14 Mengapa Jarum Kompas Selalu Menunjuk Ke Utara?

Bepergian merupakan salah satu kebutuhan manusia. Dengan arah yang tepat, kita akan sampai ke tempat tujuan, namun bila arahnya keliru, tersesatlah yang akan terjadi. Jika kita berjalan di sebuah kota, relatif mudah bagi kita untuk mendapatkan patokan arah, karena banyak terdapat bangunan yang khas dan tetap posisinya. Namun bayangkan jika kita berjalan di tengah padang pasir. Sejauh mata memandang hanyalah pasir. Kita tidak bisa menjadikan pasir sebagai patokan. Kesulitan serupa kita dapati ketika berlayar di tengah lautan lepas. Sejauh mata memandang hanya tampak biru lautan. Di sinilah pentingnya kompas. Seperti diketahui, jarum kompas selalu menunjuk arah utara. Dengan kompas, kita memiliki patokan arah mata angin yang jelas.

Mengapa jarum kompas selalu menunjuk ke utara? Kekuatan apa yang menariknya?

Well, di sekolah dulu kita pernah belajar tentang magnet. Masih teringat di benak kita tentang kutub-kutub magnet, yaitu utara dan selatan. Kutub-kutub yang sejenis saling tolak menolak, sedangkan kutub-kutub yang berlainan jenis saling tarik-menarik. Jarum kompas merupakan magnet. Karena jarum kompas selalu menunjuk ke arah tertentu dari kutub bumi, berarti bumi juga merupakan magnet. Kutub kompas dan kutub bumi saling berinteraksi.

Ada yang menarik. Kutub utara magnet selalu menunjuk arah utara bumi, berarti kutub utara menarik kutub utara pula, padahal tadi telah disebutkan bahwa kutub-kutub yang sejenis seharusnya saling tolak menolak. Apakah hukum fisika telah dilanggar? Hehehe... Tidak demikian. Hukum fisika tetap berlaku di seluruh alam semesta. Lantas gimana dong?

Ada perbedaan kutub bumi antara konteks geografis dan konteks magnetis. Kutub bumi yang ditunjuk sebagai utara oleh jarum kompas merupakan kutub utara dalam konteks geografis, namun merupakan kutub selatan dalam konteks magnetis. Sebaliknya, kutub selatan geografis bumi merupakan kutub utara magnet bumi. Kedua konteks ini saling berkebalikan. Kutub bumi yang berperan dalam gaya tarik-menarik dengan jarum kompas adalah kutub bumi dalam konteks magnetis. Jadi, konsep fisika tetap berlaku di sini: Kutub utara jarum kompas saling tarik-menarik dengan kutub selatan magnet bumi. Bumi sendiri dapat bersifat sebagai magnet karena memiliki kandungan logam di perutnya.

Ada satu hal yang perlu saya bahas, karena salah seorang murid saya pernah bertanya, "Pak, jika kaca kompas terlepas, apakah jarum kompasnya akan terbang menuju kutub utara bumi?" Sejenak saya tertawa dalam hati ketika mendengar pertanyaan ini. Murid saya itu telah salah memahami konsep kemagnetan kompas. Perlu disadari bahwa jarum kompas merupakan magnet biasa seperti magnet-magnet pada umumnya. Hanya saja, jarum kompas merupakan magnet yang berukuran kecil dan sangat ringan. Mengapa harus kecil dan ringan? Ya supaya ia dapat tertarik oleh gaya magnet bumi yang tidak terlampau besar. Jarum kompas juga didesain agar relatif terbebas dari gaya gesek yang dapat menghambatnya untuk berputar ke arah kutub bumi. Jika Anda mengeluarkan jarum kompas tersebut dan Anda letakkan di meja, maka jarum kompas itu tidak dapat lagi secara otomatis menunjuk ke utara karena telah terhambat oleh gaya gesek permukaan meja. Kekuatan gaya magnet bumi yang kecil tidak mampu mengatasi gaya gesek permukaan meja untuk menarik kutub jarum kompas.

Oleh sebab itu, sebenarnya semua magnet dapat berfungsi sebagai kompas. Jika Anda memiliki sebatang magnet berukuran besar dan Anda gantung dengan sehelai benang tipis sehingga batang magnet tersebut dapat berputar secara horizontal dengan bebas, maka magnet tersebut akan selalu menunjuk ke arah kutub utara-selatan bumi. Dalam hal ini, batang magnet tersebut telah bertindak sebagai kompas. Cara lainnya adalah mengapungkan batang magnet di permukaan air atau minyak sehingga magnet tersebut dapat berputar dengan bebas.

Jadi, jarum kompas selalu menunjuk ke arah utara geografis bumi adalah karena ditarik oleh kutub selatan magnet bumi. Demikianlah Tuhan mengatur kondisi alam sehingga memudahkan manusia dalam menjalani kehidupan. Jika saja Tuhan menghapuskan sifat kemagnetan bumi, maka tidak akan ada lagi kompas, sehingga manusia mudah tersesat dalam perjalanannya.

