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?

  

Magnet

Kontaktor magnet/ magnetic contactor yg banyak fungsi

Aplikasi kontaktor magnet atau magnetic contactor dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak sekali, misalnya: membuat alarm sederhana, timer keamanan, dll. Tetapi salah satu fungsi yang paling menonjol sehingga disarankan diaplikasikan. Membuat saklar listrik dirumah lebih awet, karena hanya digunakan sebatas untuk on/off kontaktor magnet, sedangkan kontaktor magnet yang melakukan tugas sebagai alat yang berhubungan langsung untuk penyambung/ pemutus aliran listrik bagi peralatan listrik berdaya besar, seperti AC, pompa air, dll.

 

 

 

Kalau di pabrik, penggunaan kontaktor magnet biasanya lebih ditujukan untuk waktu start/ menghidupkan suatu rangkaian mesin produksi. Biasanya dalam suatu rangkaian terdapat beberapa motor dan semua motor harus dihidupkan dan dilakukan secara serentak dengan menggunakan kontaktor magnetik.

 

Read more at http://o2-fresh.blogspot.com/2009/10/kontaktor-magnet-magnetic-contactor-yg.html#hu5q2wcOycUlCV6F.99

Betatron

Betatron adalah sebuah alat yang di gunakan untuk mempercepat elektron sampai laju tinggi dengan membolehkan medan-medan listrik imbas yang dihasilkan oleh sebuah fluks magnet bekerja pada elektron tersebut.

Gambar di atas merupakan sebuah contoh betatron dengan tenaga antara 100MeV-300MeV. betatron juga di gunakan sebagai sumber energi pada sinar-x dan sinar gamma  yang dapat di pakai dalam pengobatan kanker dan dalam industri juga.
di dalam betatron terdapat medan magnet yang berfungsi sebagai:
a). memandu elektron di dalam lintasan lingkaran
b). dapat menghasilkan medan listrik
c). mempertahankan supaya jari-jari lintasan(orbit) di dalam elektron bergerak konstan
d). memindahkan elektron dari lintasan setelah mencapai tenaga penuh
e). sebagai gaya pembalik (restoring force).

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 dinamakan gema. 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 atau sound 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.

Pantulan Bunyi pada Kelelawar

“Kelawar menutup kelopak matanya pada siang hari di dalam sarangnya, dan menjadikan malam hari sebagai terang yang memberi petunjuk kepadanya dalam mencari rezekinya. Maka MAHA SUCI ALLAH yang telah menjadikan malam baginya sebagai siang dan waktu mencari rezeki, dan siang hari sebagai waktu untuk berehat dan diam.”

( Saiyyidina ‘Ali kw )

Mesti adik-adik nak tau apa yang Saiyyidina ‘Ali kw maksudkan di atas kan? Haa! Kelawar merupakan haiwan yang berjaga waktu malam dan tidur pada waktu siang (nocturnal). Tidak seperti manusia yang hanya dapat bekerja atau bergerak aktif pada waktu siang, kerana pada waktu siang ada cahaya matahari. Berlainan pula dengan kelawar. ALLAH SWT takdirkan kelawar boleh begerak aktif atau bekerja hanya pada waktu malam. Mesti adik-adik pelik kan? “Macam mana kelawar nak bekerja kalau tanpa cahaya? Macam mana dia nak melihat tanpa cahaya?” Haaa! Itulah uniknya kelawar! ALLAH SWT mesti ciptakan kelebihan pada setiap makhlukNYA dan setiap makhluk mempunyai kelebihan yang berbeza-beza. Pada setiap kelebihan itu, ALLAH SWT ciptakan bukanlah dengan sia-sia (Surah Aali Imran [ 3 ] : 191). Tak percaya? Baiklah. Mari kita lihat!

 

“Ya TUHAN kami, tidaklah ENGKAU menciptakan ini dengan sia-sia, MAHA SUCI ENGKAU, maka peliharalah kami dari siksa neraka.”

