Pengertian Energi Kinetik

Energi kinetik adalah jenis energi yang terkait dengan gerak suatu benda. Secara sederhana, energi kinetik dapat diartikan sebagai energi yang dimiliki oleh sebuah benda karena geraknya. Unit pengukuran energi kinetik adalah joule (J), sama seperti unit pengukuran energi lainnya.

Faktor yang mempengaruhi energi kinetik adalah massa dan kecepatan benda tersebut. Semakin besar massa dan kecepatan benda, maka semakin besar pula energi kinetiknya. Konsep energi kinetik sangat penting dalam fisika dan sering diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, terutama dalam perhitungan energi dalam berbagai macam gerakan benda.

Rumus Energi Kinetik

Rumus untuk menghitung energi kinetik adalah sebagai berikut:

Energi kinetik (Ek) = 1/2 x massa (m) x kecepatan (v)^2 dimana:

• Ek = energi kinetik (joule)
• m = massa (kg)
• v = kecepatan (m/s)

Rumus ini digunakan untuk menghitung besarnya energi kinetik suatu benda dalam berbagai situasi gerakannya. Contoh perhitungan menggunakan rumus energi kinetik dapat dilakukan dengan menghitung massa dan kecepatan benda tersebut, lalu memasukkannya ke dalam rumus energi kinetik. Misalnya, jika sebuah bola dengan massa 0,5 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s, maka energi kinetik bola tersebut dapat dihitung dengan rumus 1/2 x 0,5 x 10^2 = 25 joule.

Untuk latihan, berikut adalah contoh soal menggunakan rumus energi kinetik: Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan memiliki massa 1000 kg. Berapa besarnya energi kinetik mobil tersebut? Jawaban: Energi kinetik = 1/2 x massa x kecepatan^2 Energi kinetik = 1/2 x 1000 x 20^2 Energi kinetik = 200.000 joule

Dengan memahami rumus energi kinetik, kita dapat menghitung besarnya energi kinetik suatu benda dalam berbagai situasi gerakannya. Hal ini sangat berguna dalam memahami fenomena-fenomena fisika yang terjadi di sekitar kita.

Contoh Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh sebuah benda yang sedang bergerak. Berikut adalah beberapa contoh energi kinetik yang bisa kita temui sehari-hari:

1. Bola yang Dilempar

Sebuah bola yang dilempar ke udara memiliki energi kinetik saat bergerak ke atas dan ke bawah.

2. Pesawat Terbang Mengudara

Saat sebuah pesawat terbang mengudara, pesawat memiliki energi kinetik yang besar karena kecepatannya yang tinggi.

3. Dua Kendaraan Tabrakan

Saat dua kendaraan tabrakan, energi kinetik keduanya akan bertambah besar karena kecepatan dan massa masing-masing kendaraan.

4. Seorang Atlet Memanah

Saat seorang atlet memanah, anak panah memiliki energi kinetik yang besar saat melesat ke sasaran.

5. Beban Bergerak pada Konveyor

Saat sebuah beban bergerak pada konveyor, beban memiliki energi kinetik yang tergantung pada kecepatannya dan massa beban itu sendiri.

6. Gerakan Rotasi Benda

Saat gerakan rotasi benda, benda memiliki energi kinetik yang tergantung pada kecepatan rotasi dan massa benda.

7. Kapal Laut yang Melaju

Saat sebuah kapal laut melaju di atas air, kapal memiliki energi kinetik yang tergantung pada kecepatannya dan massa kapal.

8. Seorang Seniman Bela Diri

Saat seorang seniman bela diri melakukan tendangan, kaki seniman memiliki energi kinetik yang besar saat bergerak dengan kecepatan tinggi.

9. Pengendara Sepeda Motor

Saat seorang pengendara sepeda motor melaju di atas jalan, pengendara memiliki energi kinetik yang tergantung pada kecepatannya dan massa sepeda motor.

10. Penari Ballet Melompat

Saat seorang penari ballet melompat, ia memiliki energi kinetik yang besar saat melompat dan bergerak melalui udara.

11. Seorang Atlet Berlari

Saat seorang atlet berlari, ia memiliki energi kinetik yang besar saat bergerak dengan kecepatan tinggi.

12. Kereta Api yang Melaju

Saat sebuah kereta api melaju di atas rel, kereta memiliki energi kinetik yang besar karena kecepatannya yang tinggi.

13. Pemain Sepak Bola Menendang Bola

Saat seorang pemain sepak bola menendang bola, bola memiliki energi kinetik yang besar saat bergerak menuju gawang.

14. Atlet Loncat Jauh

Saat seorang atlet loncat jauh, ia memiliki energi kinetik yang besar saat melompat dan bergerak melalui udara.

15. Pemain Golf Memukul Bola

Saat seorang pemain golf memukul bola, bola memiliki energi kinetik yang besar saat bergerak melalui udara.

16. Pemain Basket

Saat seorang pemain basket melakukan tembakan, bola memiliki energi kinetik yang besar saat bergerak menuju keranjang.

Kesimpulan

Dari pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa energi kinetik adalah salah satu jenis energi penting yang terdapat dalam kehidupan sehari-hari. Dari contoh-contoh di atas, dapat dilihat bahwa semakin besar massa dan kecepatan sebuah benda, maka semakin besar pula energi kinetiknya.

Rumus energi kinetik dapat digunakan untuk menghitung energi kinetik dari berbagai benda dengan berbagai situasi gerakannya. Dengan memahami konsep dan rumus energi kinetik, kita dapat lebih memahami berbagai fenomena fisika yang terjadi di sekitar kita.

The post 16 Contoh Energi Kinetik dan Penjelasannya appeared first on HaloEdukasi.com.

Kristalisasi merupakan proses pembentukan bahan padat dari pengendapan suatu larutan. Proses ini adalah salah satu teknik pemisahan padat – cair yaitu pemisahan komponen zat padat yang terlarut ketika zat padat menjadi kristal yang sangat penting untuk industry.

Kristal dapat terbentuk karena suatu larutan dalam keadaan lewat jenuh (supersaturated). Kondisi ini terjadi karena pelarut sudah tidak mampu melarutkan zat terlarutnya. Sehingga kristal dapat terbentuk dengan menurunkan daya larutnya.

Proses kristalisasi terdiri dari dua tahap yaitu nukleasi dan pertumbuhan kristal. Nukleasi merupakan langkah pertama dalam proses kristalisasi dimana zat padat yang terdispersi dalam larutan akan membentuk ikatan.

Sedangkan pertumbuhan kristal merupakan proses nukleasi lanjutan dimana ikatan yang terbentuk telah mencapai ukuran tertentu dan akan bergabung dengan atom lain untuk membentuk struktur kristal yang sama.

Jenis Kristalisasi

Berdasarkan prosesnya terdapat 4 jenis kristalisasi, antara lain

• Presipitasi

Presipitasi merupakan proses kristalisasi dengan pembentukan senyawa tak larut sebagai produk reaksi kimia. Berbeda dengan produk kristalisasi biasa yang dapat larut kembali dalam konsentrasi dan temperatur tertentu dengan presipitasi produk tidak dapat larut kembali. Proses presipitasi ini juga disebut kristalisasi cepat.

• Kristalisasi Lelehan

Kristalisasi lelehan merupakan kristalisasi dengan proses pendinginan yang terkontrol untuk memisahkan komponen murni dari campuran multikomponen. Keuntungan pada proses kristalisasi lelehan yaitu temperatur yang diperlukan jauh lebih rendah. Namun tidak semua lelehan dapat dipisahkan dengan kristalisasi.

• Sublimasi

Sublimasi merupakan proses kristalisasi yang dilakukan dari uap lewat jenuh (supersaturated vapor). Istilah ini mengacu pada perubahan fase padat menjadi uap tanpa melewati fase cair.

• Kristalisasi Larutan

Kristalisasi larutan merupakan proses kristalisasi yang biasa dijumpai pada pembuatan produk kristal senyawa anorganik seperti gula pasir, garam, asam sitrat dan lainnya. Proses ini merupakan proses pemisahan dari campuran terlarut dan zat pelarut.