*******

Ditulis Oleh DONI ARIS YUDONO

http://www.facebook.com/Yudha.On.7

Sumber Gambar:

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjpMsLODiFlzMnsGcDJxjQtZshosT0XAixQODHWJ7Lh3lKbXXAobweFnHaQ23fgOmKCtZ9zh0CawdML0KWCTsVQrdQP2iz4aN2w-e0PXKuBQAubPx5OZbIbPWrzu9HMGIg8-ffwfxEO/s1600/compass3.jpg

http://www.compassdude.com/i/compass-earth.jpg

7 Mengapa Malaikat Bisa Mengurusi Banyak Orang Sekaligus?

Agama menginformasikan bahwa ada makhluk ciptaan Tuhan bernama malaikat. Mereka sering diilustrasikan memiliki sayap-sayap. Malaikat diciptakan dari cahaya. Mereka tidak diberikan nafsu, sehingga tugas mereka hanyalah mengabdi secara taat kepada Tuhan. Agama juga menginformasikan bahwa mereka memiliki tugas yang berbeda-beda, misalnya Jibril bertugas menyampaikan wahyu, Izrail bertugas mencabut nyawa, Mikail bertugas membagi rizki, Raqib bertugas mencatat amal baik, dan Atib bertugas mencatat amal buruk manusia. Orang-orang yang suka berpikir mungkin pernah bertanya: Mudah dipahami tugas Jibril dalam menyampaikan wahyu, namun bagaimana dengan tugas malaikat Raqib yang mencatat amal baik manusia? Manusia di bumi ini berjumlah milyaran dan hidup dalam waktu yang bersamaan. Apakah Raqib tidak kewalahan mencatat amal mereka satu persatu??

Kita mengimani bahwa Tuhan Mahakuasa dan hanya Dia yang Mahamengetahui mekanisme kerja para malaikat-Nya. Akan tetapi, kita bisa sedikit memahami fenomena malaikat ini dengan menggunakan ilmu fisika. Sebetulnya dasar teori bagi fenomena ini telah saya singgung dalam artikel saya sebelumnya yang berjudul Mengapa Usia Jin Dapat Mencapai Ribuan Tahun? namun tiadalah mengapa kita bahas lagi di kesempatan kali ini.

Fisikawan paling populer sepanjang sejarah, Albert Einstein, melalui teori relativitasnya, menyatakan bahwa besaran waktu tidak bersifat mutlak, melainkan relatif. Lama waktu yang dialami oleh dua objek dapat berbeda jika kedua objek itu bergerak dengan kecepatan yang berbeda. Semakin cepat suatu objek bergerak, semakin panjang waktu untuknya. Sekedar mengingatkan, di alam semesta ini, cahaya adalah yang tercepat. Semakin mendekati kecepatan cahaya, semakin panjang waktu yang dialami sebuah objek. Jika suatu objek bergerak secepat cahaya, maka waktu akan memanjang tak terhingga baginya, atau dengan kata lain, waktu akan berhenti untuknya.

Mari kita ambil satu ilustrasi sederhana. Misalnya seekor kelinci berkawan dengan seekor siput. Pada suatu hari, mereka bertemu di jalan. Mereka lalu memutuskan untuk pergi ke sebuah kafe yang berjarak 20 m dari situ untuk ngobrol sambil minum kopi. Kelinci dan siput itu pun pergi menuju kafe dengan kecepatan yang berbeda. Pergerakan siput sangat lambat, sedangkan kelinci sangat cepat. Bagi kelinci, haya diperlukan waktu sekian detik untuk sampai di kafe itu, namun siput butuh berjam-jam. Dalam konteks ini, kelinci dan siput mengalami relatifitas waktu. Siput mengalami waktu yang pendek karena ia lambat. Kelinci mengalami waktu yang panjang karena ia cepat. Saking lambatnya pergerakan siput, kelinci merasa siput itu seakan-akan tidak bergerak, dengan kata lain, waktu seakan-akan terhenti bagi kelinci. Kelinci pun punya waktu luang yang sangat banyak untuk melakukan hal lain terlebih dahulu sambil menunggu siput tiba di kafe yang dituju.

Ilustrasi kelinci-siput ini memudahkan kita dalam memahami konteks malaikat dan manusia. Malaikat tercipta dari cahaya, sehingga mereka dapat bergerak secepat cahaya. Dibandingkan dengan malaikat, manusia yang tercipta dari tanah bergerak sangat-sangat lambat. Relatifitas waktu terjadi dalam konteks ini. Bagi malaikat, waktu seakan-akan terhenti, sehingga mereka banyak memiliki waktu luang untuk mengurusi manusia lain yang berjumlah milyaran. Oleh sebab itu, hanya diperlukan satu malaikat, Raqib, untuk mencatat amal baik milyaran manusia yang hidup bersamaan di muka bumi ini. Begitu pula, bagi malaikat pembagi rizki, Mikail, ia dapat menjalankan tugasnya seorang diri, tanpa merasa kesulitan, meskipun manusia yang diurusinya sangat banyak dan membutuhkan rizki setiap saat dalam waktu yang bersamaan.

*******

Ditulis Oleh DONI ARIS YUDONO

http://www.facebook.com/Yudha.On.7

Sumber Gambar:

http://images5.fanpop.com/image/photos/31500000/Angel-fantasy-31530382-1280-1024.jpg

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjbkwAoeUvyF1PHimF5KkbZj9OTCPPJE_ZUnvyckZbZjb4m2UNDIKQpAtqDravL-T5heu_CPTRFlQqmwaFA58Dbv01fw6GWbD1K8d0kSxcBsP4BC_rYhPTqW-eB2inCU6Z_38mwJInpRVCq/s1600/images.jpg

2 Mengapa Telinga Kita Menjadi ‘Budeg’ Ketika Naik Pesawat?

Bagi kalian yang sering naik pesawat pasti pernah mengalami fenomena ini. Telinga kita terasa sedikit budeg ketika pesawat telah melaju tinggi di angkasa. Mengapa hal ini terjadi? Dan mengapa pula ke-budeg-an itu lenyap ketika kita menelan ludah? Mari kita bahas fenomena menarik ini.

Di dalam atmosfer, udara tindih-menindih. Udara yang ada di atas menindih udara di bawahnya. Akibatnya, udara yang berada di bawah mengalami tekanan yang lebih besar daripada udara yang berada di atas. Jadi, jika kita menuju tempat yang lebih tinggi, kita akan mendapati tekanan udara yang lebih rendah. Semakin ke atas, semakin rendah tekanan udaranya.

