Fun With Physics

Waktu Tersingkat dan Jarak Terpendek

Secara teoritis waktu tersingkat adalah 5,4 x 10E -44 detik (E, maksudnya pangkat). Bilangan ini disebut waktu Planck (Planck time). Hingga tahun 2006, waktu tersingkat yang dapat diukur secara eksperimen barulah satu ato (10E-18) detik atau masih sekitar 0,2 miliar-miliar-miliar kalinya waktu Planck.

Dalam Fisika kuantum, kaitan ruang waktu, gravitasi, dan efek kuantum, jarak terpendek yang secara teori dapat diukur adalah sekitar 1,6 x 10E-35 m atau 10E-20 lebih kecil dari ukuran photon. Jarak ini juga disebut jarak Planck (Planck length)  atau panjang quantum.

Waktu Planck terkait dengan fisika kuantum dan sering disebut waktu quantum. Waktu ini diperlukan bagi photon untuk menempuh jarak panjang Planck dalam kecepatan cahaya. Dalam perkembangannya kini, waktu Planck dianggap sebagai waktu yang diperlukan bagi terciptanya alam semesta.

Apakah fluida itu?

Fluida adalah segala sesuatu yang dapat tumpah atau hanyut jika tidak berada di dalam wadah (kecuali jika cukup besar dan bisa ditopang bersama-sama oleh gravitasi seperti bintang). Jika kamu bisa mengaduknya dengan sendok atau meniup melalui sedotan, itu adalah fluida. Air adalah fluida, begitu juga air. Bahkan, semua cairan dan gas adalah cairan. Di ruang dan di dalam bintang ada juga jenis fluida, yang disebut plasma.

Molekul-molekul dalam padatan terikat bersama-sama, tetapi fluida molekulnya bergerak  bebas melewati satu sama lain. Jadi, jika kamu punya tangan yang sangat kecil sehingga mampu mendorong salah satu molekulnya. Arah molekul tersebut akan sesuai dengan arah dorongan kamu.

Sebagian besar alam semesta terbuat dari fluida, termasuk atmosfer Bumi dan lautan, planet-planet raksasa seperti Jupiter, bintang-bintang seperti matahari, dan awan besar dari gas dan debu di ruang angkasa. Bahkan batu dan logam dapat berbentuk fluida jika mereka cukup panas, itulah apa yang terjadi jauh di dalam bumi.

Dinamika fluida (juga disebut mekanika fluida) adalah ilmu yang bergerak bagaimana perilaku fluida di sekitar kita. Sebuah fluida dalam gerakan disebut aliran.

Fenomena vortex merupakan salah satu kajian Dinamika fluida. Gerakan berputar-putar fluida yang cepat sekitar pusat  disebut sebuah vortex atau pusaran.

Daya kuda, HP, PK, dan Watt

Daya kuda awalnya diperoleh dari daya kereta yang ditarik kuda

Dalam kehidupan sehari-hari banyak satuan selain watt untuk menyatakan daya, terutama pada mesin-mesin. Satuan daya itu seperti daya kuda atau horse power (HP), dan PK (paar de kraft -bahasa belanda yang artinya daya kuda).
Berikut konversi satuan-satuan tersebut.

1 daya kuda (HP) = 745,7 watt
1 HP = 1,014 PK (atau dianggap sama)

Satuan PK biasanya digunakan pada daya kompresor sebuah AC. Umumnya, ada yang AC berukuran 1/2 PK, 3/4 PK, 1 PK, 1 1/2 PK , dan 2 PK. Ingat ukuran ini sebenarnya adalah daya dari kompressor AC, bukan daya pendingin AC.

Satuan HP biasa kita temui pada mesin kendaraan. Mobil balap memiliki di kisaran 450-500 HP dan mampu melaju sampai 322 km/jam. Namun demikian, besar daya mesin mobil tidak menentukan laju mobil yang sebenarnya. Kita juga harus mempertimbangkan gesekan udara, bentuk aerodinamis, bentuk ban dan lain sebagainya.

Fakta Tentang Kecepatan

Ada  fakta-fakta menarik untuk diketahui dari yang namanya kecepatan.

Sejarah

Tahun 1889, ada mobil produksi pabrik Daimler yang mampu mencapai kecepatan 20 km/jam.

Rekor tercepat (di atas tanah) pertama di dunia dicetak oleh Gaston de Chasseloup-Laubat di Yveslines, Prancis, pada 18 Desember 1898. Ketika itu, dia mencatat kecepatan 39 mph (setara 63,1 kilometer per jam) dengan mobil elektrik Jeantaud dan diakuinya cukup memusingkan.

Mach 1

Kecepatan suara adalah 761 mph atau 1.224 kilometer per jam, yang dalam istilah penerbangan disebut dengan Mach 1. Jika kamu ingin terbang mengitari satu bumi penuh, kamu perlu melakukan perjalanan setara 25,4 Mach.

Sekejap (blink)

Kecepatannya 340,3 meter per detik, setara dengan berlari tiga kali lipat panjang stadion Old Trafford milik Manchester United di Inggris dalam waktu satu detik. Wayne Rooney pasti tertarik untuk mengetahui hal ini.

Phileas Fogg

Adalah seorang tokoh fiksi dalam novel Around the World in Eighty Days yang ditulis Jules Verne pada pada 1873. Jika kamu mengelilingi bumi sesuai jarak lingkar bumi (24.901 mil atau setara 40.074 kilometer) dengan kecepatan rata-rata Fogg 1.000 mil per jam, kamu hanya membutuhkan waktu 24 jam saja untuk berkeliling dunia. Waktu yang lumayan untuk pergi ke kantor.

Landasan Pacu (runway)

Jika mampu memecahkan rekor kecepatan 1.000 mil per jam, setidaknya kamu membutuhkan landasan pacu sepanjang 14 mil (22,5 km). Ini bukan panjang landasan yang dibutuhkan secara total. Tapi, landasan sepanjang 22,5 km itu hanya untuk pengereman.

 

Apakah radiasi itu?

Ketika batang logam dipanaskan, atom-atom logam akan bergetar makin cepat. Atom-atom ini akan memancarkan gelombang yang dinamakan gelombang elektromagnetik. Gelombang ini dapat merambat di mana saja, bahkan di ruang hampa sekalipun. Gelombang ini bergerak sangat cepat; 300.000 kilometer tiap detiknya.

Kalau logam ini terus dipanaskan, energi gelombang elektromagnet bertambah makin besar. Ketika suhu mencapai 500°C, energi gelombang ini mampu merangsang saraf-saraf mata, otak kita menginterpretasikan gelombang yang datang ke mata ini sebagai warna merah, sehingga besi kelihatan berwarna merah.

Jika logam ini terus dipanaskan hingga 800°C, energi gelombang elektromagnetik lebih besar lagi, dan sekarang otak kita menginterpretasikan sebagai warna merah agak jingga. Jika logam terus dipanaskan hingga 1.200°C, otak kita menginterpretasikan gelombang elektromagnetik yang datang sebagai warna putih.

Pad suhu ruang atau sampai 100°C, energi gelombang elektromagnetik tidak mampu merangsang mata, sehingga mata tidak melihat adanya perubahan warna logam. Walaupun begitu, kulit kita sangat sensitif dengan gelombang ini. Ketika gelombang ini mengenai kulit kita, otak kita menginterpretasikan ini sebagai panas, itu sebabnya kita merasa tangan kita hangat.

Cara Menghasilkan Gelombang Elektromagnetik

Berdasarkan media perantaraannya gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang permukaan air dan gelombang tali merupakan contoh dari gelombang mekanik. Apa contoh gelombang elektromagnetik? Cahaya matahari yang setiap hari menyinari bumi merupakan contoh gelombang elektromagnetik. Bagaimanakah terjadinya gelombang elektromagnetik?

Gelombang elektromagnetik terkait dengan elektro (atau listrik) sama seperti gelombang mekanik, untuk membentuk medan magnet dari medan listrik yang berubah-ubah terhadap posisi, muatan harus mengalami gerakan yang dipercepat.

Gerakan muatan yang dipercepat tersebut dapat berupa gerakan harmonik sederhana. Jika muatan bergerak harmonik sederhana, muatan tersebut akan berosilasi. Medan listrik serta magnet yang ditimbulkannya di setiap titik dalam ruang akan berubah-ubah secara sinusiodal. Dari cara ini, gelombang elektromagnetik dapat terbentuk.

Dengan demikian, kita secara mudah dapat menghasilkan gelombang elektromagnetik. Misalnya, dengan mengguncangkan batang plastik yang bermuatan. Sebuah bola plastik yang bermuatan dijatuhkan secara bebas juga menghasilkan gelombang elektromagnetik. Karena jatuh bebas adalah gerakan yang dipercepat.

Demikian juga, ketika mengayunkan bola yang bermuatan dengan menggunakan kawat seperti sebuah bandul sederhana. Bandul tersebut bergerak dalam gerakan harmonik sederhana sehingga timbul gelombang elektromagnetik.

Muatan yang bergerak dalam gerak harmonik sederhana bergerak dengan frekuensi tertentu. Frekuensi ini ditentukan oleh frekuensi dari sumber tegangan. Gelombang elektromagnetik yang ditimbulkan oleh muatan ini juga akan merambat dengan frekuensi yang sama.

SMAN9 (13/05)

 

Berikan komentar, saran atau kritik anda demi kemajuan sekolah!