( Surah Aali Imran [ 3 ] : 191 )

MELIHAT

Kelawar tidak melihat menggunakan cahaya seperti kita. “Habis, bagaimana kelawar melihat?” Kelawar melihat menggunakan gelobang khas yang dinamakan ‘echolocation’.

(1) Apa itu ‘echolocation’?

‘Echolocation’ adalah pantulan bunyi yang dikeluarkan oleh kelawar untuk melihat pada waktu malam yang gelap bagi mengenal pasti lokasi sesuatu objek.

( Lihat gambar rajah [ i ] )

 

Gambar rajah [ i ] : Gambaran ‘echolocation’

(2) Bagaimana ‘echolocation’ ini berfungsi?

‘Echolocation’ ini berfungsi apabila kelawar mengeluarkan bunyinya. Setiap kali kelawar terbang, mereka menggunakan ‘echolocation’ ini bagi mengesan objek di hadapan mereka agar mereka tidak terlanggar objek tersebut. Seperti yang kita sedia maklum, gelombang bunyi akan memantulkan kembali bunyinya apabila terdapat objek di hadapannya. Begitulah fungsi ‘echolocation’ tadi. Apabila kelawar tadi mengeluarkan bunyi tersebut, maka terhasillah ‘ecolocation’ tersebut. Apabila ‘echolocation’ itu “berlanggar” dengan objek di hadapannya, maka bunyi tadi terpantul kembali ke telinga kelawar tersebut. Maka, tahulah kelawar itu bahawa di hadapannya terdapat objek. Jadi, kelawar itu tidak akan melanggar objek tersebut. Begitu juga cara yang kelawar gunakan untuk memburu mangsanya. Kelawar akan menggunakan ‘ecolocation’ yang ALLAH SWT berikan kepada mereka untuk mencari mangsa (makanan) mereka

Gejala Gelombang

           Gejala Compton adalah peristiwa foton yang menumbuk elektron akan dihamburkan dengan panjang gelombang yang lebih besar.Compton menyimpulkan bahwa paket-paket energi gelombang elektromagnetik (foton) dapat befungsi sebagai partikel dengan momentum sebesar : 

Pada efek fotolistrik, cahaya dapat dipandang sebagai kuantum energi dengan energi yang diskrit. Kuantum energi tidak dapat digambarkan sebagai gelombang tetapi lebih mendekati bentuk partikel. Partikel cahaya dalam bentuk kuantum dikenal dengan sebutan foton. Pandangan cahaya sebagai foton diperkuat lagi melalui gejala yang dikenal sebagai efek Compton.

Jika seberkas sinar-X ditembakkan ke sebuah elektron bebas yang diam, sinar-X akan mengalami perubahan panjang gelombang dimana panjang gelombang sinar-X menjadi lebih besar. Gejala ini dikenal sebagai efek Compton, sesuai dengan nama penemunya, yaitu Arthur Holly Compton.

 

Sinar-X digambarkan sebagai foton yang bertumbukan dengan elektron (seperti halnya dua bola bilyar yang bertumbukan). Elektron bebas yang diam menyerap sebagian energi foton sehingga bergerak ke arah membentuk sudut terhadap arah foton mula-mula. Foton yang menumbuk elektron pun terhambur dengan sudut ? terhadap arah semula dan panjang gelombangnya menjadi lebih besar. Perubahan panjang gelombang foton setelah terhambur dinyatakan sebagai

 

Dimana m adalah massa diam elektron, c adalah kecepatan cahaya, dan h adalah konstanta Planck.

Teori de Broglie

Menurut de Broglie Jika gelombang elektromagnetik pada suatu saat dapat berkelakuan sebagai partikel maka partikel yang bergerak dapat berkelakuan sebagai gelombang. Dengan besar panjang gelombang de Broglie :

PERPINDAHAN KALOR-TERMOS

 

Termos dibuat dari kaca yang berdinding rangkap, naah diantara dinding itu dibuat hampa udara dan salah satu dindingnya dilapisi oleh lapisan yang mengkilap (disini kita gunakan perak). Di termos ini terdapat dua dinding kaca, yang masing-masing dibuat mengilap. Bagian dalam dibuat mengkilap agar kalor dari air panas tidak diserap oleh dinding. Sedangkan bagian luar dinding kaca dibuat mengilap dan dilapisi dengan perak, tujuannya agar tidak terjadi perpindahan kalor secara radiasi.