Di dalam telinga, terdapat gendang telinga (ear drum). Dalam proses mendengar, gendang telinga bergerak maju mundur untuk meneruskan getaran suara yang merambat di udara. Sinyal getaran ini kemudian diubah menjadi sinyal listrik yang dikirim ke otak sehingga kita dapat mendengar suara yang bersangkutan. Karena gendang telinga dapat bergerak maju mundur, maka gendang telinga bersifat elastis yang dapat terdorong oleh suatu tekanan. Berikut ini adalah ilustrasi anatomi telinga kita.

Gendang telinga berada di antara dua ruang, yaitu ruang di dalam telinga dan ruang yang terhubung dengan udara luar. Gendang telinga bekerja secara normal jika tekanan udara di kedua ruang ini sama besar. 

Ketika kita mulai melangkah masuk ke pesawat, kita masih berada di permukaan bumi dengan tekanan udara yang besar. Kedua ruang di telinga sama-sama mengandung udara dengan tekanan yang sama besar. Akan tetapi, ketika pesawat telah tinggal landas dan mencapai ketinggian di atas awan, tekanan udara di ruang pesawat menurun drastis, sedangkan tekanan udara di dalam telinga kita masih tinggi seperti ketika masih berada di permukaan bumi. Tekanan udara yang lebih besar di ruang dalam telinga inilah yang mendorong gendang telinga ke arah luar. Kondisi ini menyebabkan gendang telinga kita tidak berada pada posisi seimbang. Inilah sebabnya kita merasa sedikit budeg, karena posisi gendang telinga kita tidak normal seperti ketika kita berada di permukaan bumi.

Simak kembali gambar anatomi telinga di atas. Di dalam telinga kita ada saluran yang bernama Eustachian tube. Saluran Eustachian ini menghubungkan antara ruang dalam telinga dan saluran pernafasan kita. Saluran Eustachian normalnya berada dalam kondisi tertutup. Saluran ini akan terbuka ketika kita menelan ludah. Nah, ketika dalam keadaan terbuka inilah, udara dari luar dapat masuk ke ruang dalam telinga.

Jadi, ketika kita menelan ludah di dalam pesawat, saluran Eustachian terbuka, sehingga udara bertekanan rendah masuk ke dalam ruang telinga kita. Hal ini menyebabkan tekanan udara menjadi seimbang kembali, antara ruang luar dan ruang dalam telinga. Kedua ruang tersebut kini sama-sama bertekanan rendah. Karena tekanannya sudah sama, maka gendang telinga kembali ke posisi normal dan kita pun tidak budeg lagi ^_^

Itulah sebabnya kita sering ditawari permen oleh para pramugari di pesawat. Memakan permen membuat kita lebih sering menelan ludah, sehingga saluran Eustachian lebih sering terbuka untuk menyeimbangkan tekanan udara telinga kita.

*******

Ditulis Oleh DONI ARIS YUDONO

http://www.facebook.com/Yudha.On.7

Referensi:

http://en.wikipedia.org/wiki/Eustachian_tube

Sumber Gambar:

http://d277vln4jzkhhg.cloudfront.net/wp-content/uploads/girl-private-jet-service.jpg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ear-anatomy-text-small-en.svg

8 Bagaimana Cara PLN Mendapatkan Listrik?

Peradaban manusia modern sudah sangat ketergantungan terhadap listrik. Jika saja pada suatu hari Tuhan mencabut kekuatan listrik dari muka bumi, kita benar-benar akan kembali ke jaman batu. Listrik sangat vital bagi kehidupan masyarakat dan oleh sebab itu penyediaannya dimonopoli oleh Negara, dalam hal ini PLN. Siapa tahu Anda pernah bertanya dalam benak: Bagaimana cara PLN mendapatkan listrik?

Energi bersifat kekal. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Energi hanya dapat diubah-ubah dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya. Sebagai contoh, bola yang bergerak memiliki energi kinetik. Energi kinetik bola tersebut didapatkannya dari energi kinetik kaki yang menendangnya. Energi kinetik kaki didapatkan dari energi kimia berupa nasi yang dimakan oleh si penendang. Nasi (padi) mendapatkan energi kimianya dari energi cahaya matahari. Maka dapatlah kita katakan bahwa energi matahari, melalui proses panjang tadi, telah berubah menjadi energi kinetik pergerakan bola.

Begitu pula dengan energi listrik. PLN tidak mampu membuat listrik. PLN hanya dapat mengubah energi selain listrik untuk memperoleh energi listrik. Pada banyak kasus, jenis energi utama yang PLN butuhkan untuk memperoleh listrik adalah energi kinetik (pergerakan). Mengapa demikian? Mari kita simak ilustrasi sederhana alat pembangkit tenaga listrik (generator) berikut ini.

Generator bekerja berdasarkan prinsip bahwa arus listrik akan timbul jika sebuah konduktor bergerak memotong suatu medan magnet. Jadi, untuk dapat menghasilkan listrik, tugas kita adalah membuat suatu konduktor berputar di dalam medan magnetik. Pada ilustrasi di atas, dicontohkan bahwa sumber tenaga untuk memutar konduktor adalah gerakan tangan manusia. Akan tetapi, hal ini tentu merepotkan manusia (^_^), sehingga perlu dicari sumber tenaga lain untuk memutar konduktor itu. Para insinyur kemudian menghubungkan konduktor tersebut dengan turbin (baling-baling). Jika turbin berputar, konduktor juga akan ikut berputar, dan listrik pun diperoleh. 

Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Maka diletakkanlah generator berturbin itu di daerah berangin kuat. Tiupan angin menggerakkan turbin, turbin menggerakkan konduktor di dalam generator, sehingga listrik pun didapatkan. Tenaga pergerakan angin diubah menjadi energi listrik. Bisa juga generator diletakkan di bawah air terjun. Jatuhan air terjun akan menggerakkan turbin, sehingga listrik pun diperoleh. Jadi, tantangannya adalah menemukan cara untuk menggerakkan turbin generator dengan menggunakan energi alam. Genset, yang biasa dipakai orang-orang untuk menghasilkan listrik di kala mati lampu, bekerja dengan prinsip serupa. Pembakaran solar di dalam genset menimbulkan ledakan kecil yang menggerakkan piston. Piston kemudian menggerakkan turbin.

Genset

Berkat adanya teknologi mesin uap yang dikembangkan oleh James Watt, tenaga penggerak turbin generator dapat pula berasal dari energi panas. Caranya, air dipanaskan sehingga menghasilkan uap yang dialirkan melalui pipa. Uap panas berisi banyak energi sehingga memiliki daya dorong. Daya dorong uap inilah yang dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin generator sehingga listrik pun tercipta. Dalam hal ini, sumber panasnya dapat bermacam-macam. Bisa dari pembakaran batu bara, panas bumi, atau reaksi nuklir.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

*******

Ditulis Oleh Doni Aris Yudono

(http://www.facebook.com/Yudha.On.7)

Sumber Gambar:

http://humasbatam.com/wp-content/uploads/2011/03/pembangkit-listrik.jpg

http://edrenzi.com/Theory%20Files/generator.jpg

http://images03.olx.co.id/ui/15/53/81/1316402773_253495281_2-Pictures-of--Genset-Second-Krisbow.jpg

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjiBNUX3YqNhc10HtYYoddDdpdaFdEXSElL0kBPDSSzaNoKxxNJgcUzgGVpyTW3IUKly6V0L3R52sd6wPlbVl4utJ0SCSamG6hX7e0yw8Vmx21VLHaPJQ0K-Iw23v_U4xFNl_81q8FMB7Q/s1600/PLTA-offshore-windfarm.jpg

http://www.nationofchange.org/sites/default/files/NuclearRenaissance083013.jpeg

3 Bagaimana Cara Ilmuwan Mengetahui Umur Benda Purbakala?

Pada tahun 1905, dua orang arkeolog, Haakon Shetelig dari Norwegia dan Gabriel Gustafson dari Swedia berhasil mengevakuasi kapal purbakala bangsa Viking dari dalam tanah perkebunan Oseberg, Norwegia. Setelah diteliti, ditemukan bahwa kapal ini telah berumur kira-kira 1.200 tahun, atau dengan kata lain, kapal ini dibuat pada tahun sekitar 800 Masehi. Kapal ini sekarang berada di museum Norwegia, seperti ditunjukkan pada gambar di atas.

Mungkin Anda pernah dilanda pertanyaan: Bagaimana cara ilmuwan mengetahui umur benda purbakala? Jawabannya adalah dengan menggunakan konsep radioaktif. Bagaimana maksudnya? Mari kita bahas lebih detail berikut ini.

Atom terdiri dari tiga macam partikel, yaitu elektron, proton, dan neutron. Jenis suatu atom ditentukan oleh jumlah protonnya. Misalnya, atom Karbon adalah atom yang memiliki 6 buah proton. Jika protonnya berjumlah 1, maka atom tersebut bernama atom Hidrogen. Meski demikian, jumlah neutron bisa saja berbeda untuk suatu jenis atom. Sebagai contoh, atom Karbon ada yang memiliki 6 buah neutron (atomnya disebut Karbon-12), namun ada pula yang jumlah neutronnya 8 buah (atomnya disebut Karbon-14). Atom-atom Karbon yang  berbeda jumlah neutronnya ini disebut isotop. 

Atom Karbon-12 bersifat stabil, sedangkan Karbon-14 tidak stabil. Mengapa dikatakan tidak stabil? Karena atom Karbon-14 ini cenderung ingin berubah menjadi atom yang lain, yaitu Nitrogen-14 yang bersifat stabil. Nah, ketika perubahan ini terjadi, atom mengeluarkan radiasi yang dapat dideteksi. Proses perubahan jenis atom ini diistilahkan dengan “peluruhan radioaktif” dan kejadiannya di alam semesta bersifat acak sehingga tidak dapat ditentukan secara pasti. Akan tetapi, para ilmuwan dapat memperkirakan waktu rata-rata terjadinya separuh peluruhan radioaktif pada suatu unsur. Hal ini diistilahkan dengan waktu paruh.

Misalnya, atom Karbon-14 diketahui memiliki waktu paruh selama 5.700 tahun. Artinya, jika kita memiliki sebuah sampel Karbon-14 sebanyak 100 gram, maka 5.700 tahun kemudian atom Karbon-14 yang tersisa tinggal 50 gram  karena 50 gram lainnya dari sampel tersebut sudah meluruh (berubah) menjadi Nitrogen-14. Contoh lain adalah Argon-40 yang memiliki waktu paruh 1.500 tahun untuk merubah diri menjadi atom Potassium-40.

Nah, berdasarkan konsep waktu paruh ini, para ilmuwan dapat memperkirakan umur suatu benda purbakala. Mari kita kembali pada kasus kapal Viking Oseberg. Kapal ini adalah kapal yang terbuat dari kayu. Setiap kayu mengandung seluruh isotop atom Karbon. Untuk memperkirakan umurnya, pertama-tama ilmuwan mengukur kandungan atom Karbon-14 pada sampel kayu yang masih segar (diambil pohon yang masih hidup). Kemudian, dengan menggunakan jumlah sampel yang sama, diukur pula kandungan atom Karbon-14 pada sampel kayu kapal Viking itu. Dari sini kemudian dapat diketahui telah berapa banyak waktu paruh yang telah dihabiskan, sehingga dapat diperkirakan umur kapal Viking tersebut. 

