Sel Mahkluk Hidup

Struktur organ Mahkluk hidup dimulai dari unit kehidupan kecil yang disebut sebagai sel. Sel- sel yang memiliki struktur dan fungsi sama bergabung membentuk suatu jaringan. Beberapa jenis jaringan membentuk struktur yang disebut dengan organ. Dan Beberapa organ yang saling berkaitan membentuk suatu sistem organ, dan selanjutnya beberapa sistem organ itu menyusun untuk membentuk menjadi suatu organisme.

Pengertian Sel Mahkluk Hidup

Tubuh tersusun oleh bagian atau unit -unit kecil yang sangat banyak dan hanya dapat diamati dengan menggunakan alat bantu seperti mikroskop.

Bagian kecil tersebut dinamakan sel. Sel merupakan satuan (unit) kehidupan terkecil dari makhluk hidup. Satuan terkecil itu meliputi satuan struktural dan fungsional. Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke pada tahun 1665, pada abad Sembilan belas.

Di dalam sel terdapat organel -organel sel. Organel- organel beserta cairan sel disebut protoplasma. Protoplasma merupakan kunci kehidupan suatu sel. Artinya, jika protoplasma tidak ada maka seluruh aktivitas sel berhenti.

Makhluk hidup ada yang tersusun atas satu sel (uniselular) dan ada pula yang tersusun atas banyak sel (multiselular). Makhluk hidup uniselular umumnya berukuran sangat kecil dan cara hidupnya sangat sederhana.

Makhluk hidup yang tersusun oleh satu sel disebut makhluk hidup uniseluler. Contoh makhluk hidup yang termasuk bersel satu antara lain adalah bakteri, Amoeba, Paramecium, Euglena, dan ganggang hijau-biru.

Makhluk hidup yang tersusun oleh sejumlah (banyak) sel yang bergabung Bersama sama disebut makhluk hidup multiseluler di mana segala fungsi kegiatannya dilakukan oleh sel- sel khusus.

Makhluk hidup multiselular susunan selnya lebih kompleks daripada uniselular. Tumbuhan dan hewan termasuk makhluk hidup multiselular.

Berdasarkan ada tidaknya membran inti, sel dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Prokariotik yaitu sel yang tidak memiliki membran inti, contohnya sel bakteri dan alga biru. Eukariotik yaitu sel yang memiliki membrane pelindung material inti.

Sel dibedakan menjadi tiga bagian utama, yaitu membran sel/ membran plasma, sitoplasma, dan nukleus atau inti. Plasma yang terdapat di luar inti sel disebut sitoplasma, sedangkan plasma yang terdapat di dalam inti sel disebut nukleoplasma. Nukleoplasma dan sitoplasma disebut protoplasma.

Protoplasma merupakan cairan kental yang tersusun oleh air, karbohidrat, protein, lemak, garam garam mineral, dan vitamin.

Perbedaan Sel Hewan dengan Tumbuhan

Beberapa perbedaaan sel antara sel hewan dengan sel tumbuhan diantaranya adalah:

  • Sel tumbuhan memiliki organel dinding sel sedangkan sel hewan tidak punya.
  • Sel tumbuhan memiliki organel kloroplas sedangkan sel hewan tidak ada
  • Sel tumbuhan memiliki satu vakuola ukuran besar sedangan sel hewan memiliki banyak vakuola ukuran kecil
  • Sel tumbuhan tidak memiliki sentriol, sedangkan sel hewan memiliki organel sentriol

Beberapa perbedaan antara sel tembuhan dengan sel hewan dapat dilihat pada table di bawah

Fungsi Sel Hewan Tumbuhan
Perbedaan Sel Tumbuhan Hewan

Membran sel tumbuhan diselaputi oleh dinding sel yang tersusun oleh selulosa sehingga tebal dan kuat. Sementara itu, membran sel pada sel hewan tidak diselaputi oleh dinding sel. Organel sel yang hanya terdapat dalam sel tumbuhan adalah plastida.

Plastida yang berwarna hijau dan mengandung klorofil disebut kloroplas. Klorofil berperan dalam fotosintesis. Sel hewan dan sel tumbuhan memiliki vakuola, namun vakuola pada sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan.

Membran Sel atau Selaput Sel Mahkluk Hidup

Membran sel biasa disebut juga dengan istilah membrane plasma atau selaput plasma. Membran sel merupakan bagian yang membungkus sel sebelah luar, atau bagian terluar dari sel. Membran plasma tersusun atas lemak dan protein.

Membran sel berfungsi sebagai pengatur keluar masuknya zat dari dan ke dalam sel dan melindungi seluruh isi sel (protoplasma). Membran sel bersifat semipermeabel (atau selektif permeable).

Artinya, hanya zat tertentu yang dapat masuk dengan mudah seperti air (atau zat cair)  dan zat- zat tertentu, misalnya cairan, gas, atau zat padat terlarut secara osmosis difusi, sedangkan zat tertentu lainnya tidak dapat atau sulit untuk melewatinya. Oleh karena itulah membran plasma berfungsi mengatur keluar dan masuknya zat ke dalam sel.