Tujuan Kristalisasi

Kristalisasi adalah jenis perubahan fisika karena suatu zat berubah dari suatu bentuk fisik ke bentuk lainnya. Dengan proses perubahan ini akan mendapatkan kristal dari larutan

Tujuan dari proses kristalisasi ini secara umum adalah untuk menghasilkan produk kristal dari proses pemisahan dan pemurnian larutan dan zat padat. Kristal yang terbentuk nantinya adalah murni dan bebas dari pengotor. Kemurnian zat disebabkan oleh zat terlarut yang cenderung berkaitan dengan sesama molekulnya ketika kelarutan berkurang.

Contoh Kristalisasi

Berikut beberapa contoh kristalisasi dalam kehidupan sehari-hari

1. Garam

Proses pemanenan garam merupakan contoh kristalisasi yang paling umum. Berawal dari air pada laut atau danau asin yang mengalami penguapan oleh matahari dan membentuk kristal garam. Selanjutnya dibersihkan dengan tujuan pemurnian.

2. Gula

Seperti halnya garam, gula juga merupakan proses kristalisasi yang umum. Proses kristalisasinya yaitu berawal dari sari tumbuhan tebu yang disaring selanjutnya dilakukan pemanasan dan kristalisasi hingga menghasilkan gula yang dapat dikonsumsi.

3. Madu

Kristalisasi pada madu terjadi pada kondisi tertentu. Madu yang awalnya cair akan cenderung membentuk kristal jika disimpan dari waktu ke waktu. Suhu yang dingin juga mempengaruhi cepatnya proses kristalisasi pada madu.

4. Salju

Salju merupakan benda dengan wujud padat yang berasal dari cairan. Kepingan salju terbentuk dari partikel uap air yang mendapat suhu rendah sehingga jatuh ke bumi dalam bentuk kristal. Pengkristalan salju juga merupakan contoh proses kristalisasi alami.

5. Perhiasan

Perhiasan yang terbentuk dari batu mulia seperti permata, intan dan safir terbentuk dari proses kristalisasi alam. Proses kristalisasi batu alam ini memerlukan waktu yang lama. Batu mulia ini terbentuk dari cairan magma yang memadat menjadi batu kristal.

6. Silikon

Silikon terdapat di bumi berupa pasir disini perlu dilakukan proses pemurnian agar silikon dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Silikon murni dibentuk dengan menggiling silikon kelas metalurgi kemudian dicampur dengan hydrogen klorida dan dipanaskan.

7. Kaca

Pembuatan kaca menggunakan kristalisasi silika yang perlu dileburkan terlebih dahulu pada suhu panas. Kemudian setelah terjadi perubahan wujud menjadi lelehan akan dibentuk dan dilakukan pendinginan. Proses perubahan wujud lelehan menjadi padat dengan proses kristalisasi ini akan menghasilkan kaca.

8. Stalaktit dan stalakmit

Stalaktit dan stalakmit merupakan struktur yang biasa ditemukan di atas dan dinding gua – gua. Struktur ini terdiri dari senyawa kalsium dan terbentuk dari kristalisasi garam kalsium yang ada di air dalam gua.

9. Es krim

Es krim mengandung serangkaian kristal yang terbentuk dari kristal lipid (terbentuk dari lemak) dan kristal es. Dalam hal ini es krim diperoleh melalui berbagai proses kristalisasi buatan yaitu proses kristalisasi untuk lipid dan kristalisasi untuk es.

10. Film fotografi

Sebelum adanya kamera digital proses penangkapan gambar dilakukan dengan film fotografi. Film fotografi terdiri dari beberapa lapisan antara lain lapisan anti gores, lapisan emulsi, lapisan perekat dan dasar film.

Diantara lapisan tersebut terdapat lapisan emulsi yaitu lapisan peka cahaya terbuat dari gelatin yang mengandung butiran perak halida. Kristal perak ini diperoleh dengan proses kristalisasi dan membantu menangkap gambar dengan menjebak energi cahaya.

The post 10 Contoh Kristalisasi dan Tujuannya appeared first on HaloEdukasi.com.

Gerakan tersebut terus berulang, sehingga bersifat periodik. Salah satu jenis dari gerak periodik adalah gerak harmonik sederhana. 

Apa itu gerak harmonik sederhana? Simak penjelasan lengkapnya di bawah ini;

Pengertian Gerak Harmonik Sederhana

Gerak harmonik sederhana adalah gerak dari suatu benda yang berulang atau bolak balik pada sepanjang garis lintasan yang sama. Selang waktu dari bolak baliknya tetap. Getaran dari gerak bolak balik tersebut ada yang sifatnya tidak teratur, ada pula yang teratur atau harmonik. 

Suatu benda dapat disebut memenuhi getaran harmonik apabila:

• Benda tersebut membentuk suatu gerak yang berulang atau bolak balik (periodik)
• Gerakan benda tersebut senantiasa melewati posisi keseimbangan
• Percepatan atau arah gaya yang bekerja pada benda selalu menuju arah keseimbangan
• Gaya atau percepatan yang bekerja pada benda tersebut sebanding dengan simpangan atau posisi benda

Contoh gerak harmonik sederhana terjadi pada getaran bandul atau pendulum. Bandul yang digantungkan pada seutas tali, saat mengayun akan bergerak di sepanjang garis atau lintasan yang sama.

Gerak harmonik juga dapat terjadi pada sistem pegas. Ketika suatu benda digantungkan pada pegas, lalu digetarkan dan pegas akan bergerak turun naik, seperti gambar berikut:

Pada gerak harmonik sederhana terdapat beberapa besaran fisika, yaitu;

• Simpangan (Y), merupakan jarak benda dari titik keseimbangannya
• Amplitudo (A), yaitu simpangan maksimum atau disebut juga jarak terjauh
• Frekuensi (f) adalah banyaknya getaran setiap waktu
• Periode (T) ialah lamanya waktu yang diperlukan dalam satu getaran
• Hubungan frekuensi dan periode dapat ditulis dalam rumus T = 1/f atau f = 1/T

Jenis Gerak Harmonik Sederhana

Gerak harmonik sederhana dibedakan menjadi dua:

1. Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier

Gerak harmonik sederhana linier adalah pergerakan suatu benda pada satu garis lurus. Pergerakan tersebut dapat lurus secara vertikal maupun secara horizontal. 

Contoh gerak harmonik sederhana linier seperti penghisap yang ada di dalam silinder pegas, gerak osilasi air raksa atau air dalam pipa U, gerakan vertikal atau horizontal pegas, dan lain sebagainya.

2. Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular

Gerak harmonik sederhana angular adalah pergerakan suatu benda yang mengayun membentuk pola setengah lingkaran ataupun membentuk perputaran. 

Contohnya, terjadi pada gerak suatu bandul atau bandul fisis (bandul jam), osilasi ayunan torsi, dan lain-lain.

Persamaan Gerak Harmonik Sederhana

Gerak harmonik sederhana memiliki rumus persamaan sebagai berikut:

Persamaan Kecepatan

Dalam gerak harmonik sederhana, kecepatan diperoleh dari turunan pertama persamaan simpangan, berikut ini persamaannya:

Persamaan Percepatan

Sedangkan persamaan percepatan benda yang bergerak harmonik sederhana diperoleh dari turunan pertama persamaan kecepatan atau merupakan turunan kedua persamaan simpangan. Persamaan percepatan gerak harmoni sederhana adalah sebagai berikut:

Simpangan maksimum mempunyai nilai yang sama dengan amplitudo (y = A), sehingga percepatan maksimumnya adalah am= – Aw

Persamaan Energi

Persamaan energi pada gerak harmonik sederhana meliputi energi kinetik, energi potensial, dan energi mekanik. Berikut ini rumus persamaannya:

Energi Kinetik

Rumus persamaan energi kinetik benda sebagai berikut:

Energi Potensial

Untuk persamaan energi potensial benda dapat dirumuskan seperti berikut:

Energi Mekanik

Energi mekanik adalah penjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial. Maka rumus persamaannya seperti di bawah ini:

Keterangan:

k = nilai ketetapan (N/m)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

A = amplitudo (m)

t = waktu tempuh (s)

Catatan: 

Jumlah energi potensial dan energi kinetik benda yang bergerak harmonik sederhana akan selalu bernilai tetap.

