Details
Category: Fisika Universitas
Hits: 3192

Katrol sangat baik digunakan untuk memindahkan beban ke atas. Katrol dapat dibedakan menjadi katrol tunggal tetap, katrol tunggal bergerak, dan takal.

 

Katrol Tunggal Tetap

Sesuai dengan namanya, sistem katrol ini dibuat sedemikian rupa sehingga katrol tersebut tetap pada posisinya. Contoh yang sering kamu lihat sehari-hari, seperti katrol yang digunakan untuk menimba air.

 

Titik tumpu yang merupakan pusat lingkaran katrol diberi nama A, kemudian AB dan AC masing-masing disebut lengan beban dan lengan gaya. Keuntungan katrol jenis tunggal ini sama dengan 1. Hal ini dikarenakan perbandingan antara lengan beban dan lengan gaya sama dengan 1. Dapat dirumuskan sebagai berikut:

 

 

Katrol Tunggal Bergerak

Katrol tunggal jenis ini dirancang sedemikian rupa sehingga katrol ini bergerak.

 

 

Titik C merupakan titik tumpu katrol, AC adalah lengan beban dan BC adalah lengan gaya. Katrol jenis ini mempunyai keuntungan mekanis 2, artinya perbandingan antara berat beban dan gaya sama dengan dua. Jika kamu mengangkat beban menggunakan katrol jenis ini, kamu hanya perlu memberikan gaya sebesar setengah kali berat beban. Dapat dirumuskan sebagai berikut.

 

 

 

Katrol Takal

Takal adalah katrol majemuk yang terdiri atas katrol-katrol tetap dan katrol-katrol bergerak. Takal biasa digunakan untuk mengangkat beban yang berat. Takal dapat menggunakan dua katrol di mana satu sebagai katrol tetap dipasang di atas dan satu lagi sebagai katrol bergerak. Takal juga dapat menggunakan tiga atau empat katrol. Perhatikan gambar 8.5! Keuntungan mekanik tergantung jumlah katrol dan tali yang menanggung beban.

 

 

 

Gambar 8.5 Katrol takal

 

 

Blok Katrol Tali (Rope Pulley Block)

Blok Katrol Tali terdiri dari dua blok katrol, satu di atas dan satu di bawah, masing-masing terdiri dari sejumlah katrol yang masing-masing bebas berputar pada sumbunya. Tali diulir pada setiap katrol membelit dari atas ke bawah seperti ditunjukkan oleh gambar 8.6 ujung tali diikatkan kuat ke blok berlawanan dengan katrol terakhir.

 

Rasio Kecepatan (V.R) = Jumlah tali penahan blok muatan

 

Details
Category: Fisika Universitas
Hits: 745

Bagaimana para peneliti Finlandia mengatahui bahwa mereka telah mencapai suhu 100 pK? Bagaimana wasit mengetahui bahwa Li Ping telah mengangkat barbell 230 kg? Bagaimana juri mengetahui bahwa Pastrana telah melopmat dengan mobil sepanjang 274 kaki? Pastilah, semuanya diketahui setelah dilakukan pengukuran.

 

Jadi, nilai besaran-besaran fisika hanya dapat diketahui setelah dilakukan pengukuran. Lalu, apakah pengukuran itu? Apa yang kalian lakukan ketika melakukan pengukuran? Tentu kalian mengambil alat ukur yang sesuai. Kemudian kalian membandingkan nilai yang tertera pada alat ukur dengan besaran fisik benda. Inilah yang dinamakan pengukuran.

 

Ketika angka nol pada penggaris berimpit dengan ujung kiri buku dan angka 5,5 inchi berimpit dengan ujung kanan buku maka kita simpulkan lebar buku adalah 5,5 inci. Ketika beras ditempatkan di atas neraca dan neraca menunjukkan pembacaan 1,5 kg maka kita simpulkan bahwa massa beras adalah 1,5 kg, Ketika jarum speedometer mobil menunjukkan angka 145 km/jam maka kita simpulkan bahwa laju mobil saat itu adalah 145 km/jam.

 

Guru meminta tiga siswa mengukur panjang meja. Siswa pertama melaporkan 1,5. Siswa kedua melaporkan 150. Siswa ketiga melaporkan 1.500. Siapakah yang benar? Belum tahu, karena dalam laporan tiga siswa ada informasi yang hilang, yaitu satuan yang digunakan. Kalau siswa pertama melaporkan 1,5 m, siswa kedua melaporkan 150 cm, dan siswa ketiga melaporkan 1.500 mm maka hasil pengukuran mereka bertiga persis sama. Dan orang lain yang tidak ikut mengukur akan memberi kesimpulan yang sama tentang panjang meja.

