Belum lama berselang, tepatnya tanggal 5 Juni yang lalu, suatu berita
besar iptek muncul dari sebuah konperensi fisika “Neutrino 98″ yang
berlangsung di Jepang. Neutrino, salah satu partikel dasar yang jauh lebih
kecil daripada elektron, ternyata memiliki massa, demikian laporan dari
suatu tim internasional yang tergabung dalam eksperimen
Super-Kamiokande. Tim ahli-ahli fisika yang terdiri dari kurang lebih 120 orang dari
berbagai negara termasuk AS, Jepang, Jerman, dan Polandia tersebut
melakukan penelitian terhadap data-data yang dikumpulkan selama setahun oleh
sebuah laboratorium penelitian neutrino bawah tanah di Jepang.
Jika laporan ini terbukti benar dan dapat dikonfirmasi kembali oleh tim
lainnya maka akan membawa dampak yang sangat luas terhadap beberapa
teori fisika, terutama pembahasan mengenai interaksi partikel dasar, teori
asal mula daripada alam semesta ini serta problema kehilangan massa
(missing mass problem) maupun teori neutrino matahari.
Neutrino, atau neutron kecil, adalah suatu nama yang diberikan oleh
fisikawan dan pemenang hadiah Nobel terkenal dari Jerman: Wolfgang Pauli.
Neutrino adalah partikel yang sangat menarik perhatian para fisikawan
karena kemisteriusannya. Neutrino juga merupakan salah satu bangunan
dasar daripada alam semesta yang bersama-sama dengan elektron, muon, dan
tau, termasuk dalam suatu kelas partikel yang disebut lepton. Lepton
bersama-sama dengan enam jenis partikel quark adalah pembentuk dasar semua
benda di alam semesta ini.
Ditemukan secara eksperimental pada tahun 1956 (dalam bentuk anti
partikel) oleh Fred Reines (pemenang Nobel fisika tahun 1995) dan Clyde
Cowan, neutrino terdiri dari 3 rasa (flavor), yakni: neutrino elektron,
neutrino mu dan neutrino tau. Neutrino tidak memiliki muatan listrik dan
selama ini dianggap tidak memiliki berat, namun neutrino memiliki
antipartikel yang disebut antineutrino. Partikel ini memiliki keunikan karena
sangat enggan untuk berinteraksi. Sebagai akibatnya, neutrino dengan
mudah dapat melewati apapun, termasuk bumi kita ini, dan amat sulit untuk
dideteksi.
Diperkirakan neutrino dalam jumlah banyak terlepas dari hasil reaksi
inti pada matahari kita dan karenanya diharapkan dapat dideteksi pada
laboratorium di bumi. Untuk mengurangi pengaruh distorsi dari sinar
kosmis, detektor neutrino perlu ditaruh di bawah tanah. Dengan mempergunakan
tangki air sebanyak 50 ribu ton dan dilengkapi dengan tabung foto
(photomultiplier tube) sebanyak 13 ribu buah, tim Kamiokande ini menemukan
bahwa neutrino dapat berosilasi atau berganti rasa. Karena bisa
berosilasi maka disimpulkan bahwa neutrino sebenarnya memiliki massa.
Penemuan ini sangat kontroversial karena teori fisika yang selama ini
kerap dipandang sebagai teori dasar interaksi partikel, yakni disebut
teori model standard, meramalkan bahwa neutrino sama sekali tidak
bermassa. Jika penemuan neutrino bermassa terbukti benar maka boleh jadi akan
membuat teori model standard tersebut harus dikoreksi.
Penemuan neutrino bermassa juga mengusik bidang fisika lainnya yakni
kosmologi. Penemuan ini diduga dapat menyelesaikan problem kehilangan
massa pada alam semesta kita ini (missing mass problem). Telah sejak lama
para ahli fisika selalu dihantui dengan pertanyaan: Mengapa terdapat
perbedaan teori dan pengamatan massa alam semesta? Jika berat daripada
bintang-bintang, planet-planet, beserta benda-benda alam lainnya
dijumlahkan semua maka hasilnya ternyata tetap lebih ringan daripada berat
keseluruhan alam semesta.
