Monday, September 24, 2012

8 Mengapa Ban Sepeda Motor Menjadi Kempes Jika Lama Tidak Dikendarai?


Bagi Anda yang memiliki sepeda motor, mungkin sering mengalami hal ini. Ketika beberapa hari sepeda motor kita tidak terpakai, bannya menjadi kempes. Mengapa hal ini bisa terjadi?

Di alam semesta ini, energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya. Ketika sepeda motor sedang dipakai untuk berkendara, roda bergerak memutar dengan cepat. Karena bergerak, roda memiliki energi kinetik. Dalam pergerakannya, roda senantiasa bergesekan dengan udara dan permukaan jalan. Gesekan ini menyebabkan energi kinetik roda berubah menjadi energi panas. Hal ini mirip dengan memanasnya suhu kedua telapak tangan kita saat digesek-gesekkan satu sama lain.

Jadi, ketika sepeda motor sedang digunakan, suhu rodanya meningkat. Peningkatan suhu roda akan semakin besar ketika sepeda motor dipakai di siang hari. Energi dari permukaan aspal yang panas, karena terpapar sinar matahari, akan diserap oleh roda sepeda motor, sehingga suhunya bertambah panas.

Suatu zat yang suhunya meningkat akan cenderung memuai (volumenya membesar). Demikian pula dengan roda. Ketika suhu roda meningkat, udara yang ada di dalam ban akan memuai. Hal ini membuat ban menjadi lebih mengembung.

Hal sebaliknya terjadi ketika sepeda motor tidak dipergunakan dalam waktu yang lama. Roda tidak bergerak, sehingga roda tidak memiliki energi kinetik yang dapat diubah ke energi panas. Akibatnya, roda menjadi dingin (suhunya menurun).

Suatu zat yang suhunya menurun akan cenderung menyusut (volumenya mengecil). Demikian pula dengan roda. Ketika suhu roda menurun, udara yang ada di dalam ban akan menyusut. Hal ini membuat ban mengempes.

Itulah sebabnya, ban sepeda motor menjadi kempes ketika lama tidak dikendarai.

*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)
Sumber Gambar:

Sunday, September 23, 2012

11 Mengapa Baling-Baling Kipas Angin Selalu Penuh Debu?


Debu biasanya menempel di permukaan yang datar (horizontal), misalnya di atas meja. Baling-baling kipas angin memiliki permukaan yang tegak (vertikal), namun mengapa justru banyak debu yang menempel di situ? Ditambah lagi, mengapa debu bisa menempel dengan kokoh di baling-baling kipas angin? Bukankah seharusnya debu-debu itu terlepas ketika baling-baling berputar? Bandingkan ketika kita meniup permukaan sebuah buku yang berdebu, tampak bahwa debu-debu itu langsung terlepas (beterbangan) dari permukaan buku. Ketika beroperasi, kipas angin menghembuskan aliran angin yang kencang, namun mengapa aliran angin yang kencang itu tak mampu menerbangkan debu yang menempel di baling-baling kipas?

Mari kita selidiki step by step.

Setiap zat terdiri atas atom-atom. Baling-baling kipas dan udara pun mengandung atom. Setiap atom mengandung proton (di pusat atom) dan elektron (mengelilingi proton). Untuk lebih jelasnya, perhatikan Gambar 1 di bawah ini. Bola-bola merah merupakan proton dan bola-bola biru merupakan elektron.
 Gambar 1

Elektron bermuatan negatif, sedangkan proton bermuatan positif. Dalam suatu atom yang normal, jumlah elektron sama dengan jumlah proton, sehingga muatan totalnya netral. Akan tetapi, elektron yang paling luar dapat terlepas dari suatu atom dan pindah ke atom lain. Dengan kata lain, elektron dapat berpindah dari suatu zat ke zat yang lain. Ketika suatu zat kelebihan elektron, maka zat tersebut akan bermuatan listrik negatif. Sebaliknya, ketika suatu zat kekurangan elektron, maka zat tersebut akan bermuatan listrik positif.