Buat apaan sih kok dikasi ruang hampa segala? Ruang hampa udara disini digunakan untuk mencegah perpindahan kalor secara konveksi. Tutup termos itu ada fungsinya nggak? Jelas ada dong, tutup termos disini dibuat dari bahan isolator, gunanya untuk mencegah perpindahan kalor secara konduksi.

Struktur Termos Beserta Keterangannya

Tutup Sumbat Termos = Mencegah perpindahan kalor secara konduksi.

Dinding Dalam Kaca = Mencegah perpindahan kalor dari air panas agar tidak diserap oleh dinding.

Dinding Luar Kaca = Mencegah perpindahan kalor secara radiasi.

Ruang Hampa Udara (Vakum) = Membatasi kemungkinan panas hilang dari dalam atau masuk ke dalam termos dengan konveksi.

Dinding Pelingdung Kaca = Sebagai isolator antara tabung kaca dengan udara sekitar.

Karet Penahan Kaca = Menjaga posisi botol (kaca) tetap ditempatnya.

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.

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

Arus AC

Arus bolak-balik (AC / alternating current ) adalah arus listrik dimana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda dengan arus searah dimana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).
Secara umum, listrik bolak-balik berarti penyaluran listrik dari sumbernya (misalnya PLN) ke kantor-kantor atau rumah-rumah penduduk. Namun ada pula contoh lain seperti sinyal-sinyal radio atau audio yang disalurkan melalui kabel, yang juga merupakan listrik arus bolak-balik. Di dalam aplikasi-aplikasi ini, tujuan utama yang paling penting adalah pengambilan informasi yang termodulasi atau terkode di dalam sinyal arus bolak-balik tersebut.

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.

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).

Sumber : http://bang-bro.blogspot.com/2012/10/terapan-fisika-fluida-dalam-kehidupan.html#ixzz2Ei3HwwHg

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.

Sumber : http://bang-bro.blogspot.com/2012/10/terapan-fisika-fluida-dalam-kehidupan.html#ixzz2Ei2wlt3X

Karburator

Gambar Karburator

Penampang bagian atas menyempit sehingga udara yang mengalir pada bagian ini bergerak dengan kelajuan yang tinggi. Sesuai asas Bernoulli, tekanan pada bagian ini rendah. Tekanan didalam tangki bensin sama dengan tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer memaksa bahan bakar tersembur keluar melalui jet sehingga bahan bakar bercampur dengan udara sebelum memasuki silinder mesin.

Sumber : http://bang-bro.blogspot.com/2012/10/terapan-fisika-fluida-dalam-kehidupan.html#ixzz2Ei2ipVU9

Fenomena Angin

Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara (tekanan tinggi ke tekanan rendah) di sekitarnya.

Apabila dipanaskan, maka udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya berkurang. Udara dingin disekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Diatas tanah udara menjadi pAnas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini dinamakan konveksi.

Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari lainnya. Semakin tinggi tempat, semakin kencang pula angin yang bertiup. Di siang hari, angin bergerak lebih cepat bila diandingkan dengan malam hari.
Sedang angin darat dan angin laut terjadi karena perbedaan tekanan udara antara permukaan laut dan daerah daratan di sekitar pantai. Sebagai akibat adanya sinar matahari yang meninari kawasan tersebut.

Sumber : http://bang-bro.blogspot.com/2012/10/terapan-fisika-fluida-dalam-kehidupan.html#ixzz2Ei28xeey

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).

Sumber : http://bang-bro.blogspot.com/2012/10/terapan-fisika-fluida-dalam-kehidupan.html#ixzz2Ei1mjH9u

Aplikasi Interferensi, Difraksi, dan Polarisasi

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.