Persamaan Simpangan pada GHS

Pada gerak harmonik sederhana, simpangan dianggap sebagai proyeksi dari partikel yang bergerak secara beraturan pada diameter lingkaran. Maka rumus simpangan pada GHS adalah sebagai berikut:

Keterangan:

y = simpangan getaran (m)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

T = periode (s)

f = frekuensi (Hz)

t = waktu tempuh (s)

A = amplitudo/simpangan maksimum (m)y = simpangan getaran (m)

Sistem Pegas – Massa

Di bawah ini merupakan gambar dari skema gerak harmonis sederhana sistem beban-pegas:

Gerakan yang terjadi pada pegas dari A-E adalah gerakan satu kali dari getaran pegas. Rumus periode sistem massa pegas (T) sebagai berikut:

Sedangkan rumus frekuensi getar sistem massa pegas (f) adalah:

Keterangan:

m = massa beban

k = konstanta pegas

Getaran pada Sistem Bandul Matematis

Sebelum lebih lanjut lagi pada penjelasan sistem bandul matematis, perhatikan gambar bandul berikut:

Berdasarkan gambar di atas dapat dijelaskan bahwa,  satu kali getaran bandul adalah gerakan dari B-A-B-C-B. Maka rumus persamaan periode getar bandul (T) adalah:

Sedangkan rumus persamaan sistem massa pegas (f) sebagai berikut:

Keterangan:

g = percepatan gravitasi

I = panjang tali bandul

Contoh Soal Gerak Harmonik Sederhana

Supaya lebih jelas tentang gerak harmonik sederhana, perhatikan contoh soal berikut ini:

Apabila ada sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar 500 N/m. Lalu suatu benda dengan massa 0,2 kg digantungkan pada pegas tersebut dan ditarik ke bawah sejauh 5 cm dari posisi kesetimbangan, lalu dilepaskan. Tentukan frekuensi, periode, amplitudo, simpangan, dan percepatan maksimum getaran benda tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:

Konstanta pegas (k) = 500 N/m

Massa benda (m) = 0,2 kg

Simpangan awal (y) = 5 cm = 0,05 m

Maka frekuensi (f) gerakannya adalah:

Periode (T) gerakannya:

Amplitudo:
Amplitudo (A) gerakan sama dengan simpangan maksimum pada gerakan tersebut, sehingga diketahui:

Simpangan:

Simpangan (s) pada titik waktu tertentu dapat dihitung seperti berikut:

Pada t = 0, simpangan adalah 0 sebab benda dilepaskan dari posisi kesetimbangan. 

Pada t = T/4, simpangan mencapai nilai maksimum positif, sehingga:

Percepatan:

Percepatan maksimum gerakan sebagai berikut:

Jadi:

Frekuensi getaran: 7,97 Hz

Periode getaran: 0,1255 s

Amplitudo gerakan: 0,05 m

Simpangan pada titik waktu tertentu: 0,003 m

Percepatan maksimum gerakan: -125 m/s^2

The post Gerak Harmonik Sederhana: Pengertian, Persamaan, dan Contoh soal appeared first on HaloEdukasi.com.

Ekonofisika hadir untuk bisa bersaing di pasar saham dengan memanfaatkan ilmu Fisika.

Pada bidang ilmu Ekonofisika akan mempelajari tentang perkembangan sektor-sektor ekonomi termasuk pasar saham dengan memanfaatkan hukum-hukum serta teori-teori di dalam ilmu Fisika.

Lantas, bagaimana jadinya Fisika dan Ekonomi saling bertemu? Yuk, simak artikel berikut ini untuk mengetahui tentang Ekonofisika lebih dalam!

Pengertian Ekonofisika

Seperti yang telah disebutkan di atas, Ekonofisika adalah bidang ilmu pengetahuan baru di dalam Fisika yang memanfaatkan teori-teori serta hukum-hukum Fisika untuk mempelajari dinamika perkembangan sektor Ekonomi.

Saking barunya, para physical reviewer jurnal-jurnal Fisika ternama di Amerika enggan untuk menerbitkan hasil penelitian di bidang ini.

Baru beberapa tahun belakangan ini, para physical reviewer tersebut berani menerbitkan hasil penelitian Ekonofisika setelah melihat banyak jurnal bidang ilmu tersebut banyak dipublikasikan di Eropa.

Tak hanya itu, istilah Ekonofisika masih kurang familiar, sebagian komunitas ilmiah menyebutkan bidang tersebut dengan Phynance (Physics of Finance).

Namun, banyak yang menyadari penyebutan istilah Ekonofisika lebih konsisten dibandingkan dengan bidang ilmu pengetahuan lain yang berkaitan dengan Fisika, seperti misalnya Geofisika, Biofisika, Astrofisika, Metafisika dan masih banyak lagi.

Pengertian Ekonofisika Menurut Beberapa Ahli

1. Stanley dalam Nature (1996)

Ekonofisika adalah ilmu yang bisa menyelesaikan persoalan Ekonomi dengan menggunakan teknik-teknik Fisika.

2. Wang et al (2005)

Ekonofisika adalah disiplin ilmu yang bisa menganalisis data-data dari gejala Ekonomi dengan menerapkan model, metode dan gagasan di dalam Fisika Statistik.

3. Stauffer (2000)

Menurut Stauffer, istilah Econophysics (Economics and Physics) jauh lebih berkembang dari Phynance (Physics and Finance).

4. De Liso dan Filatrella (2001)

Kata physics dan Economics pada frasa Econophysics adalah cerminan dari kerja para Fisikawan yang mulai menerapkan Fisika Statistik ke dalam ranah keuangan.

5. Adam Smith dari buku The History of Astronomy (1723-1790)

Pada buku The Principles which Lead and Direct Philosophical Enquiries; Illustrated by the History of Astronomy atau sering disingkat sebagai The History of Astronomy membuktikan bahwa untuk menjelaskan prinsip-prinsip Ekonomi bisa menggunakan teori gerak planet.

Tujuan Ekonofisika

Dari beberapa pengertian di atas dan diambil dari berbagai sumber, tujuan Ekonofisika adalah mengaplikasikan gagasan ilmu Fisika sebaik mungkin ke dalam ranah Ekonomi. Termasuk menguraikan hukum alam dan perilaku manusia pada gejala Ekonomi.

Sejarah Ekonofisika

Meskipun, Ekonofisika termasuk bidang ilmu pengetahuan baru. Namun, ketertarikan pada bidang ini sudah dimulai pada 100 tahun yang lalu, yaitu tepatnya pada tahun 1900 silam.

Ketertarikan ini dimulai ketika seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Sorborne Paris menyusun tesis doktornya yang berjudul Teori Spekulasi. Isinya tentang proses penyusunan metode stokastik dari keuntungan dan laba.

Pada tahun 1960-an, Benoit Mandelbrot melakukan penelitian terhadap harta karun yang diperjualbelikan saat itu dan menemukan fakta bahwa distribusi keuntungan untuk rentang waktu yang berbeda memperlihatkan bentuk universal atau kemiripan.

Dari penemuan tersebut, menjadi salah satu topik penelitian yang ramai dilakukan di Amerika Serikat untuk memprediksikan perkembangan harga-harga saham.

Pada tahun 1987, para Fisikawan yang berkecimpung pada bidang Ekonofisika dapat menjelaskan dan melokalisasi malapetaka ekonomi yang disebut sebagai Black Monday, yaitu saat terjadi penurunan drastis saham unggulan di Amerika Serikat.

Namun, istilah Ekonofisika pertama kali diperkenalkan dalam sebuah workshop di kota Budapest Hungaria pada tahun 1997.

Sejak saat itu, sejarah mencatat pada tahun 1997 ranah bidang keilmuan manusia bertambah yaitu ilmu Ekonofisika.

Model Ekonofisika

1. Model analisis data

Model analisis data sering disebut dengan Fisika Statistik digunakan ketika menghadapi masalah interaksi antar sub-unit dalam jumlah yang sangat besar.

Dengan kata lain, dari model ini bisa memprediksikan sifat kolektif dari kumpulan sub-unit.