Hukum fisika menyatakan bahwa zat yang bermuatan listrik (baik muatan positif maupun muatan negatif) akan dapat menarik zat lain yang bersifat netral.

Ikatan atom pada baling-baling kipas lebih kuat daripada ikatan atom pada partikel udara. Ketika kipas angin sedang beroperasi, terjadi gesekan yang kuat antara baling-baling dan partikel udara. Gesekan ini mengakibatkan sebagian elektron dari udara terlepas dan menempel pada baling-baling. Akibatnya, baling-baling kelebihan elektron dan bermuatan negatif.

Debu bermuatan netral. Ketika debu ikut terhisap bersama udara ke dalam kipas, partikel debu itu ditarik oleh baling-baling yang sudah bermuatan listrik. Dan tertempel-lah debu itu pada baling-baling kipas. Inilah yang menyebabkan baling-baling kipas selalu penuh dengan debu.

Gaya tarik listrik antara baling-baling dan debu itu cukup kuat, sehingga aliran angin di dalam kipas tidak mampu melepaskan debu dari permukaan baling-baling. Inilah sebabnya debu akan tetap tertempel pada baling-baling kipas tersebut, kecuali kita membersihkannya.

*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)

Sumber Gambar:

Thursday, September 13, 2012

0 Bagaimana Cara BMKG Memperkirakan Cuaca?


BMKG adalah singkatan dari Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika. Salah satu peran BMKG yang sangat populer adalah memperkirakan cuaca. Sering kita lihat di televisi, ditampilkan perkiraan cuaca untuk daerah-daerah tertentu, misalnya cuaca cerah, berawan, atau hujan.

Bagaimana cara BMKG memperkirakan cuaca? Mengapa BMKG bisa tahu bahwa suatu daerah akan terjadi hujan, berawan, atau cerah? Apakah BMKG mempekerjakan paranormal yang mampu meramal masa depan?? (Hehehe.... Tentu tidak...)

Pertama-tama, kita harus pahami terlebih dahulu mengapa suatu daerah dikatakan cerah, berawan, dan hujan.
 
 Gambar 1. Cuaca Cerah

Perhatikanlah suatu daerah ketika sedang cerah (Gambar 1). Apakah Anda melihat ada awan di langitnya? Tentu tidak. Langit di situ cukup “bersih” dari awan, sehingga sinar matahari tidak terhalang untuk menerangi permukaan bumi.

Gambar 2. Cuaca Berawan

Perhatikanlah suatu daerah ketika sedang berawan (Gambar 2). Apakah Anda melihat ada awan di langitnya? Ya, tentu saja. Langit di situ cukup penuh dengan awan, sehingga sinar matahari agak terhalang untuk menerangi permukaan bumi. Suasana menjadi sedikit remang-remang.

Gambar 3. Cuaca Hujan

Perhatikanlah suatu daerah ketika sedang hujan (Gambar 3). Apakah Anda melihat ada awan di langitnya? Ya, sangat banyak. Langit di situ sangat penuh dengan awan. Saking banyaknya awan, langit tampak hitam (mendung) karena sinar matahari sangat terhalang untuk menerangi permukaan bumi.

Berdasarkan tiga penjelasan di atas, dapat kita simpulkan bahwa kata kunci untuk membedakan cuaca cerah, berawan, dan hujan di suatu daerah adalah dari banyaknya awan di atas daerah tersebut. Jika awan tidak ada (sangat sedikit), maka cuacanya cerah. Jika awan cukup banyak, maka cuacanya berawan. Jika awan sangat banyak (mendung), maka cuacanya hujan.

Jika Anda pernah memperhatikan awan-awan di langit, maka Anda akan melihat bahwa awan-awan itu senantiasa bergerak. Awan-awan itu bergerak karena tertiup oleh angin.

Angin terjadi karena terdapat perbedaan tekanan udara antara dua daerah. Angin akan bertiup dari daerah bertekanan udara tinggi ke daerah bertekanan udara rendah.

Jadi, yang perlu diukur oleh BMKG hanyalah tekanan udara di suatu daerah. Tekanan udara diukur dengan suatu alat bernama barometer. Tekanan udara di suatu daerah akan mengindikasikan cuaca yang akan terjadi di daerah tersebut.