Para ahli fisika menganggap bahwa terdapat massa yang hilang atau tidak
kelihatan. Selama ini para ahli tersebut berteori bahwa ada partikel
unik yang menyebabkan selisih massa pada alam semesta. Namun teori
semacam ini memiliki kelemahan karena partikel unik yang diteorikan tersebut
belum pernah berhasil ditemukan.
Dari hasil penemuan tim Kamiokande ini dapat disimpulkan bahwa ternyata
partikel unik tersebut tidak lain daripada neutrino yang bermassa.
Menurut teori dentuman besar (Big Bang) alam semesta kita ini bermula
dari suatu titik panas luar biasa yang meledak dan terus berekspansi
hingga saat ini. Fisikawan Arno Penzias dan Robert Wilson (keduanya
kemudian memenangkan hadiah Nobel fisika tahun 1978) pada tahun 1965
menemukan sisa-sisa gelombang mikro peninggalan dentuman besar yang sekarang
telah mendingin hingga suhu sekitar 3 Kelvin. Namun salah satu hal yang
masih diperdebatkan adalah masalah ekspansi alam semesta itu sendiri.
Apakah hal ini akan terus menerus terjadi tanpa akhir? Penemuan neutrino
bermassa diharapkan akan bisa menjawab pertanyaan yang sulit ini.
Bayangkan suatu neutrino yang sama sekali tidak bermassa, seperti yang
diperkirakan selama ini. Gaya gravitasi tentu tidak akan berpengaruh
sama sekali pada partikel yang tidak memiliki berat. Namun apa yang
terjadi jika neutrino ternyata memiliki berat? Dalam jumlah yang amat sangat
banyak neutrino-neutrino ini tentu akan bisa mempengaruhi ekspansi alam
semesta. Tampaknya ada kemungkinan ekspansi alam semesta suatu saat
akan terhenti dan terjadi kontraksi atau penciutan kembali jika ternyata
neutrino memiliki massa.
Terakhir masih ada satu lagi problem fisika yang akan diusik oleh hasil
penemuan ini yaitu problem neutrino matahari, dimana terjadi selisih
jumlah perhitungan dan pengamatan neutrino yang dihasilkan oleh matahari
kita.
Untuk keabsahan penemuan ini tim internasional dari eksperimen super
Kamiokande dalam laporannya juga mengajak tim-tim saintis lainnya untuk
mengkonfirmasi penemuan mereka. Namun menurut pengalaman di masa lalu,
laporan osilasi neutrino dan neutrino bermassa selalu kontroversi dan
jarang bisa dikonfirmasi kembali.
Untuk sementara ini para ahli harus sabar menunggu karena eksperimen
semacam ini hanya bisa dilakukan oleh segelintir eksperimen saja di
seluruh dunia. Yang pasti jika hasil penemuan ini memang nantinya terbukti
benar maka jelas dampaknya akan sangat terasa pada beberapa teori fisika
modern.
Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 miliar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (Inggris: Astronomical Unit). Kala rotasi bumi adalah 23 jam 56 menit 4 detik. Sedangkan kala revolusinya adalah 365,25 hari. Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin surya, sinar ultraviolet dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti Bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Ionosfer,Termosfer, dan Eksosfer.
Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi Bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan Bumi adalah antara -70 °C hingga 55 °C bergantung pada iklim setempat. Sehari dibagi menjadi 24 jam dan setahun di Bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 miliar ton, dengan luas permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1.
Bumi memiliki diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan Bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen dan 1% uap air, karbondioksida dan gas lain.
Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam Bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500 °C, diselimuti pula oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi Bumi dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak Bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.
Kerak Bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak Bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori pergeseran benua) yang menghasilkan gempa Bumi.
Titik tertinggi di permukaan Bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 km2.
Komposisi & Struktur
Bumi adalah sebuah planet kebumian, yang artinya terbuat dari batuan. Hal ini berbeda dibandingkan gas raksasa seperti Jupiter. Planet ini adalah yang terbesar dari empat planet kebumian, baik dalam hal massa maupun ukuran. Dari keempat planet kebumian, Bumi juga memiliki kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan terbesar, medan magnet terkuat dan rotasi paling cepat. Bumi juga merupakan satu-satunya planet kebumian yang memiliki lempeng tektonik yang aktif.
