Tegangan Listrik

Tegangan atau beda potensial antara dua titik, adalah usaha yang dibutuhkan untuk membawa muatan satu coulomb dari satu titik ke titik lainnya. Seperti digambarkan dibawah ini.

Add caption

gambar 1.6 model visual tegangan.

1.Dua bola yang bermuatan positif dan bermuatan negatif, karena muatan keduanya sangat lemah dimana beda potensial antara keduanya mendekati nol, maka kedua bola tidak terjadi interaksi, kedua bola hanya diam saja (gambar 1.6a).

2.Dua buah bola yang masing-masing bermuatan positif, dan negatif. Dengan muatan berbeda kedua bola akan saling tarik menarik. Untuk memisahkan kedua bola, diperlukan usaha F1 (gambar 1.6b).

3.Kejadian dua buah bola bermuatan positif dan negatif, dipisahkan jaraknya dua kali jarak pada contoh no.2, untuk itu diperlukan usaha F2 sebesar 2.F1 (gambar 1.6c).

4. Ada empat bola, satu bola visual tegangan bermuatan positif dan satu bola bermuatan negatif, dua bola lainnya tidak bermuatan. Jika dipisahkan seperti contoh no.3, diperlukan usaha F2 sebesar 2.F1 (gambar 1.6d).

Persamaan tegangan :


U = W/Q [U] = Nm/C = VAs/As = V

dimana;
U =Tegangan (V)
W = Usaha (Nm, Joule)
Q = Muatan (C)

Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik pada saat melakukan usaha sebesar satu joule untuk memindahkan muatan listrik sebesar satu coulomb.

Share:

Read more

Teori Konstruktivisme

Sebagian para ilmuan yang menganut faham kognitif percaya kepada model konstruktivis tentang pengetahuan. Mereka berusaha untuk menjawab pertanyaan epistemologi mengenai belajar yaitu �bagaimana kita menjadi tahu tentang apa yang kita ketahui� jawaban yang diberi oleh para penganut konstruktivisme adalah menurut Bodner (1986) bahwa �pengetahuan itu dibangun dalam pikiran siswa�.

Teori konstruktivisme dianggap sebagai pandangan baru dalam pendidikan meskipun sebenarnya konstruktivisme merupakan pandangan dalam filsafat. Pandangan ini dikemukakan oleh Giambattista Vico pada tahun 1710 (Poedjiadi, 2003), yang intinya bahwa pengetahuan seseorang itu merupakan hasil konstruksi individu melalui interaksinya dengan obyek, fenomena, pengalaman dan lingkungannya. Pandangan ini memberikan pengertian pada pendidik dalam mengajarkan ilmu pengetahuan yaitu perlu dikaitkan dengan pengetahuan sebelumnya dan kejadian lain yang telah diketahuinya sehingga setiap individu dapat membangun pengetahuannya dengan lebih bermakna sesuai dengan pendapat Ausubel (Poedjiadi, 2003) �apa yang dipelajari akan bermakna bagi individu apabila bahan ajar yang dikaji dimulai dan apa yang telah diketahui peserta didik sebelumnya�.

Piaget (1979) berhasil meneliti secara ilmiah pandangan konstuktivisme dengan mengemukakan teori tentang struktur genetik. Dalam tesisnya, Piaget mengatakan bahwa organisme menyusun pengalaman dengan jalan menciptakan struktur mental dan menerapkannya dalam pengalaman. Piaget mendeteksi eksistensi struktur tersebut berdasarkan studi terhadap individu-individu. Berdasarkan studi tersebut diketahui adanya suatu proses aktif yang memungkinkan organisme atau individu yang berinteraksi dengan lingkungan dan mentransformasikan lingkungan kedalam pikirannya dengan bantuan struktur yang telah ada dalam pikirannya (Kneller, 1984). Informasi baru yang diterima siswa pada waktu ia berinteraksi dengan lingkungan akan membentuk struktur kognitif tertentu. Struktur kognitif ini disebut skemata.
 
Menurut Piaget struktur pikiran merupakan sumber pemahaman manusia tentang dunia realita. Piaget mengemukakan struktur kognitif atau skemata interprestasi manusia berkembang, sebagai hasil dan interaksi yang lebih kompleks dengan dunia realita.

Piaget mempelajari perkembangan pola berpikir siswa, sebab ia percaya bahwa hanya itulah yang merupakan cara praktis untuk menjawab pertanyaan �bagaimana kita memperoleh pengetahuan?�. Piaget berargumentasi bahwa pengetahuan dikonstruksi sebagai usaha keras siswa untuk mengorganisasi pengalaman-pengalaman dalam hubungannya dengan struktur kognitif yang telah ada sebelumnya. Berdasarkan penelitiannya tentang bagaimana siswa memperoleh pengetahuan. Piaget sampai pada kesimpulan bahwa pengetahuan dibangun dalam pikiran siswa. Penelitian inilah yang menyebabkan Piaget dikenal sebagai konstruktivis yang pertama (Bodner, 1986).