Contoh gampangnya, misalnya kandungan atom Karbon-14 pada suatu kayu segar adalah 1%. Setelah diuji, ternyata kandungan Karbon-14 pada kapal Viking hanya 0,5%. Berarti, satu periode waktu paruh telah dilewati. Waktu paruh Karbon-14 adalah 5.700 tahun. Itu artinya, kapal Viking itu diperkirakan telah berumur 5.700 tahun. Di masa depan, yaitu 5.700 tahun kemudian, kandungan Karbon-14 d kapal Viking itu hanya akan tersisa sebanyak 0,25%, yaitu setengah dari 0,5%.

Akan tetapi, pada kenyataannya, sangat sulit untuk menemukan kasus waktu paruh dengan nilai-nilai yang tepat berkelipatan setengah seperti contoh di atas. Oleh sebab itu, ilmuwan menggunakan rumus berikut ini.

 ln (No/Nt) = (0,6963 t) / t_0,5

ln = logaritma berbasis bilangan e

No = jumlah sampel radioaktif mula-mula

Nt = jumlah sampel radioaktif ketika benda arkeologi tersebut ditemukan

t = waktu yang telah berlalu

t_0,5 = waktu paruh atom yang bersangkutan

Jika kita kembali pada contoh kasus kapal Viking Oseberg, dapatlah kita nyatakan:

t = 1.200 tahun

t_0,5 = 5.700 tahun (Karbon-14)

Kedua nilai tersebut dapat kita masukkan ke rumus untuk mengetahui perbandingan antara No dan Nt yang ditemukan oleh Arkeolog Haakon Shetelig dan Gabriel Gustafson, yaitu perbandingan kandungan atom Karbon-14 antara sampel kayu segar dan sampel kayu kapal Viking Oseberg.

*******

Ditulis Oleh Doni Aris Yudono

(http://www.facebook.com/Yudha.On.7)

Sumber Gambar:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/95/Oseberg_longship.png

6 Apa Yang Akan Terjadi Jika Anda Telanjang Di Bulan?

Ya ya ya…. Saya sadar bahwa judul postingan kali ini terkesan sedikit “nakal” … Hehehe…. Tapi yang perlu ditekankan di sini, saya tidak akan fokus pada masalah “telanjang”-nya, melainkan pada konsep fisikanya ;-) Nah, untuk dapat memahami apa yang akan terjadi jika Anda telanjang di bulan, pertama-tama kita harus paham perbedaan mendasar antara kondisi di bulan dan di bumi. 

Bumi dilingkupi oleh atmosfer. Meskipun massa jenis udara relatif kecil, atmosfer menjulang tinggi di atas bumi sehingga total massa atmosfer sangat besar. Kita, yang hidup di permukaan bumi, tertindih oleh atmosfer di atas kita. Tekanan atmosfer yang kita rasakan sebetulnya sangat besar, yaitu sekitar 100.000 Pa. Berdasarkan persamaan P = F/A (tekanan = gaya dibagi luas permukaan), kita bisa menghitung berapa berat beban yang kita derita di tubuh kita akibat tekanan atmosfer ini. Kita ambil dada kita sebagai contoh. Luas permukaan dada kita sekitar 0.1 m². Dengan tekanan atmosfer sebesar 100.000 Pa, berarti gaya yang menekan dada kita adala F = P x A = 100.000 x 0.1 = 10.000 N. Jika kita konversi gaya ini menjadi massa, kita dapatkan massa sebesar 1.000 kg (1 ton). Jadi, setiap saat, dada kita seperti ditindih oleh mobil bermassa 1 ton.

Logika Anda lalu tergelitik: Jika memang kita menerima tekanan atmosfer sebesar ini, mengapa kita merasa biasa-biasa saja? Pertanyaan bagus.

Atmosfer mendorong tubuh kita dengan kuat, namun tubuh kita juga mendorong keluar dengan tekanan yang sama. Tekanan ini dihasilkan oleh darah kita. Jadi, tekanan atmosfer dan tekanan darah saling mendorong sama kuat sehingga terjadi keseimbangan.

Nah…. Sekarang kita bandingkan dengan kondisi bulan. Tidak seperti bumi, bulan tidak memiliki atmosfer. Jadi, apabila kita berdiri di permukaan bulan bertelanjang ria, maka tidak ada tekanan yang menekan tubuh kita dari luar sama sekali. Sedangkan, darah kita menekan dari dalam dengan tekanan yang sangat besar.

Apa akibatnya??

Karena tekanan darah tidak memiliki lawan lagi di bulan, maka darah menekan keluar hingga menembus pori-pori kulit. Tubuh akan membengkak. Mekanisme kerja tubuh kacau. Darah yang sampai di permukaan kulit akan mendidih karena tidak ada tekanan sama sekali. Setelah itu darah akan langsung membeku karena semua kalor yang diperlukan darah untuk mendidih diambil dari dirinya sendiri.

Hmmm…. Mengerikan…

Itulah sebabnya, baju astronot didesain dengan kuat agar tekanan di dalam baju tersebut cukup besar untuk menyeimbangkan tekanan darah sang astronot.