Jika suatu daerah bertekanan udara tinggi, maka angin akan bertiup dari daerah tersebut ke daerah lain. Otomatis, awan-awan di daerah itu pun akan pindah ke tempat lain. Jadi, tekanan udara yang tinggi menjadi pertanda bahwa suatu daerah akan mengalami cuaca cerah.

Sebaliknya, jika suatu daerah bertekanan udara rendah, maka angin akan bertiup menuju ke daerah tersebut. Otomatis, awan-awan dari daerah lain akan berkumpul di daerah tersebut. Jadi, tekanan udara yang rendah menjadi pertanda bahwa suatu daerah akan mengalami cuaca berawan atau hujan, tergantung dari seberapa rendah tekanan udaranya (seberapa banyak awan yang berkumpul).

*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)

Sumber Gambar:

Wednesday, September 12, 2012

3 Lebih Baik Diinjak Gajah Atau Diinjak Wanita Bersepatu?


Mungkin Anda akan langsung menjawab, Ya jelas lebih baik diinjak wanita bersepatu lah, karena wanita 'kan tidak seberat gajah!

Faktanya, bobot seekor gajah memang jauh lebih besar daripada bobot seorang wanita. Massa gajah adalah sekitar 4.000 kg, sedangkan massa seorang wanita hanyalah sekitar 40 kg. Akan tetapi, ketika gajah dan wanita menginjak kita, tekanan yang kita rasakan belum tentu sebanding dengan bobot mereka.

Tekanan merupakan perbandingan antara berat dan luas permukaan. Seekor gajah memang jauh lebih berat daripada seorang wanita, namun penampang kaki gajah juga jauh lebih luas daripada hak sepatu wanita. Tubuh gajah yang super berat diimbangi oleh penampang kakinya yang luas. Sebaliknya, tubuh wanita yang ringan tidak diimbangi oleh penampang hak sepatunya yang sangat kecil. Akibatnya, tekanan yang diberikan oleh injakan seorang wanita akan jauh lebih besar daripada injakan seekor gajah.

Supaya lebih jelas, mari kita bandingkan nilai tekanannya. Rumus tekanan adalah p = F/A, dengan F adalah berat benda, dan A adalah luas penampang benda. Kita andaikan gajah dan wanita akan menginjak tubuh kita dengan satu kaki, di mana si wanita akan melakukan injakan dengan hak sepatunya.

Seekor gajah memiliki massa 4.000 kg*, sehingga beratnya = 40.000 N. Dengan luas penampang kaki sebesar 0,1 m2*, maka tekanan yang dihasilkannya adalah sebesar 400.000 Pa (empat ratus ribu pascal).

Seorang wanita memiliki massa 40 kg, sehingga beratnya = 400 N. Dengan luas penampang hak sepatu sebesar 0,0001 m2*, maka tekanan yang dihasilkannya adalah sebesar 4.000.000 Pa (empat juta pascal).

Dari hasil hitungan tersebut, tampak bahwa tekanan yang dihasilkan oleh injakan wanita adalah sepuluh kali lebih besar daripada tekanan yang dihasilkan oleh injakan gajah.

Jadi, sekarang Anda lebih memilih diinjak gajah atau diinjak wanita bersepatu?  (^_^)


*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)

Sumber Data:
*Kanginan, Marthen. (2012). IPA fisika untuk SMP kelas VII. Jakarta: Erlangga.

Sumber Gambar:

Sunday, September 9, 2012

5 Mengapa Wajah Bulan Selalu Terlihat Sama?


Bulan adalah satelit alami bumi. Sejak zaman dahulu, ia dijadikan acuan manusia untuk menetapkan periode waktu. Bulan memantulkan cahaya matahari ke bumi. Akibat pergerakan bulan mengitari bumi, kita mengenal adanya bulan sabit dan bulan purnama. Ketika sedang purnama, bulan tampak utuh dan terang.