Sitoplasma Mahkluk Hidup

Sitoplasma adalah cairan yang mengisi ruang antara membrane sel dan inti sel. Sitoplasma tersusun atas air dan bahan-bahan kimia yang terlarut seperti karbohidrat, lemak, protein, mineral, dan vitamin.

Di dalam sitoplasma terdapat struktur- struktur (atau organ – organ) khusus yang disebut organel dan vakuola (rongga sel). Organ -organ tersebut memiliki ukuran yang sangat kecil, sehingga mereka disebut organel.

Organel organel inilah yang sebenarnya menjalankan fungsi- fungsi kehidupan sel, seperti mencerna makanan, menguraikan makanan, membentuk sel baru, dan membentuk energi.

Organel yang terdapat dalam sitoplasma antara lain ribosom, retikulum endoplasma, badan golgi, dan mitokondria.

Ribosom adalah partikel yang berbentuk bulat, dan memiliki fungsi sebagai tempat pembentukan protein. Retikulum endoplasma menghubungkan inti sel dengan sitoplasma, dan memiliki fungsi untuk melakukan sekresi protein dan lemak.

Badan golgi memiliki fungsi sebagai alat pengeluaran. Mitokondria memiliki peran untuk melakukan respirasi sel dan melepaskan energi yang diperlukan oleh sel- sel untuk menjalankan fungsinya. Mitokondria banyak terdapat pada sel- sel yang memerlukan energi, misalnya sel hati, otot, dan saraf.

Vakuola merupakan rongga sel yang berisi cairan. Pada sel hewan multiseluler, vakuola jarang ditemukan. Hewan uniseluler, misalnya Paramecium, mempunyai vakuola kecil yang disebut dengan vakuola berdenyut dan vakuola makanan. Vakuola berdenyut mempunyai fungsi sebagai alat pengeluaran, sedangkan vakuola makanan mempunyai fungsi sebagai tempat pencernaan makanan.

Inti Sel (Nukleus) Mahkluk Hidup

Inti sel atau nukleus adalah bagian sel yang berukuran besar. Inti sel berbentuk bulat, bulat telur, atau tak teratur, dikelilingi oleh sitoplasma, dan terletak agak di tengah sel. Umumnya hanya ada satu nukleus di dalam sebuah sel.

Inti sel merupakan bagian terpenting dari sel, karena berfungsi mengatur seluruh kegiatan/aktivitas sel terutama saat terjadi perkembangbiakan. Di dalam inti sel terdapat kromosom yang di dalamnya mengandung gen. Gen berperan sebagai pembawa sifat keturunan. Di dalam inti terdapat anak inti yang disebut nukleolus.

Contoh Soal Ujian Sel Mahkluk Hidup

Soal 1. Sel tumbuhan dan sel hewan memiliki perbedaan walaupun secara umum orga nelnya sama. Perbedaannya antara lain ….

  1. sel tumbuhan memiliki kloroplas, sel hewan tidak
  2. sel tumbuhan tidak memiliki kloroplas, sel hewan punya
  3. sel hewan mengandung selulosa, sel tumbuhan tidak
  4. sel hewan tidak memiliki membrane inti, sel tumbuhan punya

Soal 2. Organel yang fungsinya untuk pernapasan sel adalah ….

  1. lisosom
  2. mitokondria
  3. badan golgi
  4. kloroplas

Soal 3. Respirasi di dalam sel terjadi pada organel sel ….

  1. mitokondria
  2. lisosom
  3. badan Golgi
  4. kloroplas

Soal 4. Ilmuwan yang pertama kali melihat sel adalah ….

  1. Carolus Linnaeus
  2. Charles R. Darwin
  3. Robert Hooke
  4. Aristoteles

Soal 5.  Organel sel yang hanya terdapat pada tumbuhan adalah ….

  1. sentrosom
  2. plastida
  3. membran sel
  4. retikulum endoplasma

Daftar Pustaka:

