat ini juga memanfaatkan pantulan gelombang ultrasonik.

Penemuan radar (radio detection and ranging) pada tahun 1953 oleh Robert Watson-Watt juga menerapkan sistem kerja gelombang ultrasonik. Seperti sonar, alat inipun menjadi inspirasi digunakannya ultrasonik dalam bidang obstetri ginekologi kelak. Hanya pemanfaatannya saat itu lebih banyak digunakan untuk kepentingan pelacakan kapal musuh di udara. Perkembangan pemakaian ultrasonik di bidang obstetri ginekologi berikutnya juga tak lepas dari peranan penemuan Sonar merupakan sistem yang menggunakan gelombang suara bawah air yang dipancarkan dan dipantulkan untuk mendeteksi dan menetapkan lokasi obyek di bawah laut atau untuk mengukur jarak bawah laut. Sejauh ini sonar telah luas digunakan untuk mendeteksi kapal selam dan mendeteksi kedalaman, penangkapan ikan komersial, keselamatan penyelaman, dan komunikasidi laut.



Cara kerja perlengkapan sonar adalah dengan mengirim gelombang suara ke bawah permukaan dan kemudian menunggu untuk gelombang pantulan (echo). Data suara dipancar ulang keoperator melalui pengeras suara atau ditayangkan pada monitor.

Angin Laut dan Angin Darat

Angin laut dan angin darat merupakan contoh peristiwa alam yang melibatkan arus konveksi pada zat gas. Tahukah kamu bagaimana terjadinya angin laut dan angin darat? Coba perhatikan gambar di bawah ini!




Pada siang hari daratan lebih cepat panas daripada lautan. Hal ini mengakibatkan udara panas di daratan akan naik dan tempat tersebut diisi oleh udara dingin dari permukaan laut, sehingga terjadi gerakan udara dari laut menuju ke darat yang biasa disebut angin laut. Angin laut terjadi pada siang hari, biasa digunakan oleh nelayan tradisional untuk pulang ke daratan. Bagaimanakah angin darat terjadi?
 

Konduktor dan Isolator


Memasak air akan lebih cepat mendidih bila menggunakan alat/wadah yang terbuat dari logam, karena logam merupakan penghantar panas (konduktor) yang baik. Bandingkan jika menggunakan alat/wadah yang terbuat dari tanah liat. Begitu pula tangkai atau pegangan alat masak atau alat penggorengan, biasanya menggunakan kayu atau karet. Sebab, kayu dan karet merupakan benda penyekat panas (isolator) yang baik atau penghantar panas yang kurang baik. Benda yang dapat menghantarkan panas dengan baik di sebut konduktor, sedangkan benda yang tidak dapat menghantarkan panas dengan baik disebut isolator.  

Benda yang bersifat konduktor dan isolator banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini adalah contoh benda-benda yang memanfaatkan sifat konduktor dan isolator:

Wajan dan Panci
Benda yang sangat baik menghantarkan panas yaitu jenis logam ( baja, besi, tembaga, seng, alumunium, perunggu, kuningan ). Logam yang paling baik menghantarkan panas adalah alumunium. Alumunium dipakai untuk perkakas rumah tangga, misalnya : wajan penggorengan, panci, rice cooker, ceret dan lain-lain. Alat dapur yang sering berhubungan dengan api, menggunakan sifat konduktor dan isolator panas. Bagian benda yang menempel pada api terbuat dari bahan konduktor misalnya aluminium. Sedangkan benda yang digunakan sebagai pegangan umumnya terbuat dari isolator untuk menyekat panas. Benda yang digunakan sebagai pegangan pada alat dapur misalnya kayu atau plastik.

Thermos
Termos terbuat dari campuran alumunium, kaca, plastik, dan gabus. Bagian dalam termos terbuat dari alumunium yang dilapisi kaca. Bahan ini merupakan jenis konduktor yang cukup baik. Bagian luar termos terbuat dari plastik dan gabus. Tujuannya adalah menjaga suhu dalam termos supaya tetap. Gabus dan plastik adalah isolator panas. Ada juga termos yang menggunakan ruang hampa udara di dalamnya, ruang hampa udara ini juga berfungsi sebagai isolator panas. Termos yang tertutup rapat hingga hampa udara mampu menjaga suhu air. Prinsip kerja termos panas maupun dingin adalah sama.
Setrika
Setrika listrik ini mengubah energi listrik menjadi energi panas. Panas yang dihasilkan digunakan untuk merapikan pakaian. Setrika listrik dibuat dari campuran bahan konduktor dan isolator. Bagian dasar setrika terbuat dari besi sebagai penghantar panas yang baik(konduktor). Bagian atas setrika (pegangan) terbuat dari plastik. Plastik merupakan bahan yang tidak dapat menghantarkan panas (isolator). Perpaduan inilah yang menjadikan setrika listrik nyaman dipakai meskipun pada suhu tinggi.


Jaket
Jaket terbuat dari bahan kain yang bersifat isolator. Pada saat suhu udara dingin, jaket akan menahan panas yang ada dalam tubuh keluar. Dengan demikian, kita akan tetap merasa hangat. Pakaian lain yang sama fungsinya dengan jaket adalah sweater, sweater menahan panas tubuh kita agar tidak keluar. Sehingga badan kita tetap hangat.
 
Copyright © 2012 - 2015 Renviletieft Blog - All Rights Reserved
Template Craeted by : RenvileTieft Blog
Proudly Powered by Blogger