 |
fisika membahas beraneka ragam sistem, ada beberapa teori yang digunakan secara keseluruhan dalam fisika, bukan di satu bidang saja. Setiap teori ini diyakini benar adanya, dalam wilayah kesahihan tertentu. Contohnya, teori mekanika klasik dapat menjelaskan pergerakan benda dengan tepat, asalkan benda ini lebih besar daripada atom dan bergerak dengan kecepatan jauh lebih lambat daripada kecepatan cahaya. Teori-teori ini masih terus diteliti
Pelajaran ilmu pasti seperti fisika seringkali dianggap momok yang menakutkan bagi sebagian besar siswa sekolah. Tak heran jika nilai yang diperoleh seringkali jauh dari eskpektasi yang diharapkan. Padahal, hal ini mungkin tidak akan terjadi jika cara belajar siswa diubah. Siapa tahu dengan metode baru ini, fisika bisa mejadi salah satu mata pelajaran favorit yang diminati para siswa.
Alih-alih belajar menggunakan teks book, siswa bisa memanfaatkan komputer untuk memahami fisika. Caranya dengan menggunakan software edutainment Hallo Physics!. Peranti lunak ini memadukan antara pendidikan dan entertainment.
Peranti lunak yang dikembangkan oleh PT Equinox Sains Media itu ditujukan untuk menghadirkan metode belajar fisika secara interaktif, mudah, dan menyenangkan. Pembuatannya melibatkan Profesor Yohanes Surya-yang sukses menelurkan juara-juara Olimpiade, sebagai narasumber.
Menurut Roy Adimulyo, Direktur PT Equinox Sains Media, Hallo Physics! adalah software pendidikan yang khusus ditujukan bagi para pengguna komputer, terutama pelajar sekolah menengah yang ingin mengeksplorasi penggunaan multi media dalam proses pembelajaran ilmu sains secara efektif dan interaktif.
Software ini mampu menciptakan suasana belajar mengajar yang lebih komunikatif. Yaitu dengan menggunakan sistem interaktif yang didukung oleh tampilan grafis dan animasi yang menarik. Penggunaan visualisasi sebagai pengganti kata-kata membuat materi pengajaran menjadi lebih mudah dipahami siswa. Dengan adanya gambar dan suara, diharapkan siswa dapat memahami fisika dengan lebih mudah. Proses belajar pun menjadi lebh aktif dan efektif.
Seluruh materi yang dikaji langsung oleh para ahli sains membuat akurasi data menjadi bagian penting dari media alternatif ini. Penggunaan animasi grafis menjadi sangat efektif untuk mengambarkan proses atau mekanisme suatu fenomena sains kepada siswa. Ini merupakan salah satu hal yang cukup sulit disampaikan dalam proses mengajar secara konvensional di sekolah. Software yang akan tersedia mulai Maret 2007 ini dikemas bersama produk PC desktop terbaru Hewlett Packard (HP), yaitu HP Pavilion a5000 series.
Sumber : Republika
Fisika (Bahasa Yunani: φυσικός (physikos), "alamiah", dan φύσις (physis), "Alam") adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Para fisikawan atau ahli fisika mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos.
Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada dalam semua sistem materi yang ada, seperti hukum kekekalan energi. Sifat semacam ini sering disebut sebagai hukum fisika. Fisika sering disebut sebagai "ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia, geologi, dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu yang mematuhi hukum fisika. Misalnya, kimia adalah ilmu tentang molekul dan zat kimia yang dibentuknya. Sifat suatu zat kimia ditentukan oleh sifat molekul yang membentuknya, yang dapat dijelaskan oleh ilmu fisika seperti mekanika kuantum, termodinamika, dan elektromagnetika.
Fisika juga berkaitan erat dengan matematika. Teori fisika banyak dinyatakan dalam notasi matematis, dan matematika yang digunakan biasanya lebih rumit daripada matematika yang digunakan dalam bidang sains lainnya. Perbedaan antara fisika dan matematika adalah: fisika berkaitan dengan pemerian dunia material, sedangkan matematika berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tak selalu berhubungan dengan dunia material. Namun, perbedaan ini tidak selalu tampak jelas. Ada wilayah luas penelitan yang beririsan antara fisika dan matematika, yakni fisika matematis, yang mengembangkan struktur matematis bagi teori-teori fisika.