2. Model acuan

Model ini sangat terkenal di dalam ilmu Fisika yang dimanfaatkan sebagai acuan pada gejala Ekonomi.

Misalkan saja pada model spin (dalam teori atom). Model tersebut dapat digunakan untuk membantu mengambil keputusan pemain pasar modal atau pelaku Ekonomi lainnya.

Alat Dasar Ekonofisika

Alat dasar Ekonofisika yang sering diambil adalah metode probabilistik dan statistik dalam Fisika Statistik.

Yang dimaksud dengan metode probabilistik adalah metode di mana setiap contoh harus dipilih berdasarkan peluang yang sama.

Sedangkan metode statistik adalah cara mengolah data dengan menggunakan pengumpulan data, pengorganisasian data, pemrosesan data dan penyajian data.

Sejauh ini, alat dasar Ekonofisika yang sukses diterapkan pada gejala Ekonomi antara lain adalah mekanika klasik, dinamika fluid, mekanika kuantum, jalur perumusan integral dalam mekanika statistik.

Selain itu, ada beberapa model Fisika yang sudah diterapkan pada bidang Ekonomi, seperti model perkolasi, model chaos, teori kinetik gas (atau biasa disebut dengan model pertukaran pasar kinetik), dan teori matriks acak.

Teori matriks acak dalam bidang Ekonomi bisa digunakan untuk mengidentifikasi gangguan matriks dalam korelasi keuangan.

Pengaruh Ekonofisika

Menurut Eugene Stanley, hasil-hasil penelitian di bidang Ekonofisika diharapkan mampu menghindarkan kita dari bencana krisis moneter seperti peristiwa yang dilanda Indonesia pada beberapa tahun silam.

Pada kejadian tersebut merupakan salah satu contoh fluktuasi dari perkembangan Ekonomi. Menurutnya, fluktuasi sering dijumpai di dalam Fisika.

The post Ekonofisika: Pengertian, Tujuan dan Model appeared first on HaloEdukasi.com.

Mekanika fluida merupakan carabang ilmu mekanika yang mendalami pembahasan mengenai pergerakan dari fluida. Pergerakan ini dapat diamati baik dalam bentuk cairan maupun bentuk gas. Ilmu ini juga mempelajari fluida yang tidak dalam keadaan bergerak ataupun diam.

Mekanika fluida juga dapat didefinisikan sebagai cabanag dari ilmu yang menelaah gaya dan gerakan yang terjadi dalam fluida. Gaya tersebut dapat memproduksi gerakan, begitu pula sebaliknya, gerakan mampu memproduksi gaya.

Gaya dan gerakan selalu berhubungan dengan momentum dan energi. Sebagai contoh kincir angin merupakan mesin fluida atau fluid machinery yang dapat melakukan ekstraksi energi kinetik yang dipunyai oleh udara yang bergerak, kemudian disimpan dalam bentuk energi listrik.

Gaya tersebut juga dapat dikonversi secara langsung menjadi energi mekanis untuk memompa air. Begitu pula sebaliknya, yang terjadi pada kipas angin, yang merupakan mesin fluida yang melakukan konversi dari energi listrik menjadi gerakan udara.

Udara dapat digerakan oleh kipas angin melalui sudu-sudu dengan desain yang sedemikian rupa sehingga fluida dapat dialirkan dan diarahkan dengan baik dalam jumlah sesuai yang diperlukan. Fluida yang tidak bergerak, gaya yang terjadi adalah akibat dari tekanan fluida yang terbatas.

Dalam pengertian awal mengenai mekanika fluida, kajiannya tidak diarahkan pada struktur molekul. Fluida dianggap sebagai satu kesatuan materi yang kontinum atau fluid as continuum yang dapat dibagi menjadi tanpa batasan dengan mengabaikan perubahan perilaku molekul secara individual.

Mekanika kontinum merupakan kajian fisik dari materi kontinum yang terdiri dari mekanika fluida dan mekanika material padat. Kajian ini mengenai materi yang mempunyai dua karakteristik antara fluida dan material padat yang dapat disebut sebagai rheology.

Material tersebut hanya dapat mengalir apabila tegangan geser mencapai nilai kritis untuk material tersebut, sebagai contoh benda di kehidupan sehari-hari adalah pasta gigi dan bahan dempul.

Secara terpisah, fluida sendiri dapat didefinisikan sebagai zat yang dapat bergerak dan mengalami perubahan secara kontinu apabila dikenai tegangan geser atau shear stress. Perubahan yang dimaksud adalah perubahan struktur zat atau deformasi.

Sebagian besar kajian mengenai mekanika fluida berkaitan dengan mekanika kontinum. Secara garis besar, mekanika fluida terbagi menjadi dua yaitu statika fluida yang mempelajari fluida dalam keadaan diam, dan dinamika fluida yang mempelajari fluida dalam keadaan bergerak.

Adapun pendekatan yang digunakan oleh mekanika fluida adalah pendekatan matematika dan bukti empiris guna penyelesaian masalah. Sebagai contoh aplikasi dari mekanika fluida adalah artesis. Artesis merupakan mata air yang keluar sendiri tanpa perlu dipompa.

Contoh lainnya pada pantulan pasca-gletser yang merupakan kenaikan permukaan bumi akibat permukaan salju yang menutupinya menjadi hilang, peristiwa ini sering terjadi di daerah Skandinavia. 

Sejarah Mekanika Fluida

Perkembangan teori mekanika fluida terus berkembang, sejak zaman prasejarah manusia bahkan telah memanfaatkan konsep-konsep dasar mekanika fluida. Konsep-konsep ini mulai digunakan pada masa kegiatan manusia dapat mengadakan kegiatan perburuan.

Pada saat itu alat yang digunakan untuk memanfaatkan konsep fluida antara lain pelontar batu, lembing, dan panah. Dalam beberapa kebudayaan prasejarah seperti Mesir dan Mesopotamia, mekanika fluida juga digunakan untuk mengatasi irigasi pertanian dan penggunaan dayung untuk berlayar.

Standar mekanika fluida mempengaruhi ukuran dan bentuk dari benda yang dimanfaatkan untuk alat kebutuhan manusia pada masa itu. Ilmu mekanika fluida pun mulai dikonsepkan secara ilmiah pada beberapa abad sebelum masehi, salah satu tokohnya adalah Aristoteles.

Awal mula mekanika fluida muncul juga dipengaruhi oleh kemunculan ilmu-ilmu sebelumnya. Salah satunya ilmu hidrolika yang melahirkan berbagai penemuan lain yang mempunyai hubungan dengan keseimbangan dan gerakan fluida.

Sekitar tahun 1401 hingga 1500 Masehi, seorang ilmuwan bernama Leonardo da Vinci menjadi orang pertama yang mendalami kajian mengenai ilmu hidrolika. Hasil kajiannya tertulis dalam karya tulis yang berjudul On The Flow of Water and River Structure. 

Dalam karyanya, Leonardo da Vinci menuliskan mengenai eksperimen dalam melakukan observasi dan memperoleh pengalaman membangun instalasi hidrolika di Italia dan juga di Florence. Kajian ilmu hidrolika kemudian dilanjutkan oleh seorang tokoh bernama Galileo yang mendalami mengenai dasar-dasar sistematik hidrostatika.

Galileo memiliki murid yang bernama Torricelli yang pada tahun 1643 memperkenalkan hukum mengenai aliran bebas zat cair melewati celah. Lalu, pada tahun 1650, Isaac Newton memperkenalkan hukum pascal.

Hukum pascal merupakan hukum distribusi tekanan dalam zat cair dan dapat dipahami sebagai hukum mengenai gesekan dalam fluida yang mengalir. Selain itu, Isaac Newton juga memperkenalkan teori viskositas dan dasar teori tentang similaritas hidrodinamik.

Namun hukum tersebut hingga pertengahan abad ke-18 dianggap tidak pasti sebab tidak ada ilmu yang benar-benar mendalami kajian sifat fluida. Hingga pada akhirnya, seorang ilmuwan bernama Daniel Bernoulli dan Leonhard Euler memperkenalkan ilmu mengenai dasar teori fluida dan hidrolika.