*******

Ditulis Oleh Doni Aris Yudono

http://www.facebook.com/Yudha.On.7

Sumber Gambar:

http://img.youtube.com/vi/NOTpaXoz13A/0.jpg

1 Mengapa Langit Siang Terlihat Biru dan Langit Senja Terlihat Jingga?

Gambar 1

Kondisi Langit Siang dan Langit Senja

Gambar 1 di atas mengingatkan kita bahwa warna langit siang adalah biru, sedangkan warna langit senja adalah jingga. Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa fenomena ini bisa terjadi? Untuk memahami fenomena ini, pertama-tama kita harus memahami beberapa konsep yang menjadi landasannya, yaitu:

1.       sinar matahari terdiri dari berbagai warna 
2.      kombinasi beberapa warna dapat membentuk warna baru, 
3.      atmosfer dapat menghamburkan cahaya, 
4.      cahaya yang terhambur akan cenderung tersebar ke segala arah,
       sedangkan cahaya yang tidak terhambur akan cenderung terus bergerak
       lurus, 
5.      cahaya yang frekuensinya lebih tinggi akan dihamburkan lebih banyak.

Sinar Matahari Terdiri dari Berbagai Warna

Warna-warna yang terkandung dalam sinar matahari antara lain adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu. Warna-warna ini sering disebut sebagai warna-warna pelangi. Anak-anak sekolah biasanya diajarkan untuk mengingat warna-warna dan urutannya ini dengan menggunakan jembatan keledai, yaitu mejikuhibiniu (merah-jingga-kuning-hijau-biru-nila-ungu). 

Gambar 2

Warna-Warna pada Pelangi: Merupakan Representasi dari

Warna-Warna yang Terkandung dalam Sinar Matahari

Pada urutan warna mejikuhibiniu, terdapat “pesan tersembunyi”. Pesan tersembunyi itu adalah, warna yang letaknya lebih di kanan memiliki frekuensi yang lebih besar. Contoh, perhatikan lagi kata mejikuhibiniu: warna ungu letaknya lebih ke kanan daripada warna merah. Dengan demikian, cahaya warna ungu memiliki frekuensi yang lebih besar daripada cahaya warna merah. Dengan prinsip yang sama, kita dapatkan contoh lain bahwa cahaya warna biru memiliki frekuensi yang lebih besar daripada cahaya warna kuning.

Kombinasi Beberapa Warna dapat Membentuk Warna Baru

Jika semua warna-warna yang terkandung dalam sinar matahari (mejikuhibiniu) tergabung sempurna, maka akan dihasilkan warna putih. Suatu warna memang dapat terbentuk dari perpaduan warna-warna tertentu. Jingga, misalnya, dapat terbentuk dari perpaduan antara merah dan kuning. Contoh lain, nila (biru tua) dapat terbentuk dari percampuran ungu dan biru.

Atmosfer dapat Menghamburkan Cahaya

 Gambar 3

Lapisan-Lapisan Atmosfer yang Melingkupi Bumi

Bumi kita dilingkupi oleh atmosfer. Atmosfer terdiri dari partikel-partikel udara. Dua jenis partikel mayoritas yang menjadi bagian udara adalah Nitrogen (78%) dan Oksigen (21%), sedangkan sisanya (1%) merupakan partikel-partikel minoritas seperti karbon dioksida, uap air, dan lain-lain. Partikel-partikel yang ada dalam atmosfer ini dapat menghamburkan cahaya. Artinya, ketika seberkas cahaya dengan lintasan lurus menabrak partikel-partikel ini, cahaya itu akan dihamburkan ke segala arah. Untuk lebih jelasnya, perhatikan ilustrasi pada Gambar 4 berikut ini.

Gambar 4

Ilustrasi Peristiwa Hamburan Cahaya

Cahaya yang Terhambur Akan Cenderung Tersebar ke Segala Arah, sedangkan Cahaya yang Tidak Terhambur akan Cenderung Terus Bergerak Lurus

Suatu cahaya yang menabrak partikel udara, belum tentu akan terhamburkan. Cahaya yang terhambur akan cenderung tersebar ke segala arah, sedangkan cahaya yang tidak terhambur akan terus bergerak lurus. Untuk lebih memahami fenomena ini, perhatikan ilustrasi pada Gambar 5.

Gambar 5

Ilustrasi Peristiwa Hamburan Cahaya (2)

Cahaya yang Frekuensinya Lebih Tinggi akan Dihamburkan Lebih Banyak

Terhambur tidaknya suatu cahaya tergantung dari frekuensi cahaya tersebut. Cahaya yang frekuensinya lebih tinggi akan dihamburkan lebih banyak. Contoh, karena frekuensi cahaya biru lebih tinggi daripada cahaya hijau, maka cahaya biru akan terhamburkan lebih banyak daripada cahaya hijau. Jadi, sebenarnya semua cahaya memiliki kecenderungan untuk terhamburkan, namun ada yang terhambur banyak dan ada yang terhambur hanya sedikit, semua itu tergantung dari frekuensi cahaya tersebut. Semakin tinggi frekuensi suatu cahaya, semakin banyak cahaya itu akan terhamburkan. Berdasarkan urutan mejikihibiniu, maja cahaya ungu akan paling banyak terhamburkan (karena frekuensinya paling tinggi), sedangkan cahaya merah akan paling sedikit terhamburkan (karena frekuensinya paling rendah).

 Gambar 6

Cahaya Ungu dan Biru Dihamburkan Lebih Banyak karena Frekuensinya Lebih Tinggi

Perbedaan Fenomena Warna Langit antara Siang dan Senja Hari

Karena cahaya ungu dan biru paling banyak terhamburkan, maka warna biru dan ungu paling banyak tersebar di atmosfer. Akan tetapi, karena tersebar ke mana-mana, hamburan cahaya ungu dan biru itu memiliki energi yang lemah. Akibatnya, kedua cahaya itu hanya bisa menempuh jarak yang tidak terlalu jauh. Jika jaraknya terlalu jauh, energinya keburu habis dan cahaya tersebut lenyap.