Bentuk
Bentuk planet Bumi sangat mirip dengan bulat pepat (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan buncitan pada bagian khatulistiwa. Buncitan ini terjadi karena rotasi Bumi, menyebabkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter rata-rata dari bulatan Bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara katulistiwa ke kutub utara melalui kota Paris, Perancis.
Topografi lokal sedikit bervariasi dari bentuk bulatan ideal yang mulus, meski pada skala global, variasi ini sangat kecil. Bumi memiliki toleransi sekitar satu dari 584, atau 0,17% dibanding bulatan sempurna (reference spheroid), yang lebih mulus jika dibandingkan dengan toleransi sebuah bola biliar, 0,22%. Lokal deviasi terbesar pada permukaan Bumi adalah Gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena buncitan khatulistiwa, bagian Bumi yang terletak paling jauh dari titik tengah Bumi sebenarnya adalah gunung Chimborazo di Ekuador.
Proses alam endogen/tenaga endogen adalah tenaga Bumi yang berasal dari dalam Bumi. Tenaga alam endogen bersifat membangun permukaan Bumi ini. Tenaga alam eksogen berasal dari luar Bumi dan bersifat merusak. Jadi kedua tenaga itulah yang membuat berbagai macam relief di muka Bumi ini seperti yang kita tahu bahwa permukaan Bumi yang kita huni ini terdiri atas berbagai bentukan seperti gunung, lembah, bukit, danau, sungai, dsb. Adanya bentukan-bentukan tersebut, menyebabkan permukaan Bumi menjadi tidak rata. Bentukan-bentukan tersebut dikenal sebagai relief Bumi.
Komposisi Kimia
Massa Bumi kira-kira adalah 5,98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi (32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), dan aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti Bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%) dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%) dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.[10]
Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak Bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak Bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisis berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida (lihat tabel kanan). Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil.
Lapisan Bumi
Menurut komposisi (jenis dari materialnya), Bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut:
Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material)-nya, Bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut:
Inti Bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam Bumi yang melapisi inti Bumi bagian dalam. Inti Bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan kedalaman antara 2900-4980 km. Inti Bumi bagian luar terdiri atas besi dan nikel cair dengan suhu 3900 °C.
Inti Bumi bagian dalam merupakan bagian Bumi yang paling dalam atau dapat juga disebut inti Bumi. inti Bumi mempunyai tebal 1200km dan berdiameter 2600km. Inti Bumi terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan temperatur dapat mencapai 4800 °C.
adopt from www.wikipedia.com
liputan 6.com
Teleskop luar angkasa Hubble mengabadikan penampakan luar biasa di
angkasa: satelit Yupiter (Jupiter), Europa diduga kuat menyemburkan uap
air. Satelit keenam planet terbesar di Tata Surya yang
diselimuti es selama ini dianggap sebagai salah satu tempat terbaik
untuk menemukan kehidupan asing di luar Bumi. Gambar dari Teleskop Hubble menunjukkan, surplus hidrogen dan oksigen di belahan selatan (hemisphere)
Europa. Jika terkonfirmasi benar itu adalah semburan uap air, maka, hal
tersebut mempertinggi harapan bahwa laut bawah tanah Europa dapat
diakses dari permukaannya. Pada masa depan, sebuah misi bisa dilakukan
untuk menunjukkan apakah ada kehidupan di sana.
Kepala ilmuwan
planet NASA, Dr James Green mengatakan, keberadaan air membuat para ahli
berspekulasi Europa bisa jadi menopang kehidupan. "Semburan itu sangat
menarik jika memang benar keberadaannya -- ikut mengangkat material dari
lautan. Mungkin, ada molekul organik di permukaan Europa," kata dia,
seperti dikutip dari BBC, Jumat (13/11/2013).
Temuan
tersebut dilaporkan dalam pertemuan ahli geologi dunia, American
Geophysical Union (AGU) Fall Meeting di San Francisco, California,
Amerika Serikat. Ilmuwan menemukan air mancur raksasa dalam
foto-foto yang diambil Hubble pada November dan Desember tahun lalu.
Juga dalam gambar yang lebih tua dari tahun 1999. Para ahli juga menemukan, air terpecah menjadi hidrogen dan oksigen di wilayah kutub selatan Europa. "Semburan itu konsisten berupa 200 kilometer gumpalan uap air," kata penulis studi dalam jurnal Science,
Lorenz Roth dari Southwest Research Institute, San Antonio, Texas.