Sejarahnya
Sejak zaman purbakala, orang telah mencoba untuk mengerti sifat dari benda: mengapa objek yang tidak ditopang jatuh ke tanah, mengapa material yang berbeda memiliki properti yang berbeda, dan seterusnya. Lainnya adalah sifat dari jagad raya, seperti bentuk Bumi dan sifat dari objek celestial seperti Matahari dan Bulan.
Beberapa teori diusulkan dan banyak yang salah. Teori tersebut banyak tergantung dari istilah filosofi, dan tidak pernah dipastikan oleh eksperimen sistematik seperti yang populer sekarang ini. Ada pengecualian dan anakronisme: contohnya, pemikir Yunani Archimedes menurunkan banyak deskripsi kuantitatif yang benar dari mekanik dan hidrostatik.
Pada awal abad 17, Galileo membuka penggunaan eksperimen untuk memastikan kebenaran teori fisika, yang merupakan kunci dari metode sains. Galileo memformulasikan dan berhasil mengetes beberapa hasil dari dinamika mekanik, terutama Hukum Inert. Pada 1687, Isaac Newton menerbitkan Filosofi Natural Prinsip Matematika, memberikan penjelasan yang jelas dan teori fisika yang sukses: Hukum gerak Newton, yang merupakan sumber dari mekanika klasik; dan Hukum Gravitasi Newton, yang menjelaskan gaya dasar gravitasi. Kedua teori ini cocok dalam eksperimen. Prinsipia juga memasukan beberapa teori dalam dinamika fluid. Mekanika klasik dikembangkan besar-besaran oleh Joseph-Louis de Lagrange, William Rowan Hamilton, dan lainnya, yang menciptakan formula, prinsip, dan hasil baru. Hukum Gravitas memulai bidang astrofisika, yang menggambarkan fenomena astronomi menggunakan teori fisika.
Dari sejak abad 18 dan seterusnya, termodinamika dikembangkan oleh Robert Boyle, Thomas Young, dan banyak lainnya. Pada 1733, Daniel Bernoulli menggunakan argumen statistika dalam mekanika klasik untuk menurunkan hasil termodinamika, memulai bidang mekanika statistik. Pada 1798, Benjamin Thompson mempertunjukkan konversi kerja mekanika ke dalam panas, dan pada 1847 James Joule menyatakan hukum konservasi energi, dalam bentuk panasa juga dalam energi mekanika.
Sifat listrik dan magnetisme dipelajari oleh Michael Faraday, George Ohm, dan lainnya. Pada 1855, James Clerk Maxwell menyatukan kedua fenomena menjadi satu teori elektromagnetisme, dijelaskan oleh persamaan Maxwell. Perkiraan dari teori ini adalah cahaya adalah gelombang elektromagnetik.
Konon katanya jika akan ada gunung yang meletus maka hewan liar yang tinggal di sekitar gunung tersebut biasanya melakukan pengungsian masal… hewan liar tersebut mempunyai “detektor canggih” yang membantu mereka menyelamatkan diri dari amukan gunung berapi. Wah, lebih canggih dari seismograf buatan manusia ya… he2… mungkin dirimu menduga hewan liar tersebut mengungsi karena suhu daerah di sekitar gunung berapi cukup tinggi. Kenyataannya faktor suhu tidak berpengaruh… kemarin ketika gunung merapi batuk-batuk ;) , banyak hewan seperti harimau, kijang, celeng (bukan celengan tapi babi hutan) dkk tidak melakukan pengungsian masal… bagaimana menjelaskan hal ini ? mengapa hewan-hewan bisa kabur sebelum gunung berapi akan meletus dasyat ?