Sekarang, perhatikan gambar 7 berikut ini.

Gambar 7

Perbedaan Jarak Tempuh Cahaya Matahari ke Bumi Antara Siang dan Senja Hari

Ketika siang hari, cahaya matahari menempuh jarak yang pendek untuk dapat sampai ke mata kita (pengamat). Akibatnya, hamburan cahaya ungu dan biru masih sampai ke mata kita. Campuran cahaya ungu dan biru akan membentuk warna nila (biru tua) sehingga langit pun tampak biru di siang hari. Cahaya lainnya yang tidak terhamburkan (hijau, kuning, merah, dsb) juga tetap sampai ke mata kita, namun “kalah ramai”dengan cahaya ungu dan biru.

Sebaliknya, ketika senja hari, cahaya matahari menempuh jarak yang panjang untuk dapat sampai ke mata kita (pengamat). Akibatnya, hamburan cahaya ungu dan biru tidak sampai ke mata kita. Cahaya-cahaya yang sampai ke mata kita ketika senja hari adalah cahaya-cahaya yang paling sedikit terhamburkan, yaitu merah dan jingga. Campuran antara merah dan jingga membentuk warna jingga kemerahan. Itulah mengapa langit senja berwarna jingga.

Kejadian di Planet Lain yang Tidak Memiliki Atmosfer

Dari penjelasan di atas, tampak bahwa atmosfer memiliki peranan penting dalam menghadirkan aneka warna langit seiring bergulirnya hari. Atas jasa atmosfer lah, terjadi hamburan cahaya sehingga warna langit beraneka rupa di atas bumi ini. Dengan demikian, planet-planet yang tidak memiliki atmosfer, seperti , tidak memiliki perubahan warna langit. Bagi planet-planet seperti itu, baik siang maupun senja, warna langit tetap putih, karena cahaya putih dari matahari tidak mengalami hamburan.

*******

Ditulis Oleh Doni Aris Yudono

http://www.facebook.com/Yudha.On.7

Sumber Gambar:

Gambar 1 : http://www.photos-public-domain.com/2011/02/21/bright-sun-in-clear-blue-sky/ dan https://picasaweb.google.com/lh/photo/C7DIKIJzEJ6C26XDXJXI7A

Gambar 2: http://dragonartz.files.wordpress.com/2009/07/vector-rainbow-in-the-clouds-prev-by-dragonart.jpg?w=495&h=252

Gambar 3: http://suriketi.files.wordpress.com/2010/07/atmo-1.jpg

Gambar 4: Kreasi Sendiri

Gambar 5: Kreasi Sendiri

Gambar 6: http://weneveralone4ever.files.wordpress.com/2011/11/bluesky.gif

Gambar 7: Kreasi Sendiri

44 Apakah Kita Benar-Benar Hidup Di Dunia Nyata?

Sehari-hari, Anda merasa hidup. Anda yakin bahwa Anda mengenal lingkungan sekitar Anda. Misalnya di suatu pagi, Anda meneguk segelas teh hangat. Anda merasa bahwa gelas teh itu memang benar-benar Anda genggam, Anda lihat warna airnya, Anda cium aroma uapnya, dan Anda kecap rasa tehnya. 

Pertanyaan: Apakah Anda benar-benar tahu seperti apa wujud teh itu sebenarnya? Jika kita renungkan dan mengulasnya secara mendalam, maka kita akan sampai pada kesimpulan bahwa sebenarnya kita tak tahu seperti apa bentuk dunia yang kita tinggali ini.

Lho, kok bisa begitu?

Pusat kesadaran manusia ada pada otak. Dalam memahami dunia, kita hanya bergantung pada lima indera: penglihatan, pendengaran, penciuman, perasa, dan peraba. Bayangkan jika kita tidak memiliki satupun indera ini, seperti apa rasanya hidup? Nah, kelima indera ini adalah “jembatan penghubung” antara otak kita dan dunia luar.

Sekarang kita bahas indera penglihatan. Bagaimana kita dapat melihat? Misalkan Anda sedang melihat tulisan ini. Sinar yang membentuk tulisan ini terpancar dari gadget dan masuk ke mata Anda. Mata kemudian mengubah sinyal cahaya menjadi sinyal listrik dan dikirim ke otak Anda. Di dalam otak, sinyal listrik ini kemudian tampak bagi Anda sebagai tulisan yang sedang Anda baca ini. Jadi, sekarang sebenarnya Anda tidak sedang melihat tulisan ini. Yang Anda lihat adalah sinyal-sinyal listrik di dalam otak Anda. Mekanisme yang sama, tentu saja, juga terjadi ketika Anda melihat batu, pohon, atau kucing. Penampilan kucing yang selama ini Anda kenal adalah sinyal-sinyal listrik bergambar kucing yang Anda lihat di dalam otak. Penampilan kucing yang sesungguhnya adalah sama sekali berbeda dengan yang selama ini Anda kenal.

Untuk memahami fenomena ini, kita dapat menggunakan analogi layar komputer. Misalnya Anda sedang menonton film koboi di komputer. Apakah saat itu Anda benar-benar sedang melihat seorang koboi? Tentu tidak. Yang Anda lihat hanyalah sebuah layar komputer. Melalui mekanisme tertentu, layar komputer itu tampak seperti koboi bagi Anda. Yang Anda lihat adalah koboi, tapi bentuk sebenarnya dari koboi itu adalah layar komputer. Proses melihat alam semesta ini juga sama. Semua pemandangan yang kita lihat adalah semata-mata sinyal listrik yang terbentuk di otak. Bentuk sebenarnya dari pemandangan itu, kita tidak akan pernah tahu.