Mereka bagaikan membawa angin segar bagi perkembangan teori fluida. Daniel Bernoulli merupakan seorang ahli kelahiran Swiss yang memiliki 11 murid menjadi ahli matematik dan teknik. Bernoulli pernah menjadi staff akademik dalam ilmu pengetahuan Rusia yang kemudian menetap di St. Petersburg.

Pada tahun 1738, Daniel Bernoulli membuat karya tulis mengenai hidrodinamika yang merupakan dasar hukum aliran fluida yang menyatakan bahwa terdapat hubungan antara tekanan (p), kecepatan (v), dan head (h) dari fluida. Rumusan tersebut yang kemudian menjadi persamaan dalam prinsip teori mekanika fluida secara umum.

Pada sekitar tahun 1707 seorang pakar bernama Leonhard Euler kelahiran Switzerland. Euler merupakan seorang ahli matematika yang menemukan persamaan diferensial umum aliran fluida ideal, bila diintegralkan menjadi persamaan Bernoulli, yang menjadi tonggak awal metode analisa teoritis dalam bidang mekanika fluida.

Pengkategorian Dalam Mekanika Fluida 

Mekanika fluida terbagi menjadi dua macam yaitu fluida statis dan fluida dinamis. Pengkategorian dalam mekanika fluida dapat digambarkan pada diagram di bawah ini.

Fluida statis memiliki sifat diam dan tidak bergerak, sedangkan fluida dinamis dapat bergerak. Dalam fluida dinamis terbagi menjadi dua aliran, yaitu fluida inviscid dan fluida viskos.

Aliran fluida inviscid merupakan aliran dengan viskositas nol atau dianggap nol, dan memiliki perbedaan tegangan geser antara lapisan fluida noe dengan gradien kecepatan arah vertikal sudah tidak terjadi.

Fluida inviscid sering digunakan dalam mekanika fluida yang murni teoritis atau hidrodinamika. Beberapa persamaan yang ada dalam hidrodinamika cenderung mengabaikan viskositas. Pada aliran ini kecepatan fluida tidak dipengaruhi oleh permukaan padat.

Permukaan padat tidak dapat mempengaruhi kecepatan fluida dalam aliran inviscid. Sementara itu dalam fluida statis tidak terjadi tegangan geser, sehingga fluida ini dapat disamakan dengan fluida inviscid.

Sedangkan aliran fluida viskos memiliki kecepatan tepat pada permukaan padat yang tidak bergerak atau nol. Maka dari itu, dapat dikatakan bahwa tidak terjadi slip pada permukaan benda tempat fluida mengalir atau no slip condition. 

Hingga batas ketebalan tertentu mulai dari permukaan tempat mengalir terjadi gradien kecepatan hingga jarak vertikal tertentu, yang mana kecepatannya sama dengan kecepatan aliran bebas. Fluida dapat dianggap inviscid ketika bagian kecepatan fluida sudah sama dengan kecepatan aliran bebas.

Turun ke bawah terdapat aliran laminer. Aliran ini merupakan aliran yang mana partikel fluida dapat bergerak sejajar dengan layer atau serat aliran fluida. Sementara itu pada aliran turbulen merupakan aliran yang mana partikel fluida bergerak ke segala arah dengan kecepatan sama atau berbeda terhadap proyeksi sumbu x, y, dan z.

Pada saat partikel mengalami pergerakan, arah perpindahan partikel berpindah dari satu layer ke layer lainnya dengan gerakan yang acak. Profil kecepatan aliran laminer lebih timbul bila dibandingkan dengan aliran turbulen yang memiliki kecepatan lebih datar sebab adanya keseragaman kecepatan pada aliran tersebut.

Selanjutnya fluida compressible merupakan fluida yang densitasnya tau kerapatan massanya dapat berubah-ubah, densitas meningkat apabila menerima tekanan, dan bisa saja menurun apabila mengalami ekspansi.

Sementara itu fluida incompressible merupakan fluida yang apabila dikenai tekanan perubahan kerapatan massanya sangat kecil sehingga diabaikan dan dianggap tidak dapat berubah densitasnya. Kompresor mampu memampatkan udara, sedangkan inkompresibel dapat dicontohkan pada udara yang mengalir di sekitar bodi mobil atau kipas angin.

Kompresi dapat terjadi apabila udara bergerak cepat, meskipun demikian biasanya baru dianggap kompresibel apabila kecepatannya melebihi sepertiga dari kecepatan suara. Air pun dalam berbagai macam aplikasi selalu dikatakan inkompresibel karena perubahan densitasnya sangat kecil.

Selanjutnya lebih ke bawah terdapat aliran internal. Aliran ini merupakan aliran fluida yang dibatasi oleh permukaan padat, sebagai contoh aliran dalam pipa. Sedangkan, aliran eksternal merupakan aliran fluida di sekitar benda padat, benda tersebut direndam oleh aliran fluida.

Sebagai contoh, aliran yang ada pada sekitar bodi mobil dan aliran yang melewati gedung atau bangunan. Adapun aliran dalam saluran terbuka atau open channel flow, merupakan aliran yang tidak termasuk dalam aliran internal maupun eksternal, sebagai contoh aliran yang melewati sungai.

Konsep Mekanika Fluida

Fluida dapat dipahami sebagai suatu zat yang dapat bergerak dan mengalami perubahan secara terus menerus apabila dikenai tegangan geser atau shear stress. Tegangan geser atau shear stress merupakan tegangan pada arah paralel atau yang menyinggung sisi atau permukaan material.

Tegangan tersebut kebalikan dari tegangan normal yang tegak lurus pada permukaan. Pada tegangan geser menyatakan bahwa gaya geser per satuan luas dengan satuan N/m², dengan rumus tegangan geser yang dapat dinyatakan seperti di bawah ini.

Dengan keterangan simbol:

F = gaya geser (N)
A = luasan yang paralel dengan gaya geser (m²)
τ = tegangan geser

Shear strength atau kekuatan geser merupakan batas kekuatan dari suatu material untuk menerima tegangan geser. Shear strength memiliki satuan yang sama dengan shear stress yakni N/m². Istilah stress digunakan untuk menyebut gaya yang bekerja pada luasan tertentu.

Gaya tersebut antara lain tensila stress (tegangan tarik), compressive stres (tegangan tekan), dan shear stress (tegangan geser). Sementara itu, istilah strength digunakan untuk menyatakan batas kekuatan material untuk menahan jenis gaya tertentu tanpa mengalami deformasi permanen.

Gata dalam istilah strength tersebut antara lain yaitu yield strength (kekuatan luluh), tensile strength (kekuatan tarik), fatigue strength (kekuatan lelah), dan compressive strength (kekuatan tekan).

Rumus Mekanika Fluida

Berikut beberapa rumus mekanika fluida.

1. Massa Jenis

ρ = m/V

Dengan keterangan simbol:

m = massa (kg atau g),
V = volume (m3 atau cm3)
ρ = massa jenis (kg/m3 atau g/cm3)

2. Tekanan Hidrostatis

Ph= ρ.g.h

Dengan keterangan simbol:

ρ = massa jenis air (untuk air tawar, ρ = 1.000 kg/m3)
g = besar percepatan gravitasi (percepatan gravitasi di permukaan bumi sebesar g=9,8 atau 10 m/s2)
h = titik kedalaman yang diukur dari permukaan air.

3. Hukum Pascal

P = FA

Dengan keterangan simbol:

F = besarnya gaya (Newton)
A = luasan penampang (m2)

The post Mekanika Fluida: Pengertian, Rumus dan Konsep appeared first on HaloEdukasi.com.

Berikut 21 hukum – hukum dasar fisika yang perlu kita ketahui beserta rumusnya, karena biasanya kita akan menjumpainya di kehidupan sehari – hari. Mari simak pembahasan berikut ini!

1. Hukum Archimedes

Dalam hukum Archimedes ini menggambarkan sebuah benda yang dicelupkan ke dalam sebuah zat cair, maka benda tersebut kemudian memperoleh gaya naik ke atas atau yang biasa disebut dengan gaya apung sebesar dengan berat zat cair yang dipindahkan.

Berikut bunyi rumus Gaya Archimedes.