Jawaban pertanyaan di atas berkaitan dengan gelombang bunyi… gelombang bunyi ? apa hubungannya ? mengenai hal ini akan gurumuda kupas tuntas pada akhir tulisan ini. Sebelum mengulas keanehan hewan, terlebih dahulu kita bahas karakteristik alias ciri khas bunyi… karakteristik bunyi berkaitan dengan sensasi yang dirasakan oleh setiap pendengar…
Kenyaringan
Kenyaringan menyatakan keras atau lembutnya bunyi… bunyi yang dihasilkan truk lebih keras dibandingkan dengan bunyi yang dihasilkan oleh sepeda motor. Dalam hal ini bunyi yang dihasilkan oleh truk lebih nyaring dibandingkan bunyi yang dihasilkan oleh sepeda motor. Bunyi yang dihasilkan pesawat lebih nyaring dibandingkan dengan bunyi yang dihasilkan oleh mobil… masih banyak contoh lain…
Dalam fisika, kenyaringan sebenarnya berkaitan dengan energi atau intensitas gelombang. Jika kita berbicara mengenai gelombang satu dimensi (contoh gelombang satu dimensi = gelombang pada tali) maka lebih penting jika kita membahas energi. Sebaliknya jika kita berbicara mengenai gelombang tiga dimensi (contoh gelombang tiga dimensi = gelombang bunyi atau gelombang gempa) maka lebih penting jika kita membahas Intensitas (I) gelombang. Dalam pokok bahasan energi, daya dan intensitas gelombang mekanik, sudah dijelaskan secara panjang pendek mengenai intensitas. Intensitas (I) gelombang merupakan energi yang dibawa oleh gelombang per satuan waktu melalui satu satuan luas yang tegak lurus dengan arah perambatan gelombang. Karena energi per satuan waktu adalah daya maka bisa dikatakan bahwa intensitas merupakan daya yang dibawa oleh gelombang melalui satu satuan luas yang tegak lurus dengan arah perambatan gelombang. Intensitas bergantung pada amplitudo, frekuensi, laju gelombang dan massa jenis medium.
Hubungan antara kenyaringan dan intensitas gelombang bunyi akan dibahas lebih lengkap pada episode berikutnya…
Titi nada (pitch)
Jika dirimu bergelut dengan dunia musik pasti tidak asing lagi dengan istilah aneh ini. Titi nada atau pitch merupakan istilah yang digunakan untuk menjelaskan ketinggian suatu bunyi. Bunyi suling lebih “tinggi” sedangkan bunyi drum lebih “rendah”. Dalam hal ini, titi nada bunyi suling lebih tinggi dibandingkan dengan titi nada bunyi drum. Bunyi senar melodi lebih “tinggi” sedangkan bunyi senar bass lebih “rendah”. Dalam hal ini titi nada bunyi senar melodi lebih tinggi daripada titi nada bunyi senar bass.
Besaran fisika yang menentukan titi nada adalah frekuensi. Semakin tinggi frekuensi bunyi maka semakin tinggi titi nada. Sebaliknya semakin rendah frekuensi bunyi maka semakin rendah titi nada. Btw, titi nada juga dipengaruhi oleh amplitudo. Jika kita mendengar bunyi yang memiliki frekuensi yang sama tetapi amplitudonya berbeda maka bunyi yang memiliki amplitudo lebih besar walaupun kedengaran lebih nyaring tetapi titi nadanya lebih rendah.
Kualitas bunyi alias warna nada (timbre)
Misalnya jika kita memainkan gitar dan piano dengan kenyaringan dan titi nada yang sama, kita masih bisa membedakan bunyi yang dihasilkan oleh kedua alat musik tersebut. Dalam hal ini, walaupun kenyaringan dan titi nadanya sama tapi kita masih bisa membedakan bunyi gitar dan bunyi piano. Perbedaan ini dikenal dengan julukan kualitas bunyi. Dalam dunia permusikan ;) , biasanya digunakan istilah warna nada atau timbre.
Jangkauan pendengaran manusia
Sebelumnya sudah dijelaskan salah satu kharakteristik bunyi, yakni ketinggian. Besaran fisika yang menentukan ketinggian adalah frekuensi. Dirimu mungkin pernah mendengar bunyi gitar melodi dan bunyi gitar bas. Bunyi gitar melodi lebih “tinggi” karena frekuensi yang dihasilkan senar gitar melodi lebih tinggi, sebaliknya bunyi gitar bas lebih “rendah” karena frekuensi yang dihasilkan juga lebih rendah. Semakin tinggi frekuensi, semakin tinggi suatu bunyi, sebaliknya semakin rendah frekuensi, semakin rendah suatu bunyi. Btw, jika frekuensi terlalu rendah maka telinga kita sudah tidak bisa mendengar bunyi. Demikian juga jika frekuensi terlalu tinggi maka telinga kita juga tidak bisa mendengar bunyi.