Lebih dari 20 kali ketinggian Gunung Everest -- gunung tertinggi dunia
dengan puncak menjulang setinggi 8.848 meter. Setiap detik,
sekitar 7 ton material dilepaskan dari permukaan Europa. "Jumlahnya
sangat luar biasa," kata Dr Kurt Retherford, juga dari Southwest
Research Institute. "Itu bergerak dengan kecepatan 700 meter per
detik... Semua gasnya keluar dan hampir seluruhnya kembali ke permukaan.
Tidak sampai lolos ke luar angkasa. Semburan tersebut hanya
sementara, sekali muncul hanya sekitar 7 jam. Puncaknya terjadi saat
Europa berada dalam jarak terjauhnya dengan Yupiter. Dan lenyap saat
berada di jarak dekat.
Ini berarti percepatan pasang surut dapat
memicu semburan air -- dengan membuka retakan di permukaan es. Demikian
kesimpulan para ilmuwan.
Meski demikian, tim ahli belum yakin
apakah celah atau retakan menjadi alasan uap air di bawah lapisan es di
permukaan menyembur atau apakah ada mekanisme lain.
Para peneliti
juga ingin menyelidiki apakah bulu-bulu air di Europa mirip yang ada di
satelit Planet Saturnus, Enceladus -- di mana emisi uap bertekanan
tinggi keluar dari celah-celah sempit di permukaannya.
"Kami
memiliki banyak pertanyaan tentang mekanisme kerjanya," kata Dr
Retherford. "Berapa ketebalan lapisan es? Apalah ada semacam danau atau
kolam di bawahnya? Apakah retakan itu sedemikian dalam hingga mencapai
deposit air di bawah permukaan. Kami tak tahu soal itu."
Tim mengatakan, sudah saatnya eksplorasi Europa menjadi prioritas.
Misi Mahal
Badan
Antariksa Amerika Serikat (NASA) telah membuat perencanaan awal misi
Europa Clipper. Namun keterbatasan dana membuatnya tak bisa dilakukan
dalam waktu dekat.
"Europa Clipper adalah misi yang sangat mahal
karena harus didesain untuk waktu yang lama, satu tahun atau beberapa
tahun, di lingkungan radioaktif sangat keras," kata Dr Green. Terutama
untuk merancang alat atau satelit untuk dikirim ke dekat Europa.
Kemungkinan terwujud mungkin dalam beberapa dekade mendatang.
Satu-satunya
kesempatan untuk mempelajari semburan Europa kini bertumpu pada misi
Juice yang akan dilakukan Badan Antariksa Eropa atau European Space
Agency (ESA).
Satelit ESA punya dua kesempatan untuk terbang di
dekat Europa pada 2030-an Jika beruntung, ia bisa cukup dekat mengamati
semburannya. (Ein)
Tidak
berlebihan apabila dikatakan bahwa kelahiran dan perkembangan ilmu
fisika yang sebagaimana dikenal sekarang, sesungguhnya baru dimulai
setelah terjadi peralihan paradigma mengenai cara dan pendekatan untuk
mencari kebenaran. Menurut paradigma yang dipelopori oleh para ahli
falsafah besar, Aristoteles, Plato, dan Socrates, kekuatan logika dan
penalaran deduktif merupakan bekal dan proses yang dapat 'menemukan'
kebenaran (syllogism). Paradigma yang dirintis oleh Frances
Bacon, dan diperkuat oleh Galileo dan Newton, telah membuka cakrawala
baru yang menganut epistemologi sebagai 'jalan raya' menuju kebenaran
ilmiah. Menurut paradigma baru ini, proses mencari kebenaran dapat pula
bersifat induktif, dan verifikasi kebenaran harus berdasarkan fakta yang
teramati dan/atau terukur. Sebagai akibatnya, ilmu pengetahuan pada
umumnya mempunyai validitas terbatas, bergantung pada kemampuan
pengamatan kita. Paradigma inilah yang menekankan landasan empiris pada
ilmu pengetahuan alam pada umunya, dan fisika pada khususnya.