2. Hukum Avogadro

Hukum avogadro merupakan hukum yang menyatakan bahwa semua gas dengan volume yang sama, di dalamnya terkandung jumlah molekul yang sama asalkan pada tekanan dan suhu yang sama.

Berikut bunyi hukum Avogadro.

3. Hukum Bernouilli

Hukum Bernouilli berbunyi bahwa tekanan fluida di dalam sebuah tempat dengan kecepatan yang tinggi lebih kecil dibandingkan dengan yang berada di tempat dengan kecepatan yang lebih rendah.

Berikut rumus Hukum Bernouilli.

4. Hukum Boyle

Hukum yang keempat adalah Hukum Boyle. Hukum Boyle berbunyi bahwa tekanan gas yang berada di dalam ruang yang tertutup dengan suhu yang konstan, berbanding terbalik jika dibandingkan dengan volumenya.

Berikut rumus Hukum Boyle.

5. Hukum Boyle – Gay – Lussac

Selanjutnya, Hukum Boyle – Gay – Lussac berbunyi bahwa jika volume fluida dengan tekanan dikali memiliki hasil yang berbanding lurus dengan suhunya.

Berikut rumus Hukum Boyle – Gay – Lussac.

6. Hukum Charles

Hukum yang keenam adalah hukum Charles. Hukum ini memiliki bunyi yakni volume gas akan berbanding lurus dengan suhu bila berada pada tekanan yang konstan.

Berikut rumus hukum Charles.

7. Hukum Coulomb

Hukum Coulomb memiliki bunyi yakni besarnya gaya tarik – menarik atau gaya tolak – menolak yang ada pada suatu benda dengan muatan listrik berbanding lurus dengan besar muatan listrik kedua benda yang dikali, dan akan berbanding terbalik terhadap kedua jarak kedua benda.

Berikut rumus Hukum Coulomb.

8. Hukum Dalton

Mungkin sebagian orang sudah tidak asing lagi dengan bunyi Hukum Dalton. Hukum Dalton memiliki bunyi yakni jika ada dua unsur yang saling membentuk lebih dari satu senyawa, maka salah satunya akan bergabung dengan masa unsur yang lainnya, berbanding terbalik dengan kelipatan bilangan bulat yang sederhana.

9. Hukum Dulong dan Petit.

Pernahkah kalian mendengar Hukum Dulong dan Petit sebelumnya? Berikut bunyi hukum Dulong dan Petit. Zat – zat yang berbentuk padat memiliki kalor jenis 6 kalori / gram molekul.

10. Hukum – hukum Faraday

• Hukum Faraday 1

Ketika penghantar memotong garis gaya yang berasal dari medan magnetik atau flux denngan konstan, akan muncul tegangan induksi dari penghantar itu sendiri.

Berikut rumus Hukum Faraday 1.

• Hukum Faraday 2

Hukum faraday 2 berbunyi bahwa perubahan flux medan magnetik yang ada dalam rangkaian penghantar, dapat menghasilkan tegangan induksi yang ada pada rangkaian itu sendiri.

Berikut bunyi Hukum Faraday 2.

11. Hukum Gay Lussac

Hukum Gay Lussac berbunyi bahwa tekanan gas akan berbanding lurus dengan suhu jika berada dalam kondisi volume yang sama.

Berikut rumus Hukum Gay Lussac.

12. Hukum Galilei

• Perioda ayunan tidak berdasarkan dengan berat bandul ayunan.
• Perioda ayunan tidak bergantung dengan besar amplitudo atau jarak ayunan.
• Perioda ayunan merupakan selaras dan sebanding dengan akar panjang bandulan dari ayunan itu sendiri.
• Perioda ayunan berbanding terbalik dengan akar yang dari percepatan karena gaya yang berat.

Berikut rumus Hukum Galilei.

13. Hukum – Hukum Kirchhoff

• Hukum I Kirchhoff

Bunyi dari Hukum I Kirchhoff adalah arus total yang masuk pada titik percabangan dalam rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar.

• Hukum II Kirchhoff

Sedangkan, Hukum II Kirchhoff berbunyi total dari tegangan / beda potensial yang ada pada suatu rangkaian tertutup jumlahnya nol (0).

14. Hukum Lenz

Hukum Lenz berbunyi bahwa arus dari inuksi elektromagnetik dan juga gaya selalu saling berusaha untuk meniadakan atau disebut juga dengan gaya aksi dan reaksi.

15. Hukum Gerak Newton

• Hukum I Newton

Hukum I Newton berbunyi bahwa ketika resultan gaya sebuah benda sama dengan nol, benda diam akan tetap diam, sedangkan benda yang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan yang konstan.

• Hukum II Newton

Hukum II Newton berbunyi bahwa percepatan dari benda sebanding dengan gaya total saat bekerja dan berbanding terbalik dengan masa.

• Hukum III Newton

Saat benda memberi gaya kepada benda yang lain, maka benda yang lain tersebut akan memberi gaya dengan besar yang sama, namun arahnya berlawanan dengan benda yang pertama.

16. Hukum Gravitasi Newton (1687)

Hukum Gravitasi Newton berbunyi saat dua benda saling tarik menarik memiliki gaya yang selaras dengan masa kedua itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat dari jarak kedua benda.

Berikut rumus Hukum Gravitasi Newton.

17. Hukum OHM

Hukum OHM berbunyi bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir dalam penghantar atau konduktor berbanding lurus dengan tegangan (V) atau beda potensial yang diterapkan, namun berbanding terbalik dengan hambatan (R).

18. Hukum Pascal

Hukum Pascal berbunyi bahwa tekanan yang diberikan pada benda cair dalam wadah, akan dialirkan atau diteruskan ke segala arah dengan sama besarnya.

Berikut rumus dari Hukum Pascal.

19. Hukum – Hukum Snellius

• Hukum I Snellius

Hukum I Snellius berbunyi bahwa sinar datang, sinar bias, hingga garis normal bertempat di sebuah bidang datar, maka ketiganya akan saling berpotongan.

• Hukum II Snellius

Hukum II Snellius berbunyi bahwa besar sudut yang datang berbanding lurus dengan besar sudut pantul.

20. Hukum Stefan – Boltzmann

Hukum selanjutnya adalah hukum Stefan – Boltzmann yang mana berbunyi ketika sebuah benda hitam memancarkan kalor, instensitas pemancarannya akan selaras dengan pangkat empat temperatur absolut atau disimpulkan dengan rumus berikut.

21. Hukum Wiedemann – Franz

Hukum yang terakhir adalah hukum Wiedemann – Franz yang berbunyi bahwa segala macam logam murni merupakan rasio dari daya – penghantar – kalor spesifik serta daya penghantar – listrik spesifik dari sebuah bilang yang bersifat konstan, dengan catatan temperaturnya harus sama.

Penutup

Nah, jadi itulah 21 Hukum Dasar Fisika. Hukum manakah yang sering kalian temui dalam kehidupan sehari – hari?

Dari hukum – hukum di atas, menyadarkan kita bahwa setiap kegiatan yang kita lakukan memiliki rumus dan gaya yang sudah dirumuskan dalam fisika. Semoga kita semakin memahami dan memperhitungkan setiap gaya dan tindakan yang kita lakukan sehari – hari. Semoga bermanfaat!

The post 21 Hukum Dasar Fisika dan Rumusnya appeared first on HaloEdukasi.com.

Pengertian Persamaan Maxwell

Persamaan Maxwell adalah himpunan empat persamaan diferensial parsial yang mendeskripsikan sifat-sifat medan listrik dan medan magnet serta hubungannya dengan sumber-sumbernya, muatan listrik, dan arus listrik, menurut teori elektrodinamika klasik.

Empat persamaan yang dimaksud adalah rumusan yang diperoleh dari empat ketentuan/hukum yang terpisah yakni hukum Gauss, hukum Magnetisme Gauss, hukum Faraday, dan hukum Ampere-Maxwell. Berikut adalah definisi singkat dari keempat hukum tersebut.