  1. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  2. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  3. Ardra.Biz, 2019, “Sel Mahkluk Hidup, Fungsi dan Penyusun Sel Mahkluk Hidup. Contoh Soal Ujian Sel Mahkluk Hidup, Pengertian Sel Mahkluk Hidup,
  4. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  5. Fatehiyah. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  6. Ardra.Biz, 2019, “Unit Terkecil Mahkluk Hidup adalah, Alat Mengamati Sel, penemu sel mahkluk hidup, pengertian organel
  7. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  8. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Sel Mahkluk Hidup, Fungsi dan Penyusun Sel Mahkluk Hidup, Contoh Soal Ujian Sel Mahkluk Hidup, Pengertian Sel Mahkluk Hidup, Unit Terkecil Mahkluk Hidup adalah, Alat Mengamati Sel, penemu sel mahkluk hidup,
  10. Ardra.Biz, 2019, “pengertian organel, contoh organel sel, Fungsi protoplasma, Makhluk hidup satu sel (uniselular), mahkluk hidup banyak sel (multiselular), Contoh Makhluk hidup uniselular, Contoh Makhluk hidup banyak sel, prokariotik dan sel eukariotik, Contoh prokariotik dan sel eukariotik, Nukleoplasma dan sitoplasma,
  11. Ardra.Biz, 2019, “Penyusun Protoplasma, Perbedaan Sel Hewan dengan Tumbuhan, Fungsi Klorofil, Fungsi Plastida, Membran Sel atau Selaput Sel Mahkluk Hidup, membrane plasma atau selaput plasma, penyusun Membran sel,
  12. Ardra.Biz, 2019, “Fungsi Membran sel, Fungsi membrane plasma atau selaput plasma, Membran sel bersifat semipermeable, Sitoplasma Mahkluk Hidup, Kandungan Sitoplasma, Fungsi sitoplasma, Jenis organel sitoplasma, contoh organel sitoplasma, Fungi organel sitoplasma,
  13. Ardra.Biz, 2019, “fungsi ribosom, fungsi retikulum endoplasma, fungsi badan golgi, fungsi  mitokondria. Fungsi Vakuola,  Fungsi vakuola berdenyut dan vakuola makanan, Inti Sel (Nukleus) Mahkluk Hidup, Fungsi inti sel mahkluk hidup,
  14. Ardra.Biz, 2019, “Penyusun inti sel, kandungan inti sel, sel dan kromosom inti sel, fungsi sel dan kromosom, Kandungan Sel Mahkluk Hidup, Fungsi Sel mahkluk Hidup,

Pencemaran Lingkungan

Pengertian Pecemaran Lingkungan. Salah satu dampak yang timbul akibat adanya peningkatan jumlah populasi manusia atau penduduk adalah terjadinya masalah lingkungan, yaitu pencemaran. Pencemaran lingkungan adalah peristiwa masuknya bahan pencemar ke lingkungan. Zat-zat yang menyebabkan pencemaran disebut polutan.

Berdasrarkan Undang Unadang RI No. 23 Tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup menyatakan bahwa pencemaran lingkungan hidup adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan manusia, sehingga kualitasnya turun sampai ke tingkat tertentu, yang menyebabkan lingkungan hidup tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya.

Penyebab Pencemar Lingkungan

Berdasarkan aktivitas sumbernya, bahan pencemar lingkungan dapat dibagi dalam dua sumbur yaitu aktivitas alam dan aktivitas manusia.

Pencemaran Akibat Aktivitas Alam

Pencemaran akibat Aktivitas alam seperti meletusnya gunung berapi dimana terjadi peristiwa vulkanis yang dapat menerbangkan abu vulkanik ke atmosfer dan menyebabkan udara tercemar.

Pencemaran Akibat Aktivitas Manusia.

Pecemaran akibat Aktivitas manusia di antaranya dalam bidang pertanian, perikanan, industri, pertambangan, dan transportasi.

Pencemaran Lingkungan Air

Sumber- sumber pencemaran air dapat berupa limbah industri, limbah rumah tangga, dan limbah pertanian.

Limbah Industri

Limbah industri mengandung logam berat berbahaya, misalnya merkuri, arsenik, dan kadmium. Zat- zat ini dapat merusak organ tubuh manusia. Limbah industri harus diolah dahulu sebelum dibuang ke lingkungan.

Limbah Rumah Tangga

Limbah rumah tangga berupa detergen bekas mencuci pakaian, air dari kamar mandi, kakus, dan dapur. Kotoran kotoran itu merupakan campuran dari zat-zat kimia, bahan mineral, dan bahan organik dalam berbagai bentuk.

Limbah Pertanian

Limbah pertanian dapat berasal dari pestisida dan pupuk kimia buatan. Sebagian pestisida dan pupuk hanyut dan terbawa aliran air ke perairan.

Pupuk kaya unsur hara (nutrien). Penimbunan pupuk di suatu perairan dapat mengakibatkan terjadinya eutrofikasi. Eutrofikasi merupakan kondisi suatu perairan yang dipenuhi oleh tumbuhan air atau gulma karena perairan tersebut kaya unsur hara atau nutrien. Kondisi ini akan mengakibatkan pendangkalan perairan tersebut.

Indikator Pencemaran Lingkungan Air

Indikator dasar yang dapat menunjukkan air lingkungan telah Mengalami pencemaran adalah perubahan fisik, perubahan kimia dan perubahan biologis.

Perubahan fisik air adalah terjadinya perubahan pada warna air, bau, rasa, suhu, endapan, koloid, bahan- bahan terlarut.

Perubahan kimia air adalah terjadinya perubahan pada keasaman air, kandungan oksigen, kebutuhan oksigen, kandungan zat- zat kimia berbahaya.

Perubahan biologis air adalah perubahan yang ditandai dengan adanya mikroorganisme indicator seperti populasi bakteri Escheria coli, dan mikroorganisme patogen.