Perkembangan fisika sebagai proses siklus interaksi eksperimen dan teori yang berkesinambungan, yang sebenarnya berlaku pula untuk perkembangan IPA pada umumnya. Sebetulnya, 'cerita' mengenai peran dongengnya sudah bertebaran di sejumlah buku ajaran maupun buku bacaan 'informal'.
Aspek terkait yang tidak kalah pentingnya dan sejauh ini kurang mendapatkan perhatian, adalah interaksi antara fisika dan bidang ilmu lain yang menghasilkan berbagai ragam ilmu interdisiplin, serta interaksinya dengan teknologi. Dalam proses interaksi tersebut, telah terjadi terobosan-terobosan penting akibat efek penyuburan silang (crossfertilization). Aspek ini perlu mendapat penekanan untuk mengurangi pandangan stereotipe masyarakat kita mengenai fisika yang terkesan mandul. Padahal, tiada satu negara maju masa kini yang tidak menguasai sains pada umunya dan fisika pada khususnya, karena perannya sebagai tulang punggung teknologi maju.
Perkembangan fisika sebagai proses siklus interaksi eksperimen dan teori yang berkesinambungan, yang sebenarnya berlaku pula untuk perkembangan IPA pada umumnya. Sebetulnya, 'cerita' mengenai peran dongengnya sudah bertebaran di sejumlah buku ajaran maupun buku bacaan 'informal'.
Aspek terkait yang tidak kalah pentingnya dan sejauh ini kurang mendapatkan perhatian, adalah interaksi antara fisika dan bidang ilmu lain yang menghasilkan berbagai ragam ilmu interdisiplin, serta interaksinya dengan teknologi. Dalam proses interaksi tersebut, telah terjadi terobosan-terobosan penting akibat efek penyuburan silang (crossfertilization). Aspek ini perlu mendapat penekanan untuk mengurangi pandangan stereotipe masyarakat kita mengenai fisika yang terkesan mandul. Padahal, tiada satu negara maju masa kini yang tidak menguasai sains pada umunya dan fisika pada khususnya, karena perannya sebagai tulang punggung teknologi maju.
Materi fisika kali ini tentang Penjelasan Hukum Archimedes Fisika.
Apabila Anda berdiri di dalam kolam renang yg sedang diisi air, semakin
penuh air kolam tersebut Anda akan merasa seolah-olah badanmu semakin
ringan. Bahkan apabila air kolam sudah sampai kepala, Anda dapat
terapung. Prinsip ini biasa juga digunakan agar kapal laut terapung di
permukaan air. Supaya Anda dapat merancang sebuah kapal laut, tentu Anda
harus tahu hukum alam yg terjadi pada peristiwa tersebut.
Ketika suatu benda dimasukkan ke dalam air, ternyata beratnya seolah-olah berkurang. Hal ini terlihat dari penunjukkan neraca pegas yg lebih kecil. Peristiwa ini tentu bukan berarti ada massa benda yg hilang, namun disebabkan oleh suatu gaya yg mendorong benda yg arahnya berlawanan dengan arah berat benda. Gaya apakah itu? Seorang ahli Fisika yg bernama Archimedes mempelajari hal ini dengan cara memasukkan dirinya pada bak mandi. Ternyata, ia memperoleh hasil yg sama dengan hasil percobaan Anda, yakni beratnya menjadi lebih ringan ketika di dalam air. Gaya ini disebut gaya apung atau gaya ke atas (FA).
Apabila Anda lihat hasil percobaan yg telah dilakukan, ternyata gaya apung sama dengan berat benda di udara dikurangi dengan berat benda di dalam air.
dengan: FA = gaya apung atau gaya ke atas (N), wu = gaya berat benda di udara (N), wa = gaya berat benda di dalam air (N)
Besarnya gaya apung ini bergantung pada banyaknya air yg didesak oleh benda tersebut. Semakin besar air yg didesak maka semakin besar pula gaya apungnya. Hasil penemuannya dikenal dengan Hukum Archimedes yg menyatakan bahwa apabila suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, baik sebagian atau seluruhnya, benda akan mendapat gaya apung (gaya ke atas) yg besarnya sama dengan berat zat cair yg didesaknya (dipindahkan) oleh benda tersebut. Secara matematis ditulis sebagai berikut.
dengan: FA = gaya apung (N), ρ = massa jenis zat cair (kg/m3), V = volume zat cair yg didesak atau volume benda yg tercelup (m3), g = konstanta gravitasi atau percepatan gravitasi (m/s2).