1. Hukum Gauss adalah ketentuan yang menjelaskan tentang perilaku medan listrik sebagai akibat dari adanya muatan listrik, misalnya kecenderungan medan listrik bergerak dari muatan positif ke muatan negatif.
2. Hukum Magnetisme Gauss adalah ketentuan yang menjelaskan total pancaran medan magnet yang menembus suatu volume tertentu.
3. Hukum Faraday adalah hukum yang dicetuskan oleh Michael Faraday, menjelaskan proses induksi bagaimana sebuah medan magnet dapat menghasilkan medan listrik.
4. Hukum Ampere, yang menjelaskan bahwa medan magnet dapat dihasilkan dari dua cara : melalui adanya arus listrik (konsep awal hukum Ampere), dan dengan mengubah medan listrik (tambahan konsep oleh Maxwell)

Rumusan Persamaan Maxwell

Ada dua perumusan umum persamaan Maxwell. Perumusan pertama memisahkan muatan terikat dan arus terikat (yang muncul dalam konteks dielektrik dan/atau bahan magnet) dari muatan bebas dan arus bebas.

Pemisahan ini berguna untuk perhitungan yang melibatkan bahan dielektrik dan magnet. Perumusan pertama dijelaskan pada tabel 1 berikut.

Perumusan kedua memperlakukan semua muatan secara setara, menggabungkan baik muatan bebas dan terikat ke dalam muatan total (dan hal yang sama juga berlaku untuk arus).

Ini adalah pendekatan yang lebih mendasar atau mikroskopis, dan terutama berguna bila tidak ada bahan dielektrik atau magnet. Perumusan kedua dijelaskan pada tabel 2 berikut.

Tabel 3 berikut ini menyatakan definisi tiap lambang dan satuan SI-nya.

The post Persamaan Maxwell: Isi dan Rumusannya appeared first on HaloEdukasi.com.

Siklus Carnot merupakan siklus yang mengubah panas dari hasil reaksi pembakaran menjadi gerak mekanik sepenuhnya pada mesin Carnot. Siklus Carnot pertama kali ditemukan oleh Sadi Carnot seorang insinyur Perancis pada tahun 1824.

Mesin yang digunakan pada siklus Carnot disebut dengan Mesin Kalor Carnot dan siklus Carnot yang dibalik dinamakan dengan siklus Carnot terbalik serta mesin yang digunakan disebut dengan Mesin Refrigerasi Carnot.

Perlu kamu ketahui bahwa dalam bidang konversi energi, siklus Carnot adalah cara yang paling baik dan ideal untuk mengubah energi panas menjadi energi mekanis dan juga siklus Carnot ini tidak menimbulkan pemborosan energi.

Siklus Carnot menggabungkan dua langkah proses isotermal dan dua proses adiabatik. Pada proses isotermal pertama terjadi pada temperatur lebih tinggi, zat mengalami ekspansi dan menyerap kalor. Kemudian proses isotermal kedua terjadi pada temperatur yang rendah, lalu zat mengalami kompresi dan melepas kalor.

Garis isotermal pertama dan garis isotermal kedua akan dihubungkan oleh dua proses adibatik. Proses adiabatik pertama, zat akan mengalami ekspansi, dan pada proses adibatik kedua, zat akan mengalami kompresi.

Tahapan Siklus Carnot

Siklus Carnot  terdiri dari 4 tahapan yang perlu kamu ketahui, berikut ini proses siklus Carnot yang perlu kamu ketahui yaitu:

1. Ekspansi isothermal reversible

Proses pertama yaitu Ekspansi Isothermal Reversible dimana material akan menyerap kalor Q₁ dari reservoir kalor pada temperatur T₁ dan sistem akan melakukan kerja.

2. Ekspansi adiabatic reversible

Proses kedua ini merupakan proses dimana working substance temperaturnya dari T₁ menjadi T₂ berkurang.

3. Kompresi isothermal reversible

Pada proses ini working substance akan melepaskan kalor Q₂ ke reservoir dingin dengan temperatur T2.

4. Kompresi adiabatic reversible

Pada tahap terakhir ini, working substance dikembalikan pada keadaan awal, temperatur sistem berubah dari T₂ menjadi T₁ dan kerja dikenakan terhadap sistem.

Mekanisme kerja siklus carnot

Karena sistem dikembalikan ke keadaan semula, maka perubahan besaran termodinamika seperti energi dalam maupun entalpi sistem adalah nol. Mekanisme kerja siklus carnot menggunakan hukum I termodinamika yang dapat  bagaimana kalor dan kerja pada masing-masing tahap proses siklus carnot.

Misalnya substansi melakukan kerja suatu gas ideal.

1. Proses Ekspansi Isotermal Reversible

dU = đ Qrev – PdV atau dU = đ Qrev + dW

Proses Isotermal dU = 0, sehingga

đ W = đ Qrev = PdV

W₁ = -Q₁ = -nRT ln V₂/V₁

2. Proses Ekspansi Adiabatik Reversibel

Pada proses adiabatic Q = 0, sehingga;

dU = đ W = -PdV

đ W = C_v(T₂-T₁), dimana T₁>T₂

C_v = kapasitas panas pada volume tetap

3. Proses Kompresi Isotermal Reversibel

Dengan menggunakan penjelasan yang hampir mirip dengan proses ekspansi isotermal reversibel, maka diperoleh rumus kerja pada proses ini adalah:

W₃ = -Q₂ = -nRT ln V₄/V₃, dimana V₃>V₄

4. Proses Kompresi Adiabatik Reversibel

Dengan menggunakan penjelasan yang hampir sama dengan proses ekspansi adiabatik reversibel. Maka diperoleh rumus kerja untuk proses ini adalah:

W₄ = C_v (T₁-T₂), dimana T₁>T₂

Total W yang dilakukan oleh mesin carnot dalam satu siklus adalah

W = W₁ + W₂ + W₃ + W₄

W = -nRT ln V₂/V₁ + C_v (T₂-T₁) – nRT ln V₄/V₃ + C_v (T₁-T₂)

W = -nRT ln V₂/V₁ – nRT ln V₄/V₃

W = -Q₁ – Q₂

Q₂ berharga negatif karena V₄<V_3. 

Dalam efisiensi mesin carnot, η merupakan perbandingan antara mesin dengan kalor yang diserap oleh Q₁

η = -W/Q₁

η = (Q₁-Q₂)/Q₁ = 1-Q₂/Q₁

Dari rumus di atas menyatakan bahwa kalor Q₁ akan diserap oleh reservoir kalor yang temperaturnya T_­1, dan kemudian kalor Q₂ dilepaskan menuju ke reservoir kalor yang temperaturnya T₂. Kalor yang dikirim tergantung pada beda atau tidaknya temperatur antara dua reservoir tersebut.

Temperatur reservoir tersebut disebut dengan temperatur termodinamika T.

Karena Q₂/Q₁ sebanding dengan temperatur termodinamika dari reservoir, maka efisiensi mesin Carnot dapat dinyatakan sebagai berikut:

η = 1-T2/T1

Keterangan:

η : efisiensi mesin Carnot
T₁ : suhu reservoir bersuhu tinggi (K)
T₂ : suhu reservoir bersuhu rendah (K)

Dari hasil yang diperolehnya, Carnot menyampaikan hasil teorema bahwa tidak ada mesin kalor yang bekerja antara dua reservoir kalor mempunyai efisiensi lebih besar dari mesin Carnot yang bekerja pada dua reservoir kalor yang sama.

Kesimpulan

Itulah pembahasan mengenai siklus carnot yang perlu kamu ketahui mulai dari pengertian, tahapan, dan juga mekanisme siklus carnot.

Jadi pembahasan tersebut dapat disimpulkan bahwa siklus carnot merupakan  siklus yang mengubah panas hasil reaksi pembakaran menjadi gerak mekanik sepenuhnya melalui mesin carnot.

Siklus carnot ini adalah rujukan dalam proses konversi energi dalam ilmu termodinamika dan siklus carnot tidak menimbulkan pemborosan energi. Perlu kamu ketahui bahwa siklus carnot menggabungkan dua langkah proses adiabatik dan dua langkah proses isotermal.