Dampak Pencemaran Lingkungan Air

Air yang telah tercemar mengakibatkan air tidak dapat dimanfaatkan dan menjadi penyebab timbulnya penyakit. Secara garis besar dikenal dua tipe polutan yang masuk ke dalam lingkungan, yaitu zat polutan yang memperkaya atau meningkatkan aktivitas lingkungan sehingga merangsang pertumbuhan mikroorganisme. Dan zat polutan yang bersifat racun, sehingga membunuh organisme yang hidup dalam perairan.

Polutan Peningkat Aktivitas Mikroorganisme

Polutan yang mampu menunbuhkan dan meningkatkan aktivitas mikroorganisme lingkungan air umumnya berupa limbah organik termasuk sisa- sisa bahan makanan yang dibuang oleh masyarakat. Limbah yang terkandung dalam air tersebut dapat membusuk sehingga menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap pada air.

Proses aktivitas pembusukan limbah oleh dekomposer membutuhkan banyak oksigen, sehingga kadar oksigen dalam air yang diperlukan oleh makhluk hidup lainnya menjadi berkurang.

Limbah organik yang mengalami aktivitas penguraian melepaskan zat kimia berupa nitrat dan fosfat yang dapat merangsang pertumbuhan mikroorganisme lain, seperti ganggang. Proses peningkatan kandungan air dengan zat makanan yang menyebabkan pertumbuhan mikroorganisme berlebihan tersebut dinamakan eutrofikasi.

Diantara mikroorganisme yang tinggal dalam lingkungan air, ada kemungkinan ikut berkembangnya bakteri patogen yang dapat menimbulkan suatu penyakit.

Polutan Barsifat Racun

Zat polutan yang bersifat racun umumnya dihasilkan oleh industry kimia, seperti pestisida. Pemakaian pestisida yang berlebihan dapat menimbulkan akumulasi pada tanah maupun bagian tubuh tanaman.

Ketika hujan, maka pestisida tersebut akan terbawa oleh aliran air menuju ke sungai. Bahan kimia pestisida di dalam air sulit untuk dipecahkan atau diurai oleh mikroorganisme, bahkan berlangsung dalam waktu yang cukup lama.

Dalam pemakaian bahan insektisida, masyarakat sering mencampurnya dengan senyawa minyak bumi, sehingga permukaan air yang terkena bahan buangan insektisida ini tertutup oleh lapisan minyak. Kondisi ini akan menyebabkan turunnya kandungan oksigen dalam air.

Pencemaran Lingkungan Udara

Pencemaran udara adlah menurunnya kualitas udara sampai pada batas yang mengganggu kehidupan. Polutan dapat mencemari lingkungan udara melalui aktivitas manusia dan secara alami. Beberapa gas dan partikel pencemar udara antara lain SO2, NO, CO, CO2, CFCs, H2S, debu tanah, karbon asbes, timbal, asam sulfat, dan lain-lain. Gas H2S berasal dari pembakaran minyak bumi dan batu bara, serta dari kawasan gunung berapi.

Berdasarkan pada Peraturan Pemerintah No.41 tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara, pencemaran udara didefinisikan sebagai masuknya atau dimasukkan zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam udara normal oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara normal turun (kadarnya berubah) sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara tidak dapat memenuhi fungsinya.

Ketika kandungan  udara mengalami perubahan dari keadaan normal maka udara tersebut sudah tercemar. Pencemaran udara ini dapat disebabkan oleh asap buangan, misalnya gas CO2, CO hasil pembakaran, debu, SO2, senyawa hidrokarbon (CH4, C4H10), asap rokok dan sebagainya.

Zat- zat pencemar udara tersebut pada dasarnya tidak membahayakan manusia jika tidak melampaui ambang batasnya. Ambang batas adalah ukuran batas atau kadar zat, atau komponen yang ada atau yang seharusnya ada dari unsur pencemaran yang dapat ditolerir atau masih tidak membahayakan keberadaannya dalam kadar udara normal.

Dampak Pencermaran Udara

Beberapa dampak pencemaran udara adalah Hujan Asam, Efek rumah kaca, penipisan lapisan ozon.

Hujan Asam (Acid Rain)

Hujan asam didefinisikan sebagai segala macam hujan dengan pH di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena karbondioksida (CO2) di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah.

Derajat  keasaman  atau pH normal air hujan adalah 5,6 sifatnya sedikit asam. Kondisi ini terjadi karena adanya CO2 di atmosfer. Pencemar udara seperti gas SO2 dan NO2 yang terkandung dalam asap pabrik maupun kendaraan bermotor, bereaksi dengan air hujan membentuk asam. Gas ini akan menurunkan pH air hujan. Semakin rendah pH suatu cairan maka sifat asam semakin tinggi.

Ketika air asam terkondensasi (menjadi embun) di udara dan kemudian jatuh bersama air hujan terjadilah apa yang disebut hujan asam.

Penipisan Lapisan Ozon

Ozon adalah gas yang molekulnya terdiri dari tiga atom, kebanyakan terdapat di lapisan stratosfer  dengan ketinggian antara 20 sampai dengan 35 km di atas permukaan bumi. Bagian paling atas dari stratosfer, terdapat ozon terkonsentrasi sebagai suatu lapisan.