Ketika suatu benda dimasukkan ke dalam air, ternyata beratnya seolah-olah berkurang. Hal ini terlihat dari penunjukkan neraca pegas yg lebih kecil. Peristiwa ini tentu bukan berarti ada massa benda yg hilang, namun disebabkan oleh suatu gaya yg mendorong benda yg arahnya berlawanan dengan arah berat benda. Gaya apakah itu? Seorang ahli Fisika yg bernama Archimedes mempelajari hal ini dengan cara memasukkan dirinya pada bak mandi. Ternyata, ia memperoleh hasil yg sama dengan hasil percobaan Anda, yakni beratnya menjadi lebih ringan ketika di dalam air. Gaya ini disebut gaya apung atau gaya ke atas (FA).
Apabila Anda lihat hasil percobaan yg telah dilakukan, ternyata gaya apung sama dengan berat benda di udara dikurangi dengan berat benda di dalam air.
FA = wu–wa
dengan: FA = gaya apung atau gaya ke atas (N), wu = gaya berat benda di udara (N), wa = gaya berat benda di dalam air (N)
Besarnya gaya apung ini bergantung pada banyaknya air yg didesak oleh benda tersebut. Semakin besar air yg didesak maka semakin besar pula gaya apungnya. Hasil penemuannya dikenal dengan Hukum Archimedes yg menyatakan bahwa apabila suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, baik sebagian atau seluruhnya, benda akan mendapat gaya apung (gaya ke atas) yg besarnya sama dengan berat zat cair yg didesaknya (dipindahkan) oleh benda tersebut. Secara matematis ditulis sebagai berikut.
FA = ρ.V.g
dengan: FA = gaya apung (N), ρ = massa jenis zat cair (kg/m3), V = volume zat cair yg didesak atau volume benda yg tercelup (m3), g = konstanta gravitasi atau percepatan gravitasi (m/s2).
Hornet adalah sejenis lebah raksasa yang sering menyerang sarang lebah jepang berukuran lebih kecil. Lebah jepang adalah salah satu jenis spesies lebah yang mempunyai kemampuan meningkatkan suhu tubuhnya sendiri hingga mencapai suhu 48o C. Ukuran tubuh lebah jepang yang lebih kecil tidak menghalangi mereka mengalahkan hornet yang sedang menyerang tanpa perlu menggunakan gigitan atau sengatan. Yang dilakukan lebah kecil ini cukup dengan mengerubungi hornet secara beramai-ramai. Dalam kondisi ini, hornet akan mati dengan sendirinya. Mengapa hal ini bisa terjadi?
Hornet memiliki kelemahan biologis, yaitu struktur tubuh dan fisiologisnya tidak dapat bertahan dengan kenaikan suhu yang tinggi. Nah, ketika hornet menyerang sarang lebah jepang, ratusan lebah jepang akan dengan kompak mengerubungi hornet dengan membentuk kerumunan seperti bola. Secara bersama-sama lebih menaikkan suhu tubuhnya dari suhu normal 25o C hingga suhu 47o C atau 48o C. Dapat dipastikan nabil sial menimpa hornet si lebah besar. Bagi lebah jepang, kenaikan suhu ini tidak berefek apa-apa namun bagi hornet kenaikan suhu ini mampu mengakhiri hidupnya. Bagaimana menganalisis peristiwa menurut Hukum I Termodinamika???
Hornet memiliki kelemahan biologis, yaitu struktur tubuh dan fisiologisnya tidak dapat bertahan dengan kenaikan suhu yang tinggi. Nah, ketika hornet menyerang sarang lebah jepang, ratusan lebah jepang akan dengan kompak mengerubungi hornet dengan membentuk kerumunan seperti bola. Secara bersama-sama lebih menaikkan suhu tubuhnya dari suhu normal 25o C hingga suhu 47o C atau 48o C. Dapat dipastikan nabil sial menimpa hornet si lebah besar. Bagi lebah jepang, kenaikan suhu ini tidak berefek apa-apa namun bagi hornet kenaikan suhu ini mampu mengakhiri hidupnya. Bagaimana menganalisis peristiwa menurut Hukum I Termodinamika???