Share:

Read more

Struktur Intan

Intan adalah unsur karbon, C. Sehari-hari karbon yang kita jumpai berwarna hitam, tidak seperti intan yang putih berkilauan.
Arang kayu, asap kompor atau jelaga, dan karbon aktif semuanya hitam. Pernah mendengar grafit? Unsur itu juga karbon dan warnanya hitam.

Karbon memiliki nomor atom 6, konfigurasi elektron atom C (2,4). Dalam sistem periodik unsur terletak pada perioda 2 dan golongan IVA. Karbon merupakan unsur non logam. Elektron valensinya 4. Ikatan antar atom karbon dalam unsur karbon adalah ikatan kovalen non polar. Untuk mencapai kestabilan, elektronnya harus menjadi 8 (oktet). Oleh karena itu, dalam unsur karbon terbentuklah struktur tetrahedral seperti terlihat pada gambar.

Mengapa karbon memiliki struktur tetrahedral? Di sekitar atom C terdapat 4 PEI. Menurut teori VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion), ke 4 PEI itu saling tolak menolak sejauh-jauhnya sehingga akhirnya mencapai keadaan stabil dengan energi minimum. Oleh karena itu, terbentuklah struktur simetri tetrahedral dengan sudut HCH 109,5o.

Sekarang, kita perhatikan warna intan. Mengapa tidak hitam seperti unsur karbon yang lain? Intan sangat padat dan sangat keras. Bandingkan dengan arang kayu. Arang sangat ringan, jika dipecah tampak banyak rongga. Jadi sebenarnya arang berwarna hitam. Intan keras sekali karena atom-atomnya terjejal sangat rapat, tertumpuk dan tertindih bertahun-tahun di bumi. Karena merapat, kedudukan elektron di sekitar inti juga ikut mendekat ke inti. Tingkat energi orbital-orbital atom C menurun. Perubahan kedudukan orbital ini mengakibatkan panjang gelombang spektrum tampak berubah, maka warna spektrum yang kita lihat juga berbeda, tidak lagi hitam.

Share:

Read more

Interferometer Michelson

Interferensi oleh film (lapisan) tipis merupakan dasar dari interferometer Michelson (gambar A). Diciptakan oleh seorang Amerika, Albert A. Michelson. Cahaya monokromatik dari satu titik pada sumber yang dipanjangkan terlihat menimpa cermin yang setengahnya dilapisi perak Ms. Cermin pembagi berkas Ms ini memiliki lapisan perak yang hanya memantulkan setengah dari cahaya yang jatuh padanya, sehingga setengah berkas akan lewat ke cermin tetap M2, dimana berkas tersebut dipantulkan kembali. Pada saat kembalinya, sebagian berkas 1 melewati Ms dan mencapai mata; dan sebagian berkas 2, pada saat kembalinya, dipantulkan oleh Ms ke mata. Jika panjang kedua lintasan sama, kedua berkas koheren yang memasuki mata akan berinterferensi konstruktif dan akan terlihat terang.


Jika cermin yang dapat digerakkan dipindahkan sejauh ?/4 , satu berkas akan menempuh jarak ekstra yang sama dengan ?/2 (karena bergerak mundur maju sepanjang jarak ?/4). Dalam hal ini kedua berkas akan berinterferensi destruktif dan akan terlihat gelap. Sementara M1 bergerak menjauhi, akan terlihat terang (ketika perbedaan lintasan sebesar ?), kemudian gelap, dan seterusnya.

Gambar A. Interferometer Michelson

Pengukuran panjang yang sangat tepat dapat dilakukan dengan inferometer. Gerakan cermin M1 menjauh ?/4 saja menghasilkan perbedaan yang jelas antara terang dan gelap. Untuk ? = 400 nm, ini berarti ketepatan 100 nm atau 10-4 mm. Jika cermin M1 dimiringkan sedikit, rangkaian titik terang dan gelap akan terlihat menggantikan serangkaian pinggiran. Dengan menghitung jumlah pinggiran, atau sebagiannya, pengukuran panjang yang sangat tepat dapat dilakukan.

Michelson melihat bahwa interferometer dapat digunakan untuk menentukan panjang meter standar untuk panjang gelombang cahaya tertentu. Pada tahun 1960, standar itu dipilih sebagai garis jingga tertentu pada spektrum kripton-86 (atom kripton dengan massa atom 86). Pengukuran berulang yang teliti dari meter standar yang lama (jarak antara dua tanda pada batang platinum-iridium yang disimpan di Paris) dilakukan untuk menetukan 1 meter sebesar 1.650.763,73 panjang gelombang cahaya ini, yang didefinisikan sebagai meter. Pada tahun 1963, meter didefenisikan kembali dalam laju cahaya.

Share:

Read more

Model Berkas Cahaya

Banyak bukti yang menunjukkan bahwa cahaya berjalan menempuh garis lurus pada berbagai keadaan. Sebagai contoh, sebuah sumber cahaya titik seperti Matahari menghasilkan bayangan, dan sinar lampu senter tampak merupakan garis lurus. Kenyataannya, kita menentukan posisi benda di lingkungan kita dengan menganggap bahwa cahaya bergerak dari benda tersebut ke mata kita dengan lintasan garis lurus. Seluruh orientasi kita mengenai dunia fisik berdasarkan atas anggapan ini.