Bidang Miring

Sebuah bidang miring menurunkan gaya yang dibutuhkan untuk menaikkan benda ke tempat tinggi dengan menambah jarak pemberian gaya yang harus diberikan ke posisi tujuan.
Bidang miring biasa digunakan pada alat pemotong dan sering menggabungkan dua bidang miring dalam bentuk baji. Dalam baji, gerak maju diubah menjadi gerakan pemisahan yang tegak lurus terhadap ke wajah kapak. Resleting adalah sebuah kombinasi dari dua baji yang rendah untuk menutup dan baji atas untuk membuka.

Bidang miring biasa digunakan pada alat pemotong dan sering menggabungkan dua bidang miring dalam bentuk baji. Dalam baji, gerak maju diubah menjadi gerakan pemisahan yang tegak lurus terhadap ke wajah kapak. Resleting adalah sebuah kombinasi dari dua baji yang rendah untuk menutup dan baji atas untuk membuka.

Sekrup pada dasarnya adalah bidang miring yang dibungkus disekitar tabung. Dalam sebuah bidang miring, gaya lurus di bidang horizontal diubah menjadi gaya “angkat “vertikal. Dengan sekrup, gaya putar pada bidang horizontal diubah menjadi gaya “angkat “vertikal.
Ketika sekrup kayu diputar, ulir sekrup mendorong kayu. Sebuah gaya reaksi dari kayu mendorong kembali ulir sekrup dan dengan cara ini sekrup bergerak turun meskipun kekuatan memutar sekrup ada pada bidang horisontal. Sekrup dikenal karena gesekan yang tinggi,itulah sebabnya mereka digunakan untuk menempelkan sesuatu. Sebuah bor juga merupakan bidang miring.

BESARAN POKOK

Pengukuran adalah proses membandingkan nilai besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Hasil dari pada pengukuran merupakan besaran.
Besaran adalah sesuatu yang dapat di ukur dan dinyatakan dengan angka atau nilai dan memiliki satuan.
Dalam fisika terdapat dua besaran yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya didefinisikan terlebih dahulu dan tidak dapat dijabarkan
dari besaran lain.

1. Panjang



Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang. Lebar, tinggi, jari-jari lingkaran termasuk dalam
besaran panjang. Dalam SI satuan panjang adalah meter.
Standar panjang internasional yang pertama adalah sebuah batang terbuat dari bahan campuran platina
iridium, dan di simpan di the international Bureau of Weight and Measures. Tahun 1960 para ahli menetapkan
bahwa satu meter sama dengan 1.650.763,73 kali panjang gelombang pancaran sinar jingga-merah dari atom
kripton-86 dalam ruang hampa. Alat ukur panjang adalah mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup.
Pada mikrometer sekrup mempunyai tingkat ketelitian 0,01 mm sedangkan jangka sorong mempunyai tingkat
ketelitian 0,1 mm .
2.  Massa



Satuan standar untuk massa adalah kilogram. Massa adalah jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda.
Satu kilogram adalah massa sebuah silinder logam yang terbuat dari campuran platina iridium yang disimpan di
lembaga Berat dan Ukuran Internasional di Paris, Prancis. Untuk menggukur besaran massa antara lain adalah
sebagai berikut :
1. Neraca lengan,
ada yang terdiri dari dua lengan atau tiga lengan.
2. Neraca kimia,
biasa digunakan untuk mengukur massa yang kecil.
3. Neraca elektronik/digital
3. Waktu

Satuan waktu dalam SI adalah sekon. Pada mulanya satuan waktu didasarkan pada waktu perputaran bumi mengelilingi sumbunya. Untuk mendapatkan pengukuran waktu yang lebih teliti, sekarang orang menggunakan jam atom. Jam ini diatur oleh gerakan atom tertentu (misalnya atom Cesium) dimana 1 detik adalah 9.192.631.770 periode getaran atom cesium-133. Alat ukur waktu yang digunakan untuk mengukur besaran waktu antara lain adalah sebagai berikut :
1. Jam matahari, jam pasir, jam air.
2. Arloji
3. Stopwatch