Lapisan ozon terbentuk dari interaksi antara radiasi ultraviolet dengan oksigen yang terdapat di stratosfer. Lapisan ozon mempunyai fungsi sebagai pelindung alami bumi yang berperan dalam memfilter radiasi ultraviolet B dari matahari.

Kerusakan lapisan ozon dapat disebabkan oleh lepasnya sejumlah zat kimia buatan dari permukaan bumi sampai ke lapisan ozon. Di antara bahan kimia buatan tersebut adalah senyawa klrofluorokarbon (CFC) yang mempunyai nama dagang freon.

Efek Rumah Kaca (Green House Effect)

Atmosfer adalah lapisan gas atau campuran gas yang menyelimuti dan terikat pada bumi oleh gaya gravitasi bumi. Gas- gas atmosfer yang menyebabkan terjadinya efek rumah kaca disebut gas rumah kaca.

Gas-gas tersebut adalah uap air (H2O), karbon dioksida (CO2), metana (CH4), ozon (O3), dinitrogen oksida (N2O), dan yang lainnya.

Efek rumah kaca terjadi karena meningkatnya karbon dioksida atau C02 yang merupakan hasil dari  proses pembakaran bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan batu bara. Pembakan ini dilakukan atau digunakan oleh industri, transportasi, dan dapat pula disebabkan oleh kebakaran hutan.

Pencemaran Lingkungan Tanah

Pencemaran tanah yaitu penurunan kualitas tanah akibat masuknya zat-z at pencemar ke dalam tanah. Pencemar tanah umumnya adalah limbah padat yang berupa sampah nondegradable (tidak mudah terurai) seperti plastik dan pecahan gelas. Tanah yang tercemar akan berkurang kesuburannya hingga menurun fungsinya sebagai faktor produksi.

Bahan pencemar ada yang dapat atau mudah diurai atau didegradasi oleh mikroorganisme, misalnya sampah organik. Namun, ada pula yang sulit dihancurkan oleh mikroorganisme pengurai, misalnya plastic (PVC).

Dampak Pencemaran Tanah

Dampak langsung akibat limbah yang dirasakan manusia adalah timbulnya bau yang tidak sedap dan kotor. Dampak yang tidak langsung di antaranya tempat pembuangan limbah dapat menjadi tempat berkembangnya organisme penyebab penyakit seperti pes, kaki gajah, malaria, dan demam berdarah.

Contoh Soal Ujian Pencemaran Lingkungan.

Soal 1. Berdasarkan sejarah peradaban manusia, kelompok masyarakat yang ’menyumbang’ kerusakan lingkungan adalah masyarakat ….

  1. pemburu
  2. industri
  3. petani awal
  4. pemburu lanjut

Soal 2. Suatu zat dikatakan polutan apabila . . . .

  1. keberadaannya di tempat yang tidak tepat
  2. menyebabkan berubahnya keseimbangan ekosistem
  3. kandungannya di bawah batas normal
  4. melindungi lapisan ozon

Soal 3. Pemicu terjadinya eutrofikasi di antaranya . . . .

  1. kandungan pestisida yang tinggi di perairan
  2. penimbunan pupuk di perairan
  3. penebangan hutan
  4. limbah industri di perairan

Soal 4. Efek rumah kaca terjadi karena meningkatnya ….

  1. kelembaban udara
  2. kadar CO2
  3. suhu lingkungan sekitar
  4. bahan pencemar

Soal 5.  Hujan asam dapat terjadi sebagai akibat pembuangan limbah asap dari pabrik maupun kendaraan yang mengandung ….

  1. oksigen
  2. sulfur oksida
  3. karbon dioksida
  4. karbon monoksida

Soal 6.  Populasi tanaman enceng gondok yang terlalu berlebihan di Danau Rawa Pening dapat merupakan polutan bagi air karena ….

  1. meningkatkan kadar oksigen dalam air
  2. meningkatkan kadar karbon dioksida dalam air
  3. mengakibatkan air kekurangan cahaya matahari
  4. terjadi eutrofikasi dan akumulasi pupuk maupun pestisida

Soal 7.  Salah satu usaha untuk menyelamatkan kerusakan hutan adalah ….