 

Tampak bahwa satuan sangat penting dalam fisika. Hasil pengukuran tanpa satuan hanya membingungkan orang. Hasil pengukuran yang disertai satuan akan ditafsirkan sama oleh siapa pun dan di mana pun. Jika kalian melakukan pengukuran besaran fisika, kalian wajib menyertakan satuan yang sesuai.

Ketika kaidah  ilmiah belum dibangun, masyarakat  sebenarnya telah melakukan pengukuran. Namun satuan pengukuran yang mereka gunakan umumnya tidak baku. Mereka menggunakan satuan jengkal, hasta, depa, yang


 

 

 

bisa berbeda antara satu orang dengan orang lainnya. Panjang benda yang kalian ukur dengan jengkal tentu memberikan nilai yang berbeda jika diukur dengan jengkal guru (Gambar 1.2). Untuk meja yang sama, mungkin kalian mendapatkan 10 jengkal, sedangkan guru hanya mendapatkan 8 jengkal. Hasil pengukuran dengan besaran tidak baku tidak dapat digunakan untuk komunikasi antar peneliti, tidak dapat digunakan dalam penelitian ilmiah, dan tidak dapat digunakan dalam pembangunan industri.

Nilai pengukuran akan berguna jika dilakukan dalam satuan baku. Satuan baku adalah satuan yang diterima secara umum dan terdefinisi dengan pasti nilainya. Contoh satuan baku untuk pengukuran panjang adalah meter, sentimeter, millimeter, kilometer, kaki, inci, mil, dan sebagainya. Semua orang di dunia memiliki penafsiran yang sama tentang panjang satu meter, satu millimeter, satu inci, satu kaki, dan sebagainya. Apabila dilaporkan panjang benda adalah 1,4 meter maka semua orang akan memiliki kesimpulan yang sama.

Details
Category: Fisika Universitas
Hits: 921

Warna suhu merepresentasikan penampakan visual cahaya. Konsep warna suhu memiliki peran penting dalam bidang fotografi, pencahayaan, videografi, penerbitan, manufaktur, astrofisika, dan sejumlah bidang lain yang berkaitan dengan warna. Warna suhu berkaitan dengan peristiwa radiasi benda. Jika benda dipanaskan maka warnanya akan berubah. Pada suhu rendah warnanya merah dan pada suhu tinggi warnanya berubah menjadi biru. Di tempat pandai besi, warna besi yang dibakar berubah dari merah menjadi biru ketika suhu maskin tinggi. Kaitan antara warna dan suhu benda inilah yang melahirkan konsep warna suhu.

Gambar 11.6 memperlihatkan suhu dan warna yang dihasilkan benda hitam ketika berada pada suhu tersebut. Tampak bahwa makin tinggi suhu benda maka warnanya bergeser ke arah biru.

Details
Category: Fisika Universitas
Hits: 1210

Salah satu alat utama riset tentang molekul atau material adalah spektrometer inframerah. Spektrometer ini dirancang atas pemahaman para ahli bahwa semua atom penyusun molekul selalu bervibrasi atau berosilasi.


Atom-atom yang berikatan dalam molekul selalu bergerak menjauh dan mendekat di sekitar titik setimbang. Dengan kata lain, atom-atom yang berikatan dalam molekul selalu berosilasi (Gambar 7.23). Frekuensi osilasi bergantung pada jenis atom berikatan. Tabel 7.1 adalah contoh  frekuensi osilasi atom-atom yang berikatan.

Dari Table  7.1 tampak bahwa frekuensi osilasi atom dalam molekul berada dalam rentang antara 3 ´ 1013 Hz sampai 1,1 ´ 1014 Hz. Frekuensi ini berada di daerah inframerah. Panjang gelombang inframerah berada dalam rentang 700 nm hingga 1 mm atau pada rentang frekuensi 3 ´ 1011 Hz – 4,3 ´ 1014 Hz. Dengan demikian, jika gelombang inframerah diarahkan ke kumpulan molekul maka frekuensi yang tepat sama dengan frekuensi osilasi ikatan molekul akan menghasilkan peristiwa resonansi sehingga diserap oleh molekul tersebut. Frekuensi lainnya yang tidak sama dengan frekuensi ikatan molekul akan diloloskan (tidak diserap). Jika sinar inframerah yang menembus kumpulan molekul tersebut ditangkap dengan detektor maka ada sejumlah frekuensi yang hilang atau berkurang drastis intensitasnya. Frekuensi ini adalah  frekuensi  yang  persis  sama  dengan  frekuensi  osilasi  ikatan  dalam molekul. Jadi, berdasarkan intensitas cahaya inframerah yang menembus molekul maka kita akan tahu ikatan apa saja yang dimiliki molekul tersebut. Dari jenis ikatan yang dimiliki maka kita akan tahu jenis molekulm apa yang sedang kita ukur. Inilah prinsip yang digunakan dalam  spektrometer inframerah (Gambar 7.24).