Penerapan Sifat Pemuaian Zat

Zat-zat tertentu mempunyai koefisien muai yang besar, akibatnya, benda yang terbuat dari zat tersebut akan bertambah ukurannya secara mencolok saat udara panas atau suhu benda tinggi, sebaliknya benda tersebut akan menyusut jika udara dingin. Efek pemuaian zat harus diperhitungkan pada konstruksi jembatan, bangunan, atau peralatan rumahtangga lainnya. Berikut ini adalah beberapa manfaat pemuaian.
Pengelingan
Pengelingan adalah penyambungan dua plat logam dengan menggunakan paku keling. Kedua plat yang akan disambung. Paku keling yang sudah dipanaskan hingga membara kemudian digunakan untuk menyambung, setelah itu  dipukul hingga rata. Pada saat dingin kembali, paku menyusut dan kedua plat dapat tersambung erat.


Keping Bimetal
Bimetal artinya dua buah logam. Keping bimetal adalah dua keping logam yang memiliki koefisien muai panjang berbeda (biasanya kuningan dan besi) yang dikeling menjadi satu. Keping bimetal sangat peka terhadap perubahan suhu. Pada suhu normal panjang kedua logam sama, jika suhunya naik, kedua logam memuai dengan pertambahan panjang yang berbeda, akibatnya keping bimetal membengkok ke arah logam yang mempunyai koefisien terkecil. Pembengkokan bimetal dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya saklar alarm bimetal, atau termometer bimetal.

Pada gedung-gedung keping bimetal digunakan sebagai saklar alarm kebakaran. Jika terjadi kebakaran, suhu ruangan akan naik, keping bimetal akan melengkung dan menghubungkan rangkaian listrik sehingga alarm kebakaran berbunyi.
Pemasangan Jaringan Listrik atau Telepon


Kabel listrik atau telepon harus dipasang kendur dari satu tiang ke tiang yang lain. Jika suhu turun pada malam hari atau saat hari dingin, kawat akan menyusut sehingga panjangnya akan berkurang. Jika tidak dipasang kendur, penyusutan panjang dapat menyebabkan kabel putus.

Pemasangan instalasi kabel dibuat kendur agar pada malam hari atau

suhu udara rendah mencegah kabel terputus.

Kontruksi Jembatan
Jembatan seringkali dibuat dari kerangka besi. Rangka jembatan yang terbuat dari besi akan memuai jika suhunya naik, antara ujung rangka jembatan dengan tiang beton diberi celah pemuaian. Selain itu ujung tersebut diletakkan di atas roda. Ketika terjadi pemuaian, rangka bertambah panjang. Keberadaan roda dan celah memudahkan gerak memanjang dan memendeknya rangka, sehingga terhindar dari pembengkokan.

Celah pada sambungan sebuah jembatan yang memberi ruang bila terjadi pemuaian.

Sambungan Rel Kereta Api
Pemasangan rel kereta api harus menyediakan celah antara satu batang rel dengan batang rel yang lain. Jika pada siang hari dan suhu meningkat, batang rel akan memuai sehingga terjadi pertambahan panjang, dengan adanya celah tidak terjadi tabrakan antara dua batang rel yang berdekatan yang dapat menyebabkan rel kereta menjadi bengkok.

Celah antar rel yang berfungsi sebagai ruang apabila terjadi pemuaian.

Usaha dan Energi

 Sumber energi yang paling utama di Bumi adalah matahari, tetapi terdapat sumber energi lain yang dapat digunakan untuk kesejahteraan manusia seperti energi angin, energi panas bumi, energi pasang surut, energi listrik, energi biogas, dan energi nuklir.
Dalam pemanfaatan energi kita bisa mengubah dari satu bentuk energi menjadi bentuk energi yang lain.
Perubahan bentuk energi antara lain:

• pada setrika terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kalor

• pada lampu pijar terjadi perubahan energi listrik menjadi energi cahaya

• pada dinamo terjadi perubahan energi gerak menjadi energi listrik