Tidak seperti permukaan bumi yang mengandung vegetasi, air, dan atmosfer, permukaan bulan hanya berupa bebatuan gersang. Area bulan tersusun dari dataran, pegunungan, dan kawah. Kombinasi ketiga relief inilah yang membentuk wajah bulan. Pernahkah Anda memperhatikan, bahwa wajah bulan selalu terlihat sama? Dari zaman nenek moyang hingga zaman kita sekarang, wajah bulan selalu terlihat begitu-begitu saja (seperti tampak pada gambar di atas). Mengapa hal ini bisa terjadi? Bukankah bulan selalu berputar mengelilingi bumi?

Jawabannya sangat sederhana.

Seperti halnya bumi terhadap matahari, bulan juga mengalami dua jenis pergerakan terhadap bumi, yaitu revolusi dan rotasi. Revolusi bulan adalah pergerakan bulan mengitari bumi, sedangkan rotasi bulan adalah perputaran bulan pada porosnya sendiri. Nah, kebetulan, rotasi dan revolusi bulan berlangsung dalam selang waktu yang sama. Artinya, tepat ketika bulan selesai melakukan satu putaran mengitari bumi, ia juga selesai melakukan satu putaran terhadap porosnya sendiri. Akibatnya, sisi bulan yang menghadap bumi selalu sisi yang itu-itu saja. Agar lebih jelas, perhatikan ilustrasi revolusi dan rotasi bulan pada gambar di bawah ini.
Keterangan: Garis Merah Menandakan Sisi Tertentu pada Bulan, Yaitu Sisi Yang Selalu Terlihat Oleh Penduduk Bumi

Agar lebih jelas, Anda dapat menyimak video tentang pergerakan bulan terhadap bumi berikut ini.


*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)
Sumber Gambar:

Saturday, September 8, 2012

11 Bagaimana Cara Menghentikan Waktu?


Kesibukan telah menjadi kultur kehidupan kota. Berbagai deadline seakan-akan selalu mengepung kita. Belum selesai pekerjaan yang ini, datang lagi pekerjaan yang lain. Banyak tugas, dan semua harus segera diselesaikan dalam waktu yang seringkali mepet. Tekanan ini membuat sebagian orang membayangkan seandainya waktu bisa dihentikan sejenak, sehingga ia bisa lebih leluasa menyelesaikan semua tugasnya.

Apakah waktu bisa dihentikan?

Melalui teori relativitasnya, Albert Einstein menjelaskan bahwa besaran waktu itu bersifat relatif, tergantung dari kecepatan gerak. Semakin cepat suatu benda bergerak, maka waktu akan terasa lebih lambat baginya. Di alam semesta ini, kecepatan tertinggi dimiliki oleh cahaya, yaitu sekitar 300.000 km per detik. Tidak ada sesuatu pun di alam semesta ini yang dapat melebihi kecepatan cahaya. Atas dasar ini, Einstein menggunakan cahaya sebagai acuan relatifitas waktu. Apabila kita bergerak dengan suatu kecepatan yang semakin mendekati kecepatan cahaya, maka waktu akan berjalan semakin lambat bagi kita.

Dan apabila kita dapat bergerak sama cepat dengan cahaya, kita akan mengalami penghentian waktu. Ya, waktu akan berhenti. Jadi sebenarnya, secara teoritis, waktu bisa dihentikan. Namun perlu diingat, hal ini bersifat relatif. Waktu hanya akan berhenti bagi mereka yang bergerak secepat cahaya, sedangkan bagi kita yang tetap bergerak lambat, waktu akan berjalan seperti biasa.

Akan tetapi, apakah manusia mampu bergerak secepat cahaya?

Cahaya tersusun dari paket-paket energi, tidak bermassa, sehingga wajar bila cahaya mampu bergerak secepat itu. Sebaliknya, raga manusia adalah materi yang bermassa. Andaikata dipaksakan bergerak secepat cahaya, maka tubuh manusia akan hancur luluh menjadi energi, sesuai dengan persamaan Einstein, E = mc2.