  1. melakukan tebang pilih
  2. mengubah hutan menjadi lahan pertanian
  3. mengubah lahan gambut menjadi lahan pertanian
  4. mengatur jarak tanam dan melakukan reboisasi

Daftar Pustaka:

  1. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  2. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  3. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  4. Fatehiyah. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  5. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  6. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  7. Ardra.Biz, 2019, “Pencemaran Lingkungan, Contoh Pecemaran Lingkungan, Penyebab Pencemaran Lingkungan,  Pencemaran Akibat Aktivitas Alam, Pencemaran Akibat Aktivitas Manusia, Contoh Pencemaran Akibat Aktivitas Alam,
  8. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Pencemaran Akibat Aktivitas Manusia, Pencemaran Air, Penyebab Pencemaran Air, Dampak Pencemaran Air, Pencemaran Air Limbah Industri, Pencemaran Air Limbah Rumah Tangga, Contoh Limbah Industri, Contoh Limbah Rumah Tangga, Contoh Pencemaran Limbah Pertanian,
  9. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian eutrofikasi, Contoh Eutrofikas, Indikator Pencemarata Lingkungan Air Contoh perubahan fisik lingkungan, Contoh perubahan kimia lingkungan, Conoth perubahan biologis lingkungan. Pengetian Perubahan kimia fisik biologis lingkungan,
  10. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Polutan Peningkat Aktivitas Mikroorganisme, Contoh Polutan Barsifat Racun, Contoh Pencemaran Udara, Penyebab pencemaran udara,  Dampak Pencermaran Udara, Pengertian Hujan Asam (Acid Rain), Penyebab Hujan Asam (Acid Rain), Penipisan Lapisan Ozon, Penyebab Penipisan Lapisan Ozon, Fungsi Lapisan Ozon,
  11. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Lapisan Ozon, Penegrtian Efek Rumah Kaca (Green House Effect), Efek Rumah Kaca (Green House Effect), Penyebab Efek Rumah Kaca (Green House Effect), Dampak Efek Rumah Kaca (Green House Effect), Dampak Penipisan Lapisan Ozon,
  12. Ardra.Biz, 2019, “Dampak Hujan Asam (Acid Rain), Atmosfer adalah, Pengertian Pencemaran Tanah, Penyebab  Pencemaran Tanah, Polutan Pencemaran Tanah, Contoh Soal Ujian Pencemaran Lingkungan, dampak pencemaran tanah,

Tata Surya

Pengertian Tata Surya (The Solar System). Tata surya atau sistem matahari merupakan suatu sistem bintang yang terdapat di jagat raya. Tata Surya terdiri atas matahari sebagai pusatnya. Planet – planet (termasuk Planet Bumi), satelit- satelit (misalnya bulan), asteroid, komet, meteor, debu, kabut, dan benda-benda lainnya sebagai anggota dari tata surya beredar pada orbit atau garis edarnya masing- masing mengelilingi matahari sebagai pusatnya.

Anggota Tata Surya

Benda- benda angkasa yang termasuk struktur utama dari system tata surya atau the solar system adalah Matahari (the sun); Planet- planet (the planets); Bulan (the moon) dan satelit lainnya; Asteroid; dan Komet.

Matahari

Matahari merupakan salah satu bintang di dalam Galaksi Bima Sakti. Matahari merupakan pusat dari tata surya. Matahari mempunyai sejumlah anggota dan membentuk suatu susunan yang disebut Tata Surya.

Ukuran garis tengah Matahari adalah seratus kali lebih besar dari Bumi. Jarak Matahari ke Bumi sekitar 150 juta kilometer. Jarak Matahari ke Bumi disebut satu satuan astronomi (1 sa). Waktu yang dibutuhkan oleh sinar Matahari untuk sampai ke Bumi 8,33 menit.

Struktur Bagian Matahari

Matahari terdiri atas bagian inti dan lapisan kulit. Bagian kulit Matahari terdiri atas lapisan fotosfera, khromosfera, dan korona. Fotosfera merupakan gas yang dipancarkan ke segala penjuru. Di atas fotosfera terdapat lapisan khromosfera. Korona berada pada bagian terluar Matahari, berupa lidah api yang menyala-nyala.

Inti matahari Barisfer,

Inti matahari berupa gas yang memiliki tekanan dan temperature sangat tinggi. Keadaan ini   menyebabkan atom- atom hydrogen kehilangan elektron- elektronnya. Inti- inti atom tersebut bergerak sangat cepat dan saling bertumbukan.

Tumbukan inti ini menyebabkan terjadinya reaksi inti yang merubah hidrogen menjadi helium dengan karbon sebagai katalisatornya.

Reaksi yang terjadi adalah Reaksi fusi (penggabungan) inti hidrogen menjadi inti helium disertai pelepasan energi panas. Besarnya energi matahari yang dihasilkan dari reaksi fusi ini dapat dihitung dengan rumus:

E = m c2

Dengan keterangan

E = energi yang terbentuk (J)

m = massa yang hilang dan berubah menjadi energi (kg)

c = kecepatan cahaya (m/s)

Energi yang dihasilkan setiap pengurangan massa satu gram pada reaksi inti ini adalah 90 triliun Joule. Reaksi inti ini menghasilkan sinar atau cahaya matahari yang memiliki temperature sekitar 15.000.000° C.

Fotosfer

Fotosfer adalah bagian permukaan matahari bersuhu 6.000oC yang dapat dilihat dari Bumi. Fotosfera merupakan gas yang dipancarkan ke segala arah penjuru.

Fotosfer matahari merupakan lapisan berupa bulatan berwarna perak kekuning- kuningan yang terdiri atas gas padat bersuhu tinggi.