 

Tabel 7.1 Frekuensi osilasi sejumlah ikatan antar atom

 

Jenis ikatan

Frekuensi osilasi (´ 1013 Hz)

Jenis ikatan

Frekuensi osilasi (´ 1013 Hz)

Ikatan N - H

9,9 – 11,1

Ikatan C - H

9,03 – 9,9

Ikatan C = O

4,9 – 5,22

Ikatan C - N

3,1 – 4,02

Ikatan C = N

6,7 – 6,8

Ikatan C - O

3,0 – 3,78

Ikatan O - H

7,5 – 1,07

Ikatan C - F

3,0 – 4,2

Ikatan C = C

6,3 - 6,8

Ikatan N - O

4,04 – 4,16 dan

4,55 – 4,68

 

 

Gambar 7.24. Contoh spektrometer inframerah. Prinsip kerja alat ini adalah menembakkan sinar inframerah ke material. Cahaya inframerah yang lolos dideteksi. Cahaya yang lolos memiliki intensitas yang bervariasi: ada yang tetap tinggi dan ada yang sangat lemah. Intensitas yang sangat lemah menunjukkan bahwa pada frekuensi tersebut telah terjadi penyerapan oleh molekul karena terjadinya resonansi dengan osilasi ikatan molekul. Dari informasi ini dapat diketahui jenis ikatan apa yang ada. Dan pada akhirnya dapat diketahui jenis molekul yang ada (www.shimadzu.com).

 

 

Karena data frekuensi alamiah osilasi molekul sudah diukur dan ditabelkan maka dengan melihat data yang ada kita segera mengetahui ikatan- ikatan yang ada dalam material yang sedang diukur. Sebagai contoh, Gambar 7.25 adalah spektrum absorpsi inframerah molekul air. Jika kita mengukur spektrum inframerah zat dan didapat kurva seperti pada Gambar 7.25 maka dapat dipastikan bahwa zat tersebut adalaha ir atau mengandung banyak air.

Details
Category: Fisika Universitas
Hits: 782

Kendaraan moderen yang digunakan saat ini banyak yang menggunakan MacPherson strut sebagai sistem suspensi. Sistem suspensi adalah sistem yang berosilasi sekaligus meredam osilasi. Sistem ini dirancang oleh Earle S. MacPherson, yang merupakan kepala teknisi pada pengembangan mobil kecil Chevrolet tahun 1945. Sistem ini pertama kali digunakan pada pabrik mobil Ford di Inggris pada model Consul dan Zephyr. Prinsip kerjanya cukup sederhana. Sistem per vertikal yang sangat kuat menyangga body kendaraan. Sistem per tersebut dapat diubah arahnya oleh setir. Pada sistem per dipasang roda. Pada sistem per juga dipasang shokcbreaker sebagai penghasil redaman. Gambar 7.20 adalah ilustrasi strut MacPherson.

 

Telapak kemudi yang menempel di sistem roda. Bagian inilah yang membelok jika setir diputar sehingga kendaraan membelok arah. Pada bagian ini juga menempel cakram rem. Lengan kontrol bawah sebagai penahan bagian bawah roda agar tetap stabil. Batang pembelok roda berhubungan langsung dengan setir dan berfungsi memutar telapak kemudi. Per pada bagian atas menghasilkan gerak osilasi ketika kendaraan mewati jalan rata. Osilasi diperlukan agar kendaraan tidak berguncang tiba-tiba dan frekuensi osilasi berada pada wilayah kenyamanan manusia. Hasil penelitian menunjukkna bahwa frekuensi osilasi yang nyaman dirasakan manusia berada antara 1 – 2 Hz. Per pada MacPherson strut memiliki frekurnsi osilasi sekitar 1,5 Hz yang berarti berada di tengah frekuensi kenyamanan manusia. Bagian di bawah per atau yang dilingkupi per adalah shockbreaker yang berfungsi meredam osilasi sehingga osilasi tidak berlangsung lama dan kendaran kembali tenang.

 

 

 

  • You are here:  
  • Home