*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)

Sumber Gambar:

Tuesday, September 4, 2012

0 Mengapa Pakaian Astronot Harus Berwarna Putih?


Masih banyak orang yang beranggapan bahwa peran astronot hanyalah sebatas melakukan misi ke bulan, padahal sebenarnya lebih dari itu. Astronot merupakan profesi yang sangat dibutuhkan untuk memelihara satelit luar angkasa, di mana telepon genggam, internet, dan GPS, yang merupakan perkakas berpenggunaan masif masa kini, sangat bergantung pada keberadaannya.

Saya yakin Anda sudah sangat sering melihat astronot di berbagai kesempatan. Kita selalu mendapati bahwa pakaian astronot berwarna putih, seperti tampak pada gambar di atas. Kita tidak pernah melihat astronot memakai warna yang lain. Selalu putih. Mengapa harus warna putih? Apakah warna putih merupakan warna kesukaan NASA? Atau ada tujuan teknis tertentu?

Tentu saja, saya hanya bercanda ketika memberi opsi bahwa warna putih dipilih karena merupakan warna kesukaan NASA (^_^). Tentu ada tujuan teknis tertentu. Untuk memahaminya, terlebih dahulu kita perlu mengetahui kondisi tempat astronot bekerja.

Seperti yang kita ketahui, tempat kerja astronot adalah di luar angkasa. Di sana tidak ada atmosfer, sehingga astronot menghadapi ancaman radiasi berbahaya dari cahaya matahari. Radiasi tersebut tidak tersaring oleh atmosfer seperti ketika di bumi. Oleh sebab itu, baju astronot didesain untuk mencegah radiasi berbahaya tersebut “menjamah” tubuh astronot.

Setiap bahan memiliki respon tertentu terhadap radiasi. Sebagai contoh, jika suatu bahan bersifat memantulkan radiasi merah (panjang gelombang 620-750 nm) dan menyerap radiasi lainnya, maka bahan tersebut akan terlihat berwarna merah di mata kita. Prinsip yang sama berlaku untuk warna-warna lain seperti kuning (panjang gelombang 570-590 nm), hijau (panjang gelombang 495-570 nm), dan biru (panjang gelombang 450-495 nm).

Jika suatu bahan tidak memantulkan (alias menyerap) semua radiasi, maka bahan tersebut akan tampak hitam di mata kita. Itulah sebabnya, ketika kondisi gelap, warna yang tampak oleh mata kita adalah hitam, karena tidak ada radiasi cahaya yang dipantulkan ke mata kita.

Bagaimana dengan bahan berwarna putih? Radiasi cahaya apa yang dipantulkannya?

Bahan yang tampak putih di mata kita adalah bahan yang bersifat memantulkan semua radiasi. Inilah alasan digunakannya bahan berwarna putih untuk pakaian astronot. Radiasi berbahaya tidak dapat mencapai tubuh astronot karena dipantulkan kembali ke angkasa oleh bahan berwarna putih tersebut.

Pakaian berwarna putih ini juga berfungsi untuk mempertahankan tubuh astronot agar tetap hangat, karena radiasi yang dipancarkan oleh tubuh astronot itu akan terpantulkan kembali ke dalam (tidak hilang ke angkasa).

*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)

Sumber Gambar:

1 Mengapa Besi Terasa Lebih Dingin Daripada Kayu Ketika Dipegang?


Coba peganglah pintu (terbuat dari kayu) yang ada di rumah Anda, lalu rasakanlah suhunya di telapak tangan Anda. Kemudian, peganglah gagang pintu (terbuat dari besi), lalu rasakanlah juga suhunya di telapak tangan Anda. Anda akan menemukan bahwa suhu gagang pintu (besi) terasa lebih dingin daripada suhu pintu (kayu), padahal suhu lingkungan sekitarnya sama, yaitu suhu kamar (sekitar 27o C). Hal ini juga terjadi pada besi dan kayu lainnya. Besi terasa lebih dingin daripada kayu ketika dipegang. Mengapa hal ini bisa terjadi?