Noda Hitam Matahari

Pada temperartur mencapai 4000 derajat Celcius, noda – noda matahari tampak gelap, lebih dingin, dan kurang cerah. Bagian dari noda matahari yang berwarna gelap disebut umbra dan yang berwarna lebih terang disebut sebagai penumbra. Noda-noda hitam pada matahari secara keseluruhan dinamakan Sun spots.

Lapisan Atmosfer Matahari

Atmosfer Matahari adalah lapisan paling luar dari matahari yang berbentuk gas, yang terdiri atas dua lapisan yaitu kromosfer dan korona.

Kromosfer

Kromosfer merupakan atmosfer matahari yang terdiri atas gas yang renggang dan memancarkan sinar merah yang lemah warnanya. Pada lapisan sering muncul Tonjolon cahaya berbentuk lidah api yang memancar sampai ketinggian lebih dari 200.000 km yang disebut Prominensa (Protuberans).

Korona

Korona adalah lapisan luar atmosfer matahari yang terdiri gas yang sangat renggang berupa partikel- partikel subatomis. Korona ini berada pada bagian terluar Matahari, berupa lidah api yang menyala berwarna putih atau kuning kebiruan.

Komposisi Kandungan Matahari

Massa Matahari merupakan bola gas pijar, yang terbentuk dari Hidrogen (H) (sekitar 80%), Helium (He) (19%), dan sisanya merupakan gabungan dari unsur unsur seperti Oksigen (O2), Magnesium (Mg), Nitrogen (N), Silikon (Si), Karbon (C), Belerang (S), Besi (Fe), Natrium (Na), Kalsium (Ca), Nikel (Ni), dan beberapa unsur mikro lainnya dalam jumlah kecil.

Temperatur Matahari

Temperatur di permukaan Matahari diperkirakan mencapai 5.000°C– 6.000°C, sedangkan pada bagian intinya sekatar 15.000.000°C.

Planet dan Satelit Alam

Kata planet berasal dari bahasa Yunani yaitu planetai, yang berarti pengembara. Hal ini disebabkan kedudukan atau posisi planet terhadap bintang tidaklah tetap.

Planet merupakan benda langit angkasa dalam system Tata Surya yang bergerak mengelilingi Matahari pada lintasan orbit yang stabil.

Dalam tata surya terdapat delapan planet. Delapan planet tersebut berdasarkan urutan dari jarak terdekat terhadap matahari yang terdiri dari planet Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Planet Merkurius

Merkurius merupakan planet yang letaknya paling dekat ke matahari, jarak rata- ratanya sekitar 57,8 juta km.  Merkurius memiliki ukuran diameter paling kecil dalam sistem tata surya, garis tengahnya hanya 4.850 km hampir sama ukurannya dengan bulan yang memiliki diameter sekitar 3.476 km.

Planet Merkurius beredar mengelilingi matahari dalam suatu orbit eliptis (bentuk lonjong) dengan periode revolusinya sekitar 88 hari, sedangkan periode rotasinya adalah sekitar 59 hari. Atmosfer planet Merkurius sangat tipis yang tersusun dari gas Helium.

Planet Venus

Venus merupakan planet yang posisinya paling dekat ke bumi, yaitu sekitar 42 juta km.  Venus memiliki Diameter sekitar 12.140 km, dengan periode rotasinya sekitar 244 hari. Arah rotasinya sesuai jarum jam dan periode revolusinya sekitar 225 hari. Jarak rata- rata Venus ke matahari adalah sekitar 108 juta km,

Planet Venus diselimuti atmosfer berupa awan putih  yang berfungsi memantulkan cahaya matahari yang diterimanya. Atmosfer planet Venus terdiri dari gas karbon dikosida dan sulfat.

Planet Bumi

Bumi merupakan planet yang berada pada urutan ketiga dari matahari. Jarak rata-ratanya ke matahari sekitar 150 juta km. Periode revolusinya sekitar 365,25 hari dan periode rotasinya sekitar 23 jam 56 menit dengan arah barat-timur. Bumi memiliki satu satelit yang selalu beredar mengelilingi bumi, yaitu Bulan (The Moon).

Planet Mars

Diameter planet Mars yaitu sekitar 6.790 km kira- kira separuh dari diameter bumi. Jarak rata-rata Planet Mars ke matahari sekitar 228 juta km, periode revolusinya sekitar 687 hari, sedangkan periode rotasinya sekitar 24 jam 37 menit.

Mars diselimuti oleh lapisan atmosfer yang tipis dengan suhu udara relatif lebih rendah daripada suhu udara di bumi. Planet Mars memiliki dua satelit, yakni Phobos dan Deimos.

Planet Jupiter

Yupiter merupakan planet terbesar dalam sistem tata surya di tata surya. Yupiter memiliki diameter sekitar 142.600 km. Yupiter terdiri dari materi dengan tingkat kerapatannya rendah, terutama hidrogen dan helium.

Jarak rata-ratanya ke matahari sekitar 778 juta km, berotasi pada sumbunya dengan sangat cepat sekitar 9 jam 50 menit, sedangkan periode revolusinya sekitar 11,9 tahun.