Secara rata-rata, manusia bisa mendengar bunyi yang frekuensinya berkisar antara 20 Hz sampai 20.000 Hz. Gelombang bunyi yang frekuensinya lebih rendah dari 20 Hz atau lebih tinggi dari 20.000 Hz tidak bisa didengar oleh telinga manusia. Frekuensi di bawah 20 Hz dikenal dengan julukan infrasonik, sedangkan frekuensi di atas 20.000 Hz dikenal dengan julukan ultrasonik. Biasanya jika seseorang semakin tua maka ia juga tidak bisa lagi mendengar bunyi yang frekuensinya tinggi. Jangkauan pendengaran orang tua ;) berkisar antara 20 hz sampai 10.000 Hz. Kaecian deh ;) Ada cerita yang tidak menarik berkaitan dengan hal ini. Konon katanya anak sekolah di london saling sms-an ketika gurunya sedang memberikan pelajaran. Karena nada sms bisa didengar oleh guru maka guru tersebut melarang mereka untuk tidak saling sms-an. Murid yang nakal2 tersebut kemudian menggantikan nada sms berfrekuensi tinggi sehingga gurunya tidak bisa mendengar. Akhirnya para murid yang nakal2 tapi pintar tersebut bisa bersms ria ;) kalau di indonesia ya hpnya disilent saja, gitu saja kok repot :)
Walaupun manusia tidak bisa mendengar bunyi yang memiliki frekuensi di atas 20.000 Hz (frekuensi ultrasonik), beberapa hewan bisa mendengar bunyi berfrekuensi ultrasonik. Misalnya kelelawar bisa mendengar bunyi yang frekuensinya mencapai 100.000 Hz. Atau anjing bisa mendengar bunyi yang frekuensinya mencapai 50.000 Hz. Contoh hewan yang bisa mendengar gelombang bunyi berfrekuensi ultrasonik adalah kucing, tikus, belalang. Contoh lain bisa anda tambahkan melalui kolom komentar…
Sebaliknya hewan-hewan yang bisa mendengar gelombang bunyi berfrekuensi infrasonik (< 20 Hz) adalah jangkrik, kuda nil, ikan lumba-lumba, gajah, burung merpati… Biasanya jika kita mendekati jangkrik yang sedang bernyanyi ;) , walaupun langkah kaki kita sangat pelan, jangkrik tersebut berhenti bernyanyi… hal ini disebabkan karena jangkrik bisa mendengar bunyi berfrekuensi rendah (langkah kaki kita menghasilkan getaran berfrekuensi rendah). Gelombang infrasonik biasanya ditimbulkan oleh gempa teknonik, gempa vulkanik (gunung meletus), guntur, getaran mesin-mesin berat… walaupun gelombang bunyi berfrekuensi infrasonik tidak bisa didengar oleh manusia atau hewan tertentu tapi bisa menimbukan kerusakan parah pada tubuh manusia atau hewan atau bisa menghancurkan bangunan. Gelombang infrasonik bisa menghancurkan bangunan atau menimbulkan kerusakan pada tubuh dengan cara resonansi.
Katanya kemarin tiga hari sebelum gempa di Sichuan, China, banyak sekali kodok yang berparade di jalan. Kodok-kodok tersebut berusaha menjahui kota yang menjadi pusat gempa. Banyak orang yang tidak mengetahui mengapa kodok-kodok tersebut berparade di jalan. Ternyata tiga hari kemudian gempa dasyat menguncang Sichuan, china. Dugaan saya hal itu ditimbulkan oleh efek resonansi dari getaran gempa tektonik. Sebelum gempa dasyat tersebut terjadi, pasti gempa berskala kecil sudah terjadi. Efek resonansi yang ditimbulkan oleh getaran gempa berskala kecil tersebut pasti dirasakan oleh kodok sehingga semuanya kabur dari tempat kediamannya masing-masing ;) Hal yang sama terjadi sebelum gunung berapi meletus dasyat. Biasanya hewan kabur dari kediamannya di sekitar gunung berapi, sebelum gunung berapi tersebut meletus dasyat. Resonansi dari getaran gempa vulkanik tersebut sangat mengganggu hewan sehingga hewan tersebut berusaha menyelamatkan diri. Btw, ini Cuma penalaran saya saja… saya belum punya referensi yang menjelaskan hal ini. Anda bisa mengemukakan pendapat anda melalui kolom komentar… jangan lupa jelaskan secara ilmiah dan masuk akal.
Referensi
Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga
Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga
Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