Kulit kita memiliki suhunya sendiri, yaitu suhu tubuh rata-rata manusia (sekitar 37o C). Terdapat syaraf-syaraf reseptor pada kulit untuk mengidentifikasi perubahan suhu. Ketika energi ditambahkan ke kulit, maka suhu kulit bertambah, sehingga kita merasakan panas. Sebaliknya, ketika energi yang ada di kulit dikurangi, maka suhu kulit menurun, sehingga kita merasakan dingin. Ketika tidak ada perubahan energi (suhu) pada kulit, maka kita merasa hangat-hangat saja seperti hangatnya suhu tubuh kita sendiri.

Kayu merupakan penghantar panas yang buruk. Itu artinya, ketika sebuah benda ditempelkan ke permukaan kayu, energi dari benda itu sulit diserap oleh kayu. Oleh karena itu, ketika kita memegang kayu, energi yang ada di kulit kita relatif tidak berpindah (tidak diserap oleh kayu), sehingga kita merasa bahwa suhu kayu hangat-hangat saja.

Besi merupakan penghantar panas yang baik. Itu artinya, ketika sebuah benda ditempelkan ke permukaan besi, energi dari benda itu langsung terserap dengan cepat oleh besi. Oleh karena itu, ketika kita memegang besi, energi yang ada di kulit kita banyak yang berpindah ke besi. Akibatnya, kulit kita kehilangan sebagian energinya dan kulit kita pun terasa dingin. Itulah mengapa kita menyimpulkan bahwa besi bersuhu dingin.

Jadi, sebetulnya yang kita rasakan itu bukanlah suhu kayu maupun suhu besi, melainkan suhu kulit kita sendiri.

Besi, dan logam lain pada umumnya, dapat menghantarkan panas dengan sangat baik karena mengandung elektron-elektron bebas di dalamnya. Elektron-elektron bebas ini bergerak semakin cepat ketika diberi tambahan energi. Elektron-elektron bebas inilah yang membawa pergi energi dari kulit kita ketika menempel pada besi. Elektron-elektron bebas ini juga dapat menghantarkan energi listrik, sehingga selain merupakan penghantar panas yang baik, besi juga merupakan penghantar listrik yang baik (konduktor).

Kayu tidak memiliki elektron bebas seperti besi, sehingga kayu merupakan penghantar panas yang buruk. Dengan prinsip yang sama, itulah juga sebabnya kayu merupakan penghantar listrik yang buruk (isolator).

*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)

Monday, September 3, 2012

4 Mengapa Nelayan Pergi Melaut pada Malam Hari dan Pulang pada Siang Hari?


Ikan merupakan makanan yang sangat bergizi. Para nelayan mengambilkannya dari laut untuk kita. Di jaman modern ini, banyak perahu nelayan yang telah dilengkapi dengan mesin bermotor. Perahu semacam ini dapat pergi melaut kapan saja. Akan tetapi, di beberapa daerah, masih banyak nelayan tradisional yang menggunakan perahu layar. Perahu sederhana ini dapat bergerak karena bantuan angin. Oleh sebab itu, nelayan tradisional harus mengikuti ritme alam untuk pergi mencari ikan di laut.

Ketika malam hari, angin bertiup dari darat ke laut (angin darat), sehingga nelayan tradisional pergi melaut pada malam hari. Ketika siang hari, angin bertiup dari laut ke darat (angin laut), sehingga nelayan tradisional pulang pada siang hari.

Pertanyaan besarnya adalah, mengapa angin bertiup ke laut pada malam hari? Dan mengapa angin bertiup ke darat pada siang hari?

Pertama-tama, kita perlu memahami mekanisme terjadinya angin. Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara antara dua daerah. Angin akan bertiup dari daerah bertekanan udara tinggi ke daerah bertekanan udara rendah.

Pertanyaan berikutnya, apa yang menyebabkan udara dapat memiliki tekanan yang berbeda-beda?

Jawabannya adalah suhu. Ketika suatu daerah memiliki suhu yang panas, maka udaranya bertekanan rendah. Hal ini terjadi karena udaranya memuai sehingga lebih renggang. Sebaliknya, ketika suatu daerah memiliki suhu yang dingin, maka udaranya bertekanan tinggi. Hal ini terjadi karena udaranya menyusut sehingga lebih rapat. Jadi, suhu udara berbanding terbalik dengan tekanannya.

Gambar 1

Pada siang hari, angin bertiup dari laut ke darat (angin laut). Berarti, pada siang hari, suhu udara di laut lebih dingin (tekanan besar) dan suhu udara di darat lebih panas (tekanan kecil). Mengapa hal ini bisa terjadi?

Dalam fisika, dikenal istilah kalor jenis zat. Kalor jenis zat adalah kemampuan suatu zat untuk menyerap atau melepaskan kalor (kalor adalah energi panas). Jika suatu zat memiliki kalor jenis yang besar, berati zat tersebut susah dipanaskan, namun setelah sumber panas dihilangkan, zat tersebut susah didinginkan. Contoh zat yang kalor jenisnya besar adalah air laut.

Sebaliknya, jika suatu zat memiliki kalor jenis yang kecil, berarti zat tersebut gampang dipanaskan, namun setelah sumber panas dihilangkan, zat tersebut gampang dingin kembali. Contoh zat yang kalor jenisnya kecil adalah tanah dan pepohonan.

Nah, pada siang hari, matahari menyinari permukaan bumi. Baik daratan maupun lautan sama-sama menerima energi matahari. Tanah dan pepohonan yang ada di darat segera menjadi panas karena kalor jenisnya kecil. Sementara itu, air yang ada di laut masih dingin karena kalor jenisnya besar. Inilah sebabnya suhu udara di darat lebih panas daripada suhu udara di laut pada siang hari. 

Gambar 2

Pada malam hari, angin bertiup dari darat ke laut (angin darat). Berarti, pada malam hari, suhu udara di darat lebih dingin (tekanan besar) dan suhu udara di laut lebih panas (tekanan kecil). Hal ini terjadi karena ketika malam tiba, matahari tak lagi menyinari permukaan bumi. Karena sumber panas telah hilang, tanah dan pepohonan yang ada di darat segera menjadi dingin karena kalor jenisnya kecil. Sementara itu, air laut masih menyimpan panas karena kalor jenisnya besar. Inilah sebabnya suhu udara di darat lebih dingin daripada suhu udara di laut pada malam hari.

*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)

Sumber Gambar:

5 Mengapa Mencuci Pakaian Harus Memakai Detergen?


Sudah menjadi suatu hal yang umum bahwa mencuci pakaian itu menggunakan deterjen. Tujuannya adalah agar pakaian menjadi bersih. Namun pernahkah Anda bertanya, mengapa harus memakai deterjen? Apakah tidak akan bersih jika hanya memakai air saja?

Pakaian dapat dikotori oleh banyak hal, katakanlah debu, lumpur, atau, yang paling umum, keringat. Pakaian terdiri dari serat-serat kain. Ruangan di antara serat-serat itu sangatlah kecil, dan di sanalah kebanyakan kotoran berada.

Air memiliki sifat untuk saling tarik-menarik antarpartikel-partikelnya. Sifat ini menimbulkan fenomena yang disebut sebagai tegangan permukaan, yaitu terbentuknya suatu lapisan tipis yang tegang di permukaan sekumpulan air. Lapisan ini menjadikan air lebih memilih untuk berkumpul dengan sesamanya daripada masuk ke dalam suatu ruangan yang terlalu sempit seperti serat kain. Akibatnya, jika kita hanya mencuci dengan air, maka kotoran di dalam serat kain tidak dapat terbasuh oleh air. Dalam bahasa sederhana, air terlalu “kental” untuk dapat masuk ke dalam serat kain. Kondisi ini diilustrasikan pada Gambar 1 (Warna biru merupakan air, warna merah merupakan serat pakaian, warna putih merupakan ruang kosong berisi udara, dan bola cokelat merupakan kotoran).

Gambar 1. Sebelum Deterjen Ditambahkan

Agar pakaian dapat dibersihkan dengan sempurna, maka diperlukan sesuatu yang dapat menurunkan ketegangan permukaan air, dan sesuatu itu adalah deterjen.

Deterjen memiliki kemampuan untuk membuat air lebih “encer” sehingga akan menurunkan ketegangan permukaan air tersebut. Ketika deterjen telah larut di dalam air, kecenderungan partikel air untuk berkumpul dengan sesamanya menjadi berkurang. Hal ini membuat air dapat masuk ke dalam serat kain dan membasuh kotoran yang terdapat di sana. Kondisi ini diilustrasikan pada Gambar 2.

Gambar 2. Sesudah Deterjen Ditambahkan

Ketika kotoran telah terangkat, pakaian pun menjadi bersih.

*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)

Sumber Gambar:

Saturday, September 1, 2012

0 Mengapa Freezer Kulkas Diletakkan Di Bagian Atas?



Mencegah makanan cepat busuk, mendinginkan air minum, dan membuat es batu, semuanya bisa dilakukan dengan kulkas (lemari es). Perkakas rumah tangga ini telah umum dimiliki di hampir tiap rumah, terutama di daerah perkotaan.

Anda tentu ingat bahwa freezer kulkas letaknya di bagian atas. Pernahkah Anda melihat kulkas yang freezer-nya diletakkan di bagian bawah? Tentu tidak pernah. Apakah hal ini hanya kebetulan atau hanya untuk kepentingan artistik semata? Ternyata tidak. Peletakan freezer di kulkas bagian atas memiliki tujuan tertentu yang didasarkan pada konsep fisika.  

Ruangan kulkas didinginkan dengan cara menyerap kalor dari udara yang berada di dalam ruangan kulkas itu. Penyerapan kalor tersebut dilakukan oleh zat khusus yang disebut freon. Freon dialirkan melalui pipa-pipa kecil yang terdapat di belakang ruangan kulkas. Terjadi sirkulasi penyerapan kalor dari dalam ruangan kulkas dan pembuangan kalor tersebut ke luar kulkas yang dilakukan oleh freon, sehingga ruangan kulkas menjadi dingin.

Jika freon dialirkan ke seluruh bagian ruangan kulkas, maka energi listrik akan lebih banyak terpakai. Hal ini tidak efisien. Oleh sebab itu, freon hanya dialirkan ke bagian tertentu dari kulkas, dan bagian itu adalah freezer.

Jadi, sebetulnya freon hanya mendinginkan udara di dalam freezer. Udara di ruangan bawahnya tidak didinginkan. Kalau begitu, mengapa seluruh ruangan kulkas dapat menjadi dingin?

Ketika udara mendingin, volumenya menyusut. Penyusutan volume ini menyebabkan massa jenis udara membesar. Akibatnya, udara dingin menjadi lebih berat daripada udara hangat. Udara dingin yang berat itu akan bergerak ke bawah sedangkan udara hangat yang ringan akan menggantikan posisi udara dingin di atas.

Berdasarkan prinsip ini, udara dingin yang ada di dalam freezer akan bergerak ke bawah. Udara hangat yang ada di bawah freezer kemudian akan naik ke dalam freezer untuk didinginkan kembali. Begitulah seterusnya hingga seluruh ruangan kulkas menjadi dingin.

Nah, jika freezer diletakkan di bawah, maka udara dingin yang terbentuk akan tetap berada di bawah dan tidak mungkin bergerak ke atas. Hal ini akan mengakibatkan ruangan kulkas bagian atas tidak akan pernah menjadi dingin. Itulah sebabnya freezer kulkas tidak pernah diletakkan di bawah.

Prinsip yang sama juga menjadi alasan mengapa AC diletakkan di atas ruangan, bukan di dekat lantai. AC yang diletakkan di atas ruangan akan menghembuskan udara dingin yang mengalir ke bawah sehingga orang yang berada di ruangan itu akan merasa sejuk secara keseluruhan. Jika AC dipasang didekat lantai, maka yang akan terasa sejuk hanyalah udara di permukaan lantai, sedangkan udara di atas tetap panas.


*******
(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)


Sumber Gambar:

 

DETEKTIF FISIKA Copyright © 2011 - |- Template created by O Pregador - |- Powered by Blogger Templates