Keempat indera lainnya juga sama. Suara-suara yang terdengar, rasa asinnya garam, hawa panas/dingin yang kita rasakan, aroma mawar yang kita hirup, semua itu hanyalah persepsi otak atas sinyal-sinyal listrik yang terbentuk. Kondisi alam semesta yang sebenarnya adalah sama sekali berbeda.

Kita tidak pernah tahu apakah alam ini nyata atau tidak. Sebagai contoh, kita selalu merasa bahwa kejadian di alam mimpi adalah benar-benar nyata. Tapi setelah kita terbangun, kita sadar bahwa itu hanyalah sebuah mimpi. Otak kita tidak bisa membedakan mana yang nyata dan mana yang semu, karena otak kita selalu mempercayai sinyal-sinyal listrik yang diterimanya. 

Jadi, sesungguhnya kita tidak sedang hidup di dalam dunia yang nyata. 

Dunia tempat kita hidup hanyalah sebuah organ seberat 1,5 kg yang bernama otak.

*******

Ditulis Oleh: Doni Aris Yudono

http://www.facebook.com/Yudha.On.7

Sumber Gambar:

http://stemgenex.com/sitedocs/imagegallery/Brain.jpg

http://intisari-online.com//media/images/6870_alergi_pada_kucing_sedang_diteliti.jpg

2 Laut Mati: Apanya Yang Mati?

Anda sudah berulang kali belajar berenang tapi tak kunjung bisa? Stress karena  untuk mengapung di air saja sulitnya minta ampun? Hehe… mungkin Anda perlu mencoba belajar berenang di laut mati. Seperti terlihat pada gambar di atas, seorang turis terapung santai sambil membaca sebuah majalah di laut mati, tapi turisnya tidak ikut-ikutan mati :D Mengapa laut mati mudah mengapungkan benda-benda? Lantas kenapa laut ini disebut ”mati”?

Laut mati (dead sea) sebetulnya bukanlah laut. Laut mati sebetulnya adalah sebuah danau. Ia terletak di antara Negara Yordania dan Israel/Palestina. Danau ini memiliki kadar garam yang sangat tinggi. Massa jenis airnya mencapai 1,24 kg/L. Bandingkan dengan air murni yang massa jenisnya hanya 1 kg/L. Dengan massa jenis yang besar ini, air di Laut Mati sangat mudah mengapungkan benda-benda. Jadi, Anda mungkin dapat lebih mudah belajar berenang di sana, karena tubuh Anda lebih mudah terapung. 

Air di Laut Mati memiliki kadar garam yang sangat tinggi. Hal ini tidak mendukung ekosistem perairan yang sehat. Oleh sebab itu, tidak ada kehidupan biota air yang dapat kita temukan di sana. Itulah sebabnya kata “mati” disematkan pada nama danau ini. Gambar berikut menunjukkan sepeda yang dibiarkan terendam beberapa lama di Laut Mati. Anda bisa perhatikan betapa dahsyatnya endapan garam di sepeda itu.

Gambar berikutnya menampilkan panorama Laut Mati dari kejauhan.

*******

Ditulis Oleh Doni Aris Yudono

http://www.facebook.com/Yudha.On.7

Sumber Gambar:

http://allwellness.files.wordpress.com/2011/01/dead-sea.jpg

http://www.greenprophet.com/wp-content/uploads/2010/01/dead-sea-1024x768.jpg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Dead_Sea_by_David_Shankbone.jpg

5 Big Bang: Nama Yang Salah Kaprah

Pada tulisan saya sebelumnya, yaitu Dari Mana Asal Alam Semesta? Telah saya jelaskan tentang big bang. Bila Anda belum familiar dengan istilah big bang, ada baiknya Anda membaca terlebih dahulu artikel tersebut. 

Dalam bahasa Indonesia, big bang dapat diartikan sebagai dentuman besar. Istilah ini telah melekat dalam masyarakat, baik para awam maupun para ilmuwan. Akan tetapi, jika kita memikirkan lagi apa sebenarnya big bang itu, kita akan sadar bahwa nama “big bang” adalah nama yang keliru. Nama ini tidak menggambarkan kejadian permulaan alam semesta secara benar.

Lantas, apakah kekeliruan itu?

Pertama. Alam semesta ini lahir (bermula) dari suatu titik bermassa super besar yang sangat mampat. Volumenya super kecil, nyaris nol. Titik ini diistilahkan oleh para fisikawan sebagai titik singularitas. Nah, karena volumenya sangat kecil, maka nama “big” (besar) tentu tidak tepat digunakan.

Kedua. Pada kelahiran alam semesta, semua bahan pembentuk alam semesta masih berupa energi yang termampatkan dalam titik singularitas. Pada saat itu materi belum terbentuk, termasuk udara. Nah, suara merupakan gelombang yang merambat melalui udara. Jadi, karena tidak ada udara pada kelahiran alam semesta, maka tentu tidak ada pula suara dentuman dari ledakan yang terjadi. Semuanya terjadi dalam keheningan. Oleh sebab itu, nama “bang” (dentuman) tidak tepat untuk digunakan.

Nama big bang disematkan pada proses kelahiran alam semesta semata-mata didasarkan pada kesan ledakan yang terjadi. Dalam perspektif masyarakat modern, yang namanya ledakan pasti ada suaranya (dentumannya). Dan, karena ledakan tersebut merupakan kelahiran seluruh alam semesta, kita mengasumsikannya sebagai ledakan yang besar.

Bagaimanapun, nama yang salah kaprah ini tetap dipakai hingga sekarang karena telah terlanjur melekat.

*******

Ditulis Oleh Doni Aris Yudono

http://www.facebook.com/Yudha.On.7

Sumber Gambar:

http://nothingoutofnothing.files.wordpress.com/2010/05/bigbang.jpg