Sifat dari siklus carnot yaitu tertutup dan dapat diulang. Proses siklus carnot pertama dimulai pada ekspansi isotermal pada suhu tinggi, lalu dilanjutkan dengan ekspansi adiabatik, berlanjut ke kompresi isotermal pada suhu tinggi, dan langkah terakhir adalah kompresi adiabatik.

The post Siklus Carnot: Pengertian, Tahapan dan Mekanisme appeared first on HaloEdukasi.com.

Inilah simbol-simbol yang sering digunakan dalam fisika serta penjelasannya:

The post Daftar Simbol dalam Fisika Beserta Penjelasannya appeared first on HaloEdukasi.com.

Pada saat itu, teori heliosentris yang dikemukakan oleh Nicolaus Copernicus bertentangan dengan keyakinan geosentris atau bumi sebagai pusat tata surya. Oleh sebab itu, Nicolaus dianggap sesat dan buku-buku karyanya pun dilarag untuk diedarkan.

Kelahiran Nicolaus Copernicus

Nicolaus Copernicus  lahir di Torun, Polandia, pada tanggal 19 Februari 1473. Ayahnya bernama Nicolaus Copernicur Sr sementara ibunya bernama Barbara Watzendore. Nicolaus Copernicus sendiri memiliki nama lain yang di Polandia dia dikenal dengannya, yakni Niklas Koppernigk. Nicolaun Copernicus memiliki 3 orang saudara yang bernama Barbara, Andreas, dan Katharina.

Masa Remaja Hingga Dewasa Nicolaus Copernicus

Nicolaus menghabiskan masa kecil dan mengenyam pendidikan awalnya di kota kelahirannya Torun. Setelah ayahnya meninggal, Nicolaus Copernicus diasuh oleh pamannya yang bernama Watzendore. Oleh Watzendore, Nicolaus diberikan fasilitas pendidikan yang baik. Ia belajar di bahasa latin dan karya penulis kuno di Chelmo.

Saat berusia 18 tahun, Nicolaus Copernicus pergi ke Krakow, Ibukota Polandia, untuk belajar di Fakultas Astronomi dan Matematika. Pendidikannya di masa ini menjadi pondasi bagi minat dan cita-citanya di bidang matematika astronomi.

Setelah selesai menjalani pendidikannya di Krakow, pamannya sempat meminta Nicolaus  untuk menjadi staf katredal di Frombok, sekitar wilayah Laut Baltik. Akan tetapi, karena minatnya yang besar akan ilmu astronomi mendorong Nicolaus untuk berangkat ke Italia.

Sejak tahun 1496 hingga 1501, Nicolaus Copernicus melanjutkan pendidikannya ke Universitas Bologna, Italia, guna mendalami ilmu astronomi dan kanonik gereja. Disana, Nicolaus bertemu dengan seorang astronom yang bernama Domenico Maria Novara da Ferrara dan juga filsuf yang bernama Pietri Pomponazzi.

Setelah lulus dari Universitas Bologna, Nicolaus Copernicus melanjutkan studinya ke Universitas Padua. Disana ia mendalami ilmu kedokteran selama dua tahun sebelum kemudian memutuskan untuk berhenti. Selanjutnya ia kembali ke Warmia, Polandia, untuk bekerja sebagai dokter pribadi  dan sekretaris pamannya sambil terus memperdalam ilmu astronominya.

Prestasi dan Penemuan Nicolaus Copernicus

Nicolaus Copernicus merupakan ilmuwan yang mendalami banyak bidang ilmu. Selain sebagai astronom, ia juga dikenal sebagai matematikawan dan ekonom. Dia juga mempelajari ilmu yang beragam, seperti kedokteran, hukum dan bahasa.

Teori Heliosentris

Sebagaimana telah disinggung di awal artikel ini bahwasanya salah satu penemuan yang membesarkan nama Nicolaus Copernicus adalah mengenai teori Heliosentris dimana Nicolaus Copernicus menyatakan bahwa mataharilah yang merupakan pusat tata surya.

Pendapat Copernicus ini sebenarnya pernah dikemukakan oleh dua orang astronom Yunani yang bernama Samos dan Aristarkhus jauh sebelumnya, yakni pada sekitar tahun ke-3 SM. Akan tetapi, pendapat keduanya masih memiliki banyak kelemahan. Karena itulah, Nicolaus Copernicus berusaha memperbaiki dan menutup kelemahan itu dengan berbagai rumus matematika dan argumen yang bisa menguatkan teori Heliosentris tersebut.

Copernicus mulai mengembangkan teori heliosentris sejak tahun 1508. Perlu waktu selama enam tahun baginya untuk bisa melahirkan manuskrip yang membahas tentang teori heliosentris setebal 40 halaman. Sayangnya, hasil pemikirannya tersebut tidak direspon dengan baik oleh para koleganya.

Seiring waktu, Copernicus mencoba menggali kembali berbagai data guna menyempurnakan penelitiannya. Hingga akhirnya pada tahun 1532, Copernicus berhasil menyelesaikan sebuah buku dengan judul De Revolutionibus Orbium Coelestium (Mengenai Perputaran Bola-Bola Langit). Copernicus enggan menerbitkan bukunya tersebut karena khawatir akan memicu kontroversi akibat bertentangan dengan dogma yang dipercaya gereja bahwa bumilah pusat dari tata surya (Geosentris).

Akan tetapi teori heliosentris sendiri telah menyebar luas hingga ke Jerman dan Roma, sehingga mengundang rasa penasaran para ilmuwan yang hidup di masa itu. Bahkan, di tahun 1533 Paus Clemens VII mengirimkan surat kepada Cpernicus melalui Kardinal Schönberg yang meminta Copernicus menjelaskan secara rinci mengenai teori heliosentrisnya tersebut.

Selain itu, seorang profesor asal Jerman yang bernama Georg Joachim Rhaticus mendatangi Copernicus secara langsung dan mendampinginya selama kurang lebih dua tahun untuk mempelajari mengenai teori heliosentris. Akhirnya atas bujukan dari Rhaticus, buku De Revolutionibus Orbium Coelestium pun diterbitkan pada tahun 1542.

Teori Ekonomi

Pada tahun 1517, Nicolaus Copernicus menyelesaikan sebuah makalah penelitian mengenai bagaimana raja Polandia berhasil menyederhanakan banyak mata uang terkait dengan pelemahan mata uang tersebut. Ia juga mengutarakan idenya mengenai bagaimana permintaan dan penawaran, inflasi, dan penetapan harga oleh pemerintah dapay memengaruhi prinsip-prinsip ekonomi.

Gagasan ekonomi lainnya dari Copernicus adalah berkenaan dengan teori kuantitas uang yang menyebutkan bahwa jumlah uang beredar adalah sebanding dengan harga barang. Artinya bahwa semakin tinggi jumlah uang yang beredar, maka harga barang juga akan semakin meningkat secara proporsional.

Wafatnya Nicolaus Copernicus

Nicolaus Copernicus wafat di Frombrok pada tanggal 24 Mei 1543 di usianya yang ke 70 tahun setelah didiagnosa mengalami pendarahan dalam yang menyebabkan stroke dan kelumpuhannya di akhir tahun 1542. Dia kemudian dimakamkan di katedral Frombrok.

Sepeninggal Copernicus, beberapa geraja di Eropa menerima salinan manuskrip penelitian Copernicus mengenai teori Heliosentris. Dan sebagaimana yang telah diperkirakan oleh Copernicus semasa hidupnya bahwa penelitiannya tersebut memicu kontroversi.

Sejak tahun 1802 hingga tahun 2004, para arkeolog masih berusaha menemukan jenazahnya, sampai kemudian pada bulan Agustus 2005, tim arkeolog dari institut Pultusk dibawah pimpinan Jerzy Gassowski menemukan jenazah Copernicus dibawah katedral. Setelah melalui serangkaian penelitian, diyakini bahwa jenazah itu memang milik Nicolaus Copernicus.

Akhirnya pada tanggal 22 Mei 2010, dilakukan pemakaman jenazah Copernicus yang dipimpin oleh mantan diplomat Vatikan, Józef Kowalczyk, di tempat yang sama di Katedral Frombork.

The post Biografi Nicolaus Copernicus: Prestasi dan Penemuannya appeared first on HaloEdukasi.com.