Planet Yupiter memiliki satelit yang jumlahnya paling banyak, yaitu sekitar 13 satelit, di antaranya terdapat beberapa satelit yang ukurannya besar, seperti Ganimedes, Calisto, Galilea, Io, dan Europa.

Planet Saturnus

Saturnus merupakan planet terbesar kedua setelah Yupiter, diameternya sekitar 120.200 km. Periode rotasinya sekitar 10 jam 14 menit dan revolusinya sekitar 29,5 tahun. Planet ini memiliki tiga cincin tipis yang arahnya selalu sejajar dengan ekuatornya, yaitu Cincin Luar, Cincin Tengah, dan Cincin Dalam.

Planet Saturnus memiliki satelit yang jumlahnya sekitar 11 satelit, di antaranya adalah Titan, Rhea, Thetys, dan Dione. Planet Saturnus memiliki atmosfer yang sangat rapat terdiri dari hidrogen, helium, metana, dan amoniak.

Planet Uranus

Planet Uranus memiliki diameter 49.000 km, hampir empat kali lipat dari diameter bumi. Periode revolusinya sekitar 84 tahun, sedangkan rotasinya sekitar 10 jam 49 menit. Sumbu rotasi Planet Uranus searah dengan arah datangnya sinar matahari sehingga kutubnya seringkali menghadap ke arah matahari. Jarak rata- rata Planet Uranus ke matahari adalah sekitar 2.870 juta km.

Planet Uranus memiliki lima satelit yang mengelilinginya, yaitu Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, dan Oberon. Atmosfer Uranus dipenuhi oleh hidrogen, helium, dan metana.

Planet Neptunus

Neptunus merupakan planet superior dengan diameter 50.200 km. Jarak rata- ratanya ke matahari sekitar 4.497 juta km. Periode revolusinya sekitar 164,8 tahun, sedangkan periode rotasinya sekitar 15 jam 48 menit.

Atmosfer Neptunus dipenuhi oleh hidrogen, helium, metana, dan amoniak yang lebih padat jika dibandingkan dengan Yupiter dan Saturnus. Planet Neptunus memiliki dua Satelit yang beredar mengelilinginya yaitu Triton dan Nereid. Planet.

Komet

Komet merupakan anggota tata surya yang terdiri atas pecahan benda angkasa, es dan gas yang membeku. Di banding planet lain, komet lebih kecil dan orbitnya miring memanjang. Adapun orbit komet ada tiga bentuk, yaitu hiperbola, parabola, dan elips.

Komet adalah kumpulan bongkah – bpngkah pecahna benda angkasa yang diselubungi oleh kabut gas. Ketika mendekat matahari akan mengeluarkan gas yang bercahaya pada bagian kepala dan semburan cahaya yang terlihat seperti ekor.

Semakin dekat dengan matahari, semakin besar tekanan cahaya matahari yang diterima komet sehingga semakin Panjang ekornya.

Struktur komet terdiri dari kepala dan ekor komet. Kepala komet mempunyai diameter lebih atas 65.000 km, meliputi inti komet dan selubung gas yang disebut koma, sedangkan ekor komet dapat mempunyai panjang sampai ribuan kilometer yang arahnya selalu menjauhi matahari.

Beberapa Contoh komet diantaranya adalah komet Halley, komet Hyakutake, Hale-Bopp, Komet Encke, dan Komet Biella, Komet Merchouse, Komet Ikeya Seki, Komet Benett dan Komet Koheutek.

Meteoroid, meteor, dan meteorit

Meteoroid adalah benda-benda langit kecil yang mengelilingi matahari dan terdapat di ruang antarplanet. Meteor adalah lintasan cahaya di langit (bintang jatuh). Meteorit adalah meteoroid yang jatuh ke permukaan Bumi.

Ketika meteor masuk ke dalam atmosfer bumi akan terjadi gesekan dengan udara. Gesekan  benda tersebut akan menimbulkan panas yang pada akhir terbakar. Meteor yang tidak habis terbakar di atmosfer bumi dan sampai ke permukaan bumi disebut meteorit. Meteor disebut juga dengan bintang beralih atau bintang jatuh.

Tumbukan meteorit berukuran besar akan menimbulkan lubang besar di permukaan bumi. Lubang bekas tumburan ini disebut kawah meteorit, Contohnya Kawah Meteorit adalah Kawah Meteorit Arizona di Amerika Serikat yang lebarnya sekitar 1.265 m.

Asteroid

Asteroid atau planetoid adalah benda- benda langit berukuran kecil yang bergerak mengelilingi matahari. Sebagian besar asteroid ditemukan antara orbit Mars dan Jupiter. Dalam orbit ini, terdapat lebih dari 1.150 asteroid yang memiliki diameter lebih dari 30 km.

Dalam tata surya,  diperkirakan terdapat 30.000 asteroid, dan 6.000 di antarnya telah diketahui dengan pasti orbitnya. Beberapa contoh asteroid adalah Trojan, Apollo, