Hewan yang Jago Fisika

  
            Percaya nggak bahwa hewan‐hewan disekitar kita banyak menggunakan fisika?

             Sebut saja burung. Burung mempunyai sayap yang didesain secara sempurna, cocok untuk terbang. Bentuk sayap yang melengkung bersifat aerodinamis membuat udara dapat mengalir dengan lebih cepat di permukaan atas sehingga terjadi perbedaan tekanan udara antara sayap atas dan sayap bawah. Perbedaan tekanan udara ini mampu mengatasi gaya tarik gravitasi sehingga burung dapat terbang dengan mulus.
             Jika dari burung kita bisa mempelajari prinsip untuk terbang, kita juga bisa mengamati cara lepas landas bebek yang mendorong kakinya untuk menghasilkan tenaga jet sehingga memungkinkannya melesat ke udara. Dari ikan lumba‐lumba kita bisa mempelajari sistem navigasi. Sedangkan kelelawar memberi pelajaran pada kita tentang metode penggunaan radar.

            Kalau Anda melihat seekor ikan, pernahkah terlintas pertanyaan, mengapa ikan dikaruniai bentuk tubuh yang ramping? Itu untuk memudahkannya bergerak mengatasi hambatan air. Karenanya, kapal laut atau kapal selam pun memiliki bagian depan yang ramping dan kemudian melebar sesuai kebutuhan.
            Untuk belajar tentang beradaptasi dengan temperatur lingkungan di sekitar, kita bisa meneliti kehidupan beberapa hewan. Kelinci bertelinga panjang yang di Amerika dikenal dengan nama Jackrabbit sehari‐harinya memiliki ‘daerah kekuasaan’dengan temperatur permukaan tanah pada musim panas dapat mencapai 70oC.Untuk bertahan hidup, meskipun tidak pernah mempelajari hukum fisika Wien tentang proses radiasi termal di sekolah, Jackrabbit menerapkannya di sarangnya.

             Tentang material komposit, kita bisa belajar dari kulit kerang. Kulit kerang ternyata persis tembok rumah. Ada batu bata dan adukan semennya. Bedanya “batu bata” pada kulit kerang sangat tipis, sedangkan “semennya” setebal 10 nm atau 1 per 10 milyar meter. Tapi kekuatannya dua kali kekuatan keramik sintetis. Ini pernah menimbulkan inspirasi bagi peneliti dari Universitas Princeton untuk membuat bahan pelapis tank. Selain kulit kerang, kulit sejenis kumbang tertentu diam‐diam juga berteknologi canggih. Ketika dilihat dengan mikroskop elektron, kulit kumbang menunjukkan banyak kemiripan dengan komposit yang biasanya digunakan pesawat tempur. Bedanya, pada kompisit sintetis penyusun lapisan‐lapisan serat dilakukan
secara simetris. Sedangkan susunan serat pada kulit kumbang tidak simetris tetapi sangat teratur. Ada anggapan bahwa struktur yang tidak simetris bersifat labil dan mudah berubah, tapi ternyata kulit kumbang terbukti dapat menahan beban lebih besar dan lebih tahan banting. Jadi siapa yang lebih canggih? Manusia atau kumbang?

             Lalu, bagaimana dengan keajaiban‐keajaiban hewan seperti kucing yang dijuluki memiliki sembilan nyawa karena kalau jatuh dari tempat tinggi tulangtulangnya tidak rontok. Apakah kucing memiliki daya magis? Tentu tidak. Kucing menerapkan prinsip kesetimbangan dengan baik. Bagaimana dengan burung yang
bertengger di atas kawat listrik tetapi tidak tersetrum? Kedua kaki burung rupanya menginjak kawat yang bertegangan hampir sama sehingga hampir tidak ada beda potensial yang melewati burung, akibatnya arus yang mengalir ke tubuh burung kecil sekali. Hasilnya, Burung tidak menderita apa‐apa.

             Bagaimana dengan serangga yang mampu mengangkat beban berukuran atau berbobot ratusan kali lipat ukuran tubuhnya sendiri? Lebah misalnya, dapat membawa beban 300 kali beratnya sendiri. Artinya lebah sama kuatnya dengan manusia yang mampu mendorong 3 truk ukuran besar secara bersamaan! Kuncinya terletak pada perbandingan antara ukuran dan kekuatan otot‐otot tubuhnya. Perbandingan itu sangat besar daripada manusia karena perbedaan ukuran tubuh manusia dan serangga. Demikianlah, jika Anda pergi ke kebun binatang atau rekreasi ke pantai, kebun, taman, atau sekedar menghabiskan waktu di rumah dengan hewan kesayangan, jangan lupa amati bentuk dan struktur tubuh serta perilaku hewan.
Dengan begitu sebenarnya kita sudah mendapatkan kursus fisika. Gratis!

Perang Pakai Fisika, Gimana Caranya…

            Salah satu kebiasaan manusia yang dari dulu tidak hilang-hilang adalah perang. Berbagai cara dilakukan untuk memenangkan perang. Salah satunya adalah mengeksploitasi fisika untuk memenangkan perang (kasihan sekali fisika disalahgunakan....). Mau tahu gimana fisika diekploitasi? Ikuti ceritanya yuk...

Perang jaman dulu

             Jaman baheula (3000 tahun SM) orang berperang dengan menggunakan tombak, gada, panah dan lain-lain. Dalam membuat senjata-senjata perang, tanpa sadar nenek moyang kita ini menggunakan konsep fisika. Sebut saja tombak, ujung tombak dibuat selancip mungkin, karena menurut fisika semakin runcing
suatu benda, semakin besar tekanannya sehingga semakin mudah tombak itu menembus tubuh musuhnya. Melempar tombakpun membutuhkan fisika. Seorang yang melempar tombak harus tahu kira-kira dengan kecepatan berapa dan dengan sudut lontar berapa tombak harus dilemparkan agar tombak itu mengenai
sasarannya dengan tepat.Lain tombak, lain pula gada. Gada berhubungan dengan fisika ayunan.Untuk mendapatkan hantaman yang kuat, gada harus diayun secara cepat (dengan energi kinetik yang besar). Energi besar yang kita berikan pada gada ini dapat merusakkan kepala atau dada musuh (iih ngeri amat yah...).
Terus gimana dengan panah? Saat kita menarik tali busur, energi yang kita berikan disimpan dalam busur itu. Selanjutnya ketika anak panah dilepas, energi ini akan dipakai oleh anak panah untuk melesat cepat menuju sasaran... (ck...ck... hebat juga yah kemampuan fisika nenek moyang kita).

Perang Dunia I

            Dalam Perang Dunia I orang sudah mengenal berbagai senjata modern seperti senapan mesin, granat, pistol dan lain-lain. Senjata-senjata ini dikembangkan dengan menggunakan prinsip fisika supaya menghasilkan senjata yang lebih nyaman digunakan dan lebih efektif untuk memenangkan perang.

            Senapan mesin, misalnya, sudah digunakan sejak tahun 1914. Waktu itu senapan mesin ini masih sangat primitif. Bayangkan saja, berat senapannya saja bisa mencapai 40-60 kg! (berat amat...) Biasanya senapan ini diletakkan di tripod (penopang kaki tiga) dan dioperasikan oleh setengah lusin operator. Repot sekali ya! Disamping itu senapan ini mudah menjadi panas. Kalau sudah panas, senapan-senapan mesin ini jadi tidak bisa digunakan lagi. Karena itu biasanya sederetan senapan mesin dibariskan berdekatan supaya bisa menembak secara bergantian. Pada waktu itu para fisikawan diminta untuk menyempurnakan desain awal senapan mesin ini, misalnya dengan memasang sabuk berisi air pendingin untuk mencegah pemanasan yang terlalu cepat, dan mengganti material yang digunakan dengan bahan yang lebih ringan. Yang lebih pintar dan canggih fisikanya punya kesempatan lebih besar untuk memenangkan perang.

Senapan mesin pasukan Rusia

Perang Modern

                Perang modern (termasuk Perang Dunia II) lain lagi ceritanya. Perang ini jelas-jelas disebut sebagai perang fisika. Pada saat Perang Dunia II perkembangan fisika sedang hebat-hebatnya dan aplikasinya sangat membantu desain persenjataan dan mesin perang modern, dari penemuan teknologi radar sampai pembuatan bom atom dahsyat yang meledakkan Hiroshima dan Nagasaki.

             Teknologi radar (radio detection and ranging) lahir sejak awal abad ke-20, tetapi perkembangannya baru mulai terasa pada tahun 1930-an dengan ditemukannya beberapa alat pendukung seperti alat pemancar dan penerima sinyal, modulator (untuk menciptakan pulsa mikrodetik), dan tabung sinar katoda (itu lho tabung yang ada dalam televisi...) untuk menampilkan hasil yang diterima. Prinsip dasar radar sangat sederhana. Mula-mula radar memancarkan gelombang radio, kemudian gelombang ini akan dipantulkan oleh benda yang akan dideteksi. Nah gelombang pantul akan diterima oleh stasiun penerima untuk ditampilkan dalam layar monitor. Posisi benda dapat ditentukan dari lamanya sinyal tersebut merambat kembali ke stasiun penerima, begitu juga bentuk dan ukurannya.

Cara kerja E-8 JSTARS: Sinyal radar dipancarkan ke tank musuh(1).

Hasil pemantauan radar dikirim ke tank dan pesawat tempur (2) serta kapal perang (3).

              Dalam perang modern, Radar dipakai untuk mengintai pesawat-pesawat musuh yang menyelinap untuk melakukan serangan pada malam gelap. Musuh yang tadinya mau memberi serangan kejutan malah dikejutkan karena pasukan yang akan diserangnya justru sudah siap menyambut kedatangannya! Pada Perang

Teluk, Amerika menggunakan E-8 Joint Surveillance Target Attack Radar System (E-8 JSTARS) yang bisa mendeteksi sasaran dari ketinggian 12,5 km dengan luas sasaran 43500 km2.

            Para ahli perang pada Perang Dunia II sadar bahwa teknologi radar saja tidak mampu memenangkan perang. Untuk memenangkan perang harus dihasilkan suatu mesin perang yang dahsyat. Maka dibujuklah para fisikawan untuk membuat bom atom yang dahsyat. Ada fisikawan yang menolak tetapi ada pula fisikawan yang terbujuk karena ingin menghentikan kejahatan Hitler. Ernest Orlando Lawrence, pemenang Nobel Fisika tahun 1939, Oppenheimer, Feynman dan beberapa fisikawan lain bersedia membuat bom dari inti atom uranium (U-235). Ketika inti atom U-235 ditembak oleh netron maka dihasilkan suatu reaksi

berantai yang menghasilkan energi yang sangat dahsyat dan mampu menghancurkan kota Hiroshima dan Nagasaki.

Ledakan Bom Atom di Nagasaki

Teknologi Stealth, Laser, dan Infra Merah

                 Dalam perang teluk tahun 1991, Amerika memunculkan suatu teknologi baru Stealth. 

Stealth memantulkan gelombang dari Antenna.

            Teknologi stealth diilhami oleh Sun Tzu seorang jenderal perang yang sangat hebat strategi perangnya pada zaman Cina kuno. Menurut Sun Tzu semua perang adalah pengelabuan (all war is deception). Kalau mau menang perang kita harus pandai mengelabui musuh. Salah satu cara untuk mengelabui musuh adalah

membuat pesawat kita tidak terdeteksi radar. Caranya adalah dengan membuat pesawat stealth dari bahan yang dapat menyerap sebagian besar gelombang radar.Dan dimuka pesawat dibuat segitiga-segitiga lancip yang dapat memantulkan sisa gelombang yang tidak terserap, menjauhi antenna radar. Karena tidak ada

gelombang yang kembali ke pemancar radar maka pesawat tidak akan terdeteksi oleh radar.

Pesawat stealth Bird of Prey yang lincah dan bisa ‘menghilang’

            Walaupun sudah cukup canggih, teknologi stealth ternyata punya juga kelemahan. Pesawat stealth yang ada sekarang ini masih bisa terbuka kedoknya saat hujan turun (partikel air hujan menyingkapkan bentuk pesawat yang tidak terlihat itu) atau dengan menggunakan perbandingan sinyal handphone (sinyal handphone yang tiba-tiba hilang menunjukkan bahwa di dekat sana ada pesawat stealth yang menyerap sinyal itu). Sampai sekarang Amerika masih terus memperbaiki kelemahan pesawat itu. Disamping teknologi Stealth, para fisikawan juga diminta untuk membuat senjata perang dengan teknologi laser dan infra merah. Misalnya F-117A Nighthawk yang diselimuti teknologi stealth merayap di angkasa dalam kegelapan malam, mengintai dengan bantuan sensor infra merah dan menjatuhkan bom yang diarahkan dengan laser. GBU-28 Bunker Buster yang mampu menembus markas lawan di bawah tanah dan meledakkannya dengan bom yang juga diarahkan oleh laser sehingga tepat pada sasarannya.

Cara kerja GBU-28 Bunker Buster: Sinar laser ditembakkan ke target (1). Pesawat

melepas bom pintar (2). Sinar laser yang dipantulkan target akan dideteksi oleh bom pintar (3) dan

mengarahkan bom pintar ini untuk menghancurkan gudang persenjataan musuh di bawah tanah

(4,5).

            Mesin Perang ‘Mematikan’ yang Tidak Mematikan Satu perkembangan mesin perang terbaru adalah diciptakannya E-Bomb,suatu bom berbahaya yang tidak membunuh manusia. Wah yang ini pasti seru...

gimana cara kerjanya? E-Bomb merupakan bom yang menggunakan teknologi High Power Microwave (HPM) yang dirancang untuk menghancurkan peralatan-peralatan elektronik tanpa membunuh manusia. Melalui induksi elektromagnetik, alat ini mampu menghasilkan arus hingga puluhan juta Ampere dengan puncak energi mencapai puluhan juta Joule! Dahsyat! Petir saja hanya menghasilkan arus sebesar 30000 Ampere!