Gambar A. Berkas cahaya datang dari setiap titik pada benda. Sekumpulan berkas yang meninggalkan suatu titik diperlihatkan memasuki mata manusia.

Anggapan yang masuk akal ini mengarah ke model berkas dari cahaya. Model ini menganggap bahwa cahay berjalan dalam lintasan yang berbentuk garis lurus yang disebut berkas cahaya. Sebenarnya, berkas merupakan idealisasi; dimaksudkan untuk merepresentasikan sinar cahaya yang sangat sempit. Ketika kita melihat sebuah benda, menurut model berkas, cahaya mencapai mata kita dari setiap titik pada benda; walaupun berkas cahaya meninggalkan setiap titik dengan banyak arah, biasanya hanya satu kumpulan kecil dari berkas-berkas ini yang dapat memasuki mata si peneliti, sebagaimana terlihat pada gambar A. Jika kepala orang tersebut bergerak ke satu sisi, kumpulan berkas yang lain akan memasuki mata dari setiap titik. 

Telah kita ketahui sebelumnya bahwa cahaya dapat dianggap sebagai gelombang elektromagnetik. Walaupun model berkas cahaya tidak menangani aspek cahaya ini, model berkas telah berhasil dalam mendeskripsikan banyak aspek cahaya seperti, pantulan, pembiasan, dan pembentukan bayangan oleh cermin dan lensa. Karena penjelasan-penjelasan ini melibatkan berkas lurus dengan berbagai sudut, topik ini disebut sebagai optik geometri.

Share:

Read more

Atraksi Fisika di Udara

Perhatikan burung-burung yang terbang di udara. Atraksi burung terbang begitu indah dan menakjubkan. Bagaimana burung bisa terbang ?

Atraksi terbang burung-burung di udara ini ternyata melibatkan ilmu fisika. Ada empat jenis gaya yang terlibat dalam atraksi burung terbang.
1. Drag force (gaya hambat udara), gaya ini berasal dari tumbukan molekul-molekul udara dengan tubuh burung. Arah daya ini selalu berlawanan dengan arag gerak burung, sedangkan besar gaya ini sangat bergantung pada luas permukaan burung dan kecepatan burung. Semakin luas permukaan burung, semakin besar gaya hambatnya. Semakin cepat burung bergerak, semakin besar daya hambatnya.

2. Lift force (gaya angkat), merupakan gaya yang mengangkat burung ke atas. Ada dua hal yang dapat menimbulkan gaya angkat ini, yaitu kepakan sayap dan aliran udara yang lewat sayap. Ketika burung mengepakkan sayap ke bawah, burung menekan udara ke bawah, akibatnya udara akan menekan balik dan mendorong burung ke atas (hukum aksi-reaksi). Semakin cepat kepakan sayap, semakin besar gaya ke atasnya.
3. Thrust (gaya dorong), yaitu gaya yang mendorong burung bergerak maju. Gaya ini dihasilkan melalui kepakan sayap yang bergerak seperti agka 8 rebah (dilihat dari samping). Besar-kecilnya gaya dorong ini sangat bergantung pada kekuatan otot terbang.
4. Weight (gaya berat), yaitu gaya tarik gravitasi bumi. Besarnya bergantung pada massa burung.

Keempat gaya ini dimanfaatkan burung untuk melakukan berbagai atraksi, seperti gerak parasut, meluncur, terbang ke depan, dan membumbung.

Share:

Read more

Bagaimana sih cara kerja �Sedotan� yang biasa kita gunakan sehari-hari ? | Simak !!

Jari menjaga agar air tetap di dalam sedotan. Anda memasukkan sedotan dengan panjang L ke dalam gelas tinggi yang berisi menuman favorit Anda. Anda meletakkan jari diatas sedotan sehingga tidak ada udara yang bisa masuk atau keluar, kemudian angkat sedotan dari minuman tersebut. Anda akan melihat bahwa sedotan menahan cairan sedemikian sehingga jarak dari dasar jari ke permukaan cairan adalah h. Lihat gambar 1. Apakah udara di ruang antara jari dan cairan mempunyai tekanan P yang (a) lebih besar (b) sama dengan, atau (c) lebih kecil, dari tekanan atmosfer PA di luar sedotan ?

Mau tau jawabannya ???

Perhatikan gaya-gaya pada kolom cairan. Tekanan atmosfer di bagian luar sedotan mendorong cairan di dasar sedotan ke atas, gravitasi menarik cairan ke bawah, dan tekanan udara di dalam bagian atas sedotan mendorong cairan ke bawah. Karena cairan tersebut berada dalam kesetimbangan, gaya ke atas yang disebabkan oleh tekanan atmosfer harus mengimbangi kedua gaya ke bawah tersebut. Satu-satunya cara untuk memungkinkan hal ini adalah tekanan udara di dalam sedotan harus agak lebih kecil dari tekanan atmosfer di luar sedotan.

Share:

Read more