            Pihak militer Amerika menggunakan e-bomb ini untuk menembus markasmarkas bawah tanah, yang letaknya tepat di bawah fasilitas umum seperti rumah sakit yang tidak mungkin dibom atom, dengan menggunakan pipa-pipa pembuangan, saluran bawah tanah, dan kabel-kabel, supaya tidak membahayakan

kehidupan penduduk di atasnya. Sasarannya hanya peralatan elektronik yang pastinya akan hancur dan tidak berfungsi lagi jika terkena arus sebesar itu. Jadi bom ini sama sekali tidak mematikan manusia, tetapi mematikan elektronika yang menjadi tulang punggung mesin-mesin perang. Nah sebenarnya cerita tentang mesin perang ini masih panjang sekali. Banyak senjata-senjata pemusnah yang lebih seram seperti bom hidrogen atau bom nuklir yang kekuatannya ratusan kali bom Hiroshima dsb. Ngeri deh melihat bagaimana

fisika diekploitasi untuk membunuh manusia dan memenangkan perang. Jika fisika terus menerus diekploitasi seperti ini maka hal yang sangat mengerikan sedang menanti kita semua, seperti apa yang dikatakan Einstein: "I know not with what weapons World War III will be fought, but World War IV will be fought with

sticks and stones." Tetapi sebaliknya jika fisika diarahkan ke arah yang positif maka dunia akan semakin sejahtera. Benarlah seperti apa yang dikatakan oleh William Gibson, “I think technologies (or physics) are morally neutral until we apply them. It’s only when we use them for good or for evil, that they become

good or evil”.

Atraksi Fisika di Udara

            Sekumpulan burung Pelikan, Camar dan Angsa terbang indah di udara. Suatu atraksi udara yang sangat menakjubkan! Ada rasa iri yang dapat dimengerti saat manusia menyaksikan pertunjukan ini. Ternyata semua akal budi dan kepandaian manusia belum dapat menyaingi kemampuan burung yang dapat terbang dengan mulus dan sempurna tanpa menggunakan alat bantu mesin‐mesin besar yang mengeluarkan suara bising yang memekakkan telinga seperti pesawat‐pesawat ciptaan manusia. Apa rahasianya? Bagaimana burung bisa terbang, mengalahkan semua keterbatasan akibat berat tubuh mereka dan gravitasi bumi? Mereka bahkan selalu terbang sebagai kawanan burung yang dengan kompak menjelajahi udara dengan gerak‐gerik yang indah. Kalah kompakkah manusia?

Seekor pelikan sedang beratraksi di udara

              Atraksi terbang burung‐burung di udara ini ternyata melibatkan ilmu fisika. Ada 4 jenis gaya yang terlibat dalam atraksi udara tertua ini.
1. Drag Force, yaitu gaya hambat udara. Gaya ini berasal dari tumbukanmolekul‐molekul udara dengan tubuh burung. Arah gaya ini selalu berlawanan dengan arah gerak burung. Sedangkan besar gaya ini sangat tergantung pada luas permukaan burung dan kecepatan burung. Semakin luas permukaan burung semakin besar gaya hambatnya. Semakin cepat burung bergerak semakin besar pula gaya hambatnya ini.Suatu ilustrasi yang dapat menggambarkan drag‐force (hambatan) udara ini adalah hambatan yang dirasakan saat kita berjalan melawan arah angin yang kencang. Hambatan ini semakin terasa besar ketika kita membuka lengan kita lebar‐lebar (memperluas permukaan tubuh kita)atau ketika kita bergerak lebih cepat.

2. Lift Force (gaya angkat) merupakan gaya yang mengangkat burung ke atas. Ada 2 hal yang dapat menimbulkan gaya angkat ini: 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 keatasnya. Itu sebabnya burung merpati yang hendak terbang akan mengepakan sayapnya secara cepat. Burung yang berat seperti Kori Bustard dari Afrika tentu harus mempunyai otot dada yang kuat sehingga mampu mengepakan sayap lebih cepat untuk mengangkat tubuhnya yang gembrot itu (19 kg). (Karena ototnya keras, daging Kori Bustard keras....kurang enak dimakan).

Aliran udara pada sayap burung

Pada gambar digambarkan aliran udara ketika melewati sayap. Udara yang mengalir lewat bagian atas sayap akan bergerak lebih cepat karena udara ini harus menempuh lintasan yang lebih jauh. Akibatnya tekanan dibagian ini lebih kecil dibandingkan dengan tekanan udara dibawah sayap.Perbedaan tekanan ini memberikan gaya angkat pada burung. Semakin melengkung (semakin aerodinamis) sayap semakin besar gaya angkatnya.

3. Thrust (gaya dorong) yaitu gaya yang mendorong burung bergerak maju.Gaya ini dihasilkan melalui kepakan sayap yang bergerak seperti angka 8 rebah (dilihat dari samping). Kepakan sayap menghasilkan suatu pusaran udara (vorteks) yang dapat memberikan suatu dorongan bagi burung untuk bergerak maju di udara. Besar‐kecilnya gaya dorong ini sangat tergantung pada kekuatan otot terbang.

4. Weight (gaya berat) yaitu gaya tarik gravitasi bumi. Besarnya sangat tergantung pada massa burung. Arahnya vertikal ke bawah.

Gaya‐gaya pada burung yang sedang terbang

Kombinasi ke 4 gaya ini dimanfaatkan burung untuk melakukan berbagai atraksi seperti parachutting (gerak parasut), gliding (meluncur), flight (terbang ke depan), dan soaring (membubung) (pintar yach burung‐burung ini....)

Parachuting (gerak parasut)
Gerak parasut merupakan gerak jatuh di udara (bisa miring bisa pula vertikal). Sudut miringnya lebih besar dari 450 terhadap garis mendatar. Untuk melakukan gerak parasut, burung rajawali harus memperbesar gaya hambatnya (drag force) caranya adalah dengan memperbesar luas permukaannya (misalnya dengan
melebarkan sayapnya).
Gliding (meluncur)
Gliding (meluncur) yaitu gerak jatuh yang membentuk sudut lebih kecil dari 45°dengan garis mendatar. Fokus utama dalam gliding adalah meluncur semendatar mungkin. Ini dilakukan dengan memperkecil gaya hambat udara. Dalam melakukan gliding burung Fulmar dapat menempuh jarak mendatar 8,5 meter tetapi hanya turun 1 meter saja. Burung pemakan bangkai (Vultures) lebih bagus lagi, burung ini dapat menempuh jarak  Mendatar 22 jarak meter dengan turun hanya 1 meter.
Flight (terbang)
Gerakan flight (terbang) dilakukan dengan mengepakkan sayap. Kepakan sayap digunakan untuk Menghasilkan gaya dorong ke depan (thrust) dan gaya angkat (lift). Gaya dorong dan gaya angkat ini dapat diatur oleh burung untuk mengendalikan arah, kecepatan, dan ketinggiannya (ternyata otak burung cukup
cerdas untuk menghitung fisika he...he..he.....). Ketika burung hantu turun dengan kecepatan tinggi untuk menangkap tikus, burung hantu mengecilkan drag force dengan merampingkan tubuhnya atau menekuk sayapnya. Ketika sudah dekat dengan mangsanya (akan mendarat), burung hantu memperlambat gerakannya dengan memperbesar drag force yaitu dengan mengembangkan sayapnya (wuiii ...hebat sekali ilmu fisika
burung hantu ini...)
Soaring (gerak membubung)
Gerak membubung merupakan gerak naik tanpa mengepakkan sayap. Gerakan ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan arus udara. Akibat pemanasan matahari suhu udara yang dekat permukaan bumi menjadi lebih panas, udara panas ini akan naik ke atas dan menimbulkan arus udara ke atas. Arus udara inilah yang dimanfaatkan oleh burung rajawali untuk membubung tinggi tanpa perlu mengepakan sayapnya yang besar (hemat energi lho...). Burung camar atau burung albatros, lain lagi. Untuk membubung, burung camar memanfaatkan arus udara yang dipantulkan oleh permukaan air laut. Itu sebabnya burung camar selalu berada dekat‐dekat dengan permukaan laut.
Parade Burung Terbang
Pernah lihat angsa atau burung terbang bermigrasi (berpindah tempat)? Angsa ini umumnya terbang berkelompok membentuk suatu parade yang sangat indah, jarang ditemukan angsa terbang jauh sendirian. Selain untuk meningkatkan keamanan terhadap serangan predator, kebersamaan itu juga mengurangi resiko tersesat di jalan saat melakukan migrasi jarak jauh. Dalam melakukan migrasi dari satu tempat ke tempat lain angsa‐angsa ini memanfaatkan medan magnetik bumi sebagai penunjuk arah. Dalam melakukan parade, angsa‐angsa ini seringkali membentuk formasi seperti huruf V (gambar 4). Angsa yang paling depan (pemimpin) merupakan pembuka jalan yang harus bekerja keras “memecah” hambatan udara, sehingga
angsa dibelakangnya dapat bergerak lebih mudah. Ketika pemimpin ini lelah, temannya segera menggantikan posisinya (wah ternyata angsa tidak egois ...nggak mau enak sendiri). Dalam formasi huruf V ini gerakan angsa‐angsa dalam kawanan ini sangat sinergi sehingga mereka tidak perlu keluar tenaga terlalu besar (pemakaian energi lebih efisien) untuk melakukan perjalanan yang jauh (wah tampaknya kita harus belajar dari angsa dalam bekerja sama...). Angsa‐angsa ini tampak kompak sekali, seakan‐akan tidak pernah ada
yang salah arah. Sebenarnya berbagai kesalahan arah terbang tetap terjadi, hanya saja kesalahan itu dapat dengan cepat dileburkan sehingga tidak terlihat mempengaruhi arah terbang kawanan. Pada gambar 4, sekumpulan angsa sedang bergerak ke arah utara. Jika satu angsa menyimpang dari posisi (1) ke posisi (2) lalu ke posisi (3) dan (4), maka angsa‐angsa lain akan berusaha menyesuaikan diri (dengan memperhatikan aliran udara dan kondisi udara disekitarnya) sedemikian sehingga terjadi perubahan posisi tetapi arah gerak
kawanan tetap tidak berubah yaitu tetap ke arah utara. Eh tahu nggak... konsep perubahan posisi ini dapat diterapkan dalam ilmu manajemen modern lho. Menurut konsep ini jika ada seorang mempunyai ide yang dapat menyimpangkan arah perusahaan tetapi menguntungkan perusahaan itu, orang ini tidak akan dikucilkan. Teman‐temannyalah yang akan menyesuaikan diri sedemikian sehingga misi dan visi perusahaan tetap tidak berubah, walaupun mungkin posisi teman‐temannya itu bisa berubah (wah keren... belajar dari angsa).

Formasi terbang kawanan burung

            Memang asyik mengamati gerakan‐gerakan burung. Ternyata dalam ilmu fisika kita harus banyak belajar dari burung. Begitu indah dan mempesonanya atraksi fisika yang mereka pertontonkan di udara selama jutaan tahun sehingga rasanya kita ini tidak ada apa‐apanya.

Parade Fisika Binatang Laut

             Ikan-ikan laut terlihat nyaman berenang kesana-kemari, menikmati indahnya dunia air. Lumba-lumba dengan gembira mempertontonkan keahliannya berakrobat di dalam air sambil sesekali muncul di permukaan dan mengundang decak kagum semua yang menyaksikan atraksinya. Ikan hiu dan paus berlombalomba
menjadi yang paling ditakuti di kerajaan air dengan bermodalkan ukuran tubuh yang sangat fantastis. Betapa menakjubkannya pemandangan indah dunia laut, betapa asyiknya menikmati tontonan fantastis yang diperlihatkan binatangbinatang laut. Dan satu lagi yang sering tidak disadari, betapa berlimpahnya pelajaran yang bisa diambil dari aktivitas-aktivitas binatang laut, terutama pelajaran yang berkaitan dengan fisika.
              Hal pertama yang paling jelas kaitannya antara binatang laut dengan konsep-konsep fisika adalah kemampuan berenang yang sangat baik yang dimiliki oleh binatang-binatang laut. Bentuk tubuh ikan-ikan laut dirancang sedemikian rupa supaya mereka dapat berenang dengan cepat dan mudah. Bentuk ramping yang disebut streamline ini menjadi begitu populer dan banyak ditiru oleh manusia dalam berbagai kreasi teknologi, seperti desain kapal selam.
             Penguin dan paus tidak akan pernah tenggelam tanpa perlu berenang sama sekali, sedangkan lumba-lumba dan hiu harus terus berenang supaya tidak tenggelam ke dasar laut. Konsep fisika yang dapat menjelaskan fenomena ini adalah buoyancy (adanya gaya keatas). Binatang laut yang memiliki massa jenis lebih besar dari massa jenis air akan tenggelam ke dasar laut, sedangkan binatang yang memiliki massa jenis lebih kecil dari massa jenis air akan terapung. Banyak ikan laut yang memiliki massa jenis yang hampir sama dengan massa jenis air laut sehingga mereka dapat melayang. Massa jenis binatang laut banyak dipengaruhi oleh jumlah udara yang terperangkap di paru-paru, bulu-bulu, maupun sirip berenang. Semakin banyak udara yang dapat ditampung semakin besar volume binatang sehingga massa jenisnya semakin kecil. Manusia umumnya tetap tidak bisa terapung walaupun sudah menghirup napas sebanyak mungkin, karena massa jenisnya masih lebih besar dari massa jenis air.

         Kemampuan berenang ini ternyata masih dilengkapi lagi dengan berbagai kemampuan fantastis yang dimiliki binatang-binatang laut untuk menunjang kehidupan mereka di dunia air. Salah satu yang paling menarik dan banyak ditiru oleh manusia adalah bioelectricity (aktivitas elektrik pada makhluk hidup). Paus biru dapat berkomunikasi satu sama lain menggunakan gelombang infrasonik yang sangat canggih. Lumba-lumba memiliki sistem ultrasound dengan kekuatan empat kali lebih besar dari teknologi ultrasound manusia. Hiu dapat mendeteksi perubahan terkecil gelombang listrik dan elektromagnetik yang biasanya disebabkan oleh adanya organisme lain (termasuk manusia) di laut sekitarnya. Hiu macan (tiger sharks) memiliki alat yang dapat mendeteksi gelombang listrik (electroreceptors) yang terletak di sekitar mulutnya. Electroreceptor yang sangat sensitif ini mampu mendeteksi sampai 5x10-12 Volt. Tubuh manusia yang berenang di laut (juga berbagai binatang lain) menyebabkan terjadinya perubahan gelombang listrik (perubahannya sangat kecil). Air laut yang mengandung garam (elektrolit) menghantarkan sinyal-sinyal listrik ini sehingga dapat dideteksi oleh
electroreceptor hiu. Saat itu juga hiu dapat mengetahui keberadaan calon mangsanya tersebut dan langsung memulai serangan untuk mendapatkan makanan.

               Lumba-lumba dan paus biru sangat sensitif terhadap suara dan mampu mengeluarkan dan mendeteksi suara pada frekuensi sepuluh kali lebih besar dari frekuensi suara yang dapat didengar manusia (frekuensi ultrasonik). Kemampuan ini digunakan untuk bernavigasi di dunia laut yang gelap (echolocation),

menangkap mangsa, dan berkomunikasi dengan kawanannya (paus biru bahkan mampu menggunakan gelombang infrasonik yang memiliki frekuensi sangat rendah untuk berkomunikasi dengan sesamanya). Lumba-lumba memancarkan gelombang suara frekuensi tinggi yang kemudian memantul pada tubuh
mangsanya. Gelombang pantulan ini diterima kembali oleh lumba-lumba dan diproses sebagai informasi tentang lokasi, jarak, kecepatan, arah, dan ukuran mangsa yang diincarnya tersebut. Lumba-lumba bahkan bisa melihat gambar mangsa tersebut. Sistem sonarnya bahkan dapat melakukan penetrasi pada tubuh
mangsanya sehingga dapat melihat gambar kerangka tulang dan mendengar detak jantungnya. Hal ini sama dengan sistem ultrasound yang digunakan di dunia kedokteran untuk melihat kondisi janin dan mendengar detak jantung manusia.
             Jadi, lumba-lumba dapat melihat janin yang masih dikandung tanpa sinar-X dan alat USG yang digunakan manusia!Binatang laut yang berukuran kecil pun ternyata mampu mengeluarkan gelombang listrik yang sangat besar. Salah satunya adalah belut listrik (electric eel) yang dapat memancarkan sengatan listrik yang mampu membunuh seekor kuda. Siapa yang pernah menyangka bahwa binatang sekecil itu dapat membunuh binatang lain yang ukurannya berpuluh-puluh kali lebih besar?

             Ternyata binatang-binatang laut yang tampak tenang dan tidak berbahaya pun tidak dapat diremehkan kemampuannya. Semua itu bisa terjadi karena fisika. Setiap hari binatang-binatang laut ini terus mempertontonkan atraksi menarik bagaikan parade fisika di dunia laut yang indah. Manusia sudah sering dan akan terus belajar dari kehidupan di bawah laut yang mempesona ini. (Yohanes Surya)

Makin Murah dengan Komunikasi Optik

Serat optik sangat penting dalam bidang komunikasi. Karena bisa menjadi alternative, selain kabel dan kawat tembaga. Kini di berbagai tempat. Serat kaca tipis menggantikan kabel tembaga yang besar dan mahal untuk membawa ribuan sambungan telepon secara simultan. Di sebagian besar pesawat udara. Sinyal kendali diberikan pilot kepada permukaan kendali dengan peralatan yang menggunakan serat optik. Sinyal berjalan dalam modulasi sinar laser. Tidak seperti listrik, cahaya tidak dipengaruhi temperatur dan perubahan medan magnet, sehingga sinyal tersebut lebih jelas di terima. Selain itu, sangat kecil kemungkinannya untuk ditangkap oleh pihak mata-mata/musuh. Serat optik pertama kali diteliti pada tahun 1966.

Sinar X dapat menembus jaringan tubuh tetapi tidak dapat menembus tulang sehingga sinar X sering di gunakan untuk memotret posisi tulang atau bagian tubuh yang mempunyai kelainan. Sinar X sangat berperan dalam mendapatkan informasi tentang mikroskopi atom dan molekul seperti penentuan struktur molekul .

Bising

Tingkat kebisingan yang sangat tinggi, misalnya suara pesawat terbang dan    mesin- mesin pabrik atau lalu lintas  di kota kota besar merupakan sumber polusi suara yang dapat mengakibatkan ketulian, stress, tekanan darah tinggi, dan kesulitan tidur yang dapat membahayakan kesehatan manusia. 

Tahukah kamu bahwa mesin fotokopi memanfaatkan sifat elektrostatis? Dokumen asli yang akan difotokopi diletakkan

terbalik di atas kaca. Cahaya lampu yang cukup kuat menghasilkan muatan negatif pada pelat silinder yang menyebabkan area kertas kopian menjadi bermuatan. Bubuk tinta bermuatan positif akan menempel pada area ini

sehingga dihasilkan kopian dokumen yang diinginkan

pergeseran wien..

Jika suatu benda padat dipanaskan, benda tersebut akan   mamancarkan radiasi kalor dalam bentuk spektrum gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang dan frekuensi yang berbeda. Pada suhu yang lebih tinggi akan terdapat radiasi inframerah yang tidak dapat dilihat tetapi dapat dirasakan panasnya. Teori gelombang elektromagnetik dari Maxwell menjelaskan bahwa muatan listrik berosilasi dapat menghasilkan gelombang elektromagnetik. Teori tersebut juga menjelaskan bahwa benda-benda menjadi panas disebabkan oleh osilasi dari muatan listrik dari molekul-molekul benda itu. Pernyataan tersebut hanya dapat menjelaskan asal radiasi, tetapi tidak dapat menjelaskan tentang spektrum yang dipancarkan oleh sebuah benda panas sehingga tidak bisa menjelaskan tentang radiasi dari benda hitam.

permata

Seperti namanya, permata adalah sejenis batu yang terdiri daripada karbon pekat. Ia terbentuk jauh di dalam bumi yang mengalami tekanan kuat menyebabkan atom-atom karbon membentuk kristal.

Batu berbentuk kristal itu terkeluar ke permukaan bumi akibat letusan gunung berapi dan ia boleh ditemui di dalam batu-batu gunung berapi yang dikenali sebagai ‘kimberlite’ dan ‘lamproite’.

Batu permata disifatkan oleh masyarakat dunia sebagai sangat berharga kerana ia adalah batu yang paling keras di bumi ini.

Pada abad ke-16 manusia tidak pernah terfikir bahawa batu permata mempunyai kilauan dan cahaya yang cantik.

Apabila saintis menyedari kegunaan cahaya barulah mereka mengetahui bahawa batu permata mempunyai kilauan dan cahaya yang terang.

Kelajuan cahaya dalam batu permata ialah 186,000 sesaat tetapi ia akan bergerak perlahan kira-kira 80,000 batu sesaat apabila melalui rintangan.

Cahaya batu permata boleh terbias dan terpantul serta terpecah menghasilkan warna-warna pelangi, yang menyebabkan ia berkilauan.

Bagaimanapun kilauan batu permata sebenarnya bergantung kepada cara ia dipotong atau dicanai.

memakai HP jangan keseringan.....

Selama empat tahun, sebuah studi dari Reflex, yang dikoordinasikan oleh grup peneliti dari Jerman, Verum, telah melakukan penelitian kepada sel hewan dan manusia dalam laboratorium, untuk mengecek efek radiasi ponsel. Mereka menemukan bahwa setelah sel hewan dan manusia dialiri gelombang elektromagnetik, sel-sel tersebut kemudian menunjukkan peningkatan kerusakan DNA, yang tidak dapat diperbaiki oleh sel dalam tubuh.

Bahkan menurut grup peneliti dari Jerman tersebut mengindikasikan bahwa kerusakan juga terjadi di sel tubuh pada generasi berikutnya. Sel yang bermutasi merupakan penyebab dari datangnya kanker. Sementara radiasi yang digunakan dalam percobaan tersebut merupakan level SAR (Specific Absorption Rate) antara 0,3 dan 2 watt per kg. SAR adalah tingkat penyerapan emisi tubuh dari ponsel. Sebagian besar ponsel memiliki sinyal level SAR antara 0,5 dan 1 watt per kg. Ponsel juga tidak dapat dijual jika level SAR melampaui 2 watt per kg.

menurut kalian apa yg mesti dilakukan pemerintah...

kendaraan yang melebihi kecepatan cahaya

Percaya tidak kalau ada kendaraan yang melebihi kecepatan cahaya. pasti secara nalar tidak mungkin. namun kendaraan yang dipakai oleh Nabi Muhammad ketika isro' Miraj yaitu buroq diperkirakan melebihi kecepatan cahaya. menurut para ilmuan jika buroq menyamai kecepatan cahaya diperkirakan hanya mampu sampai di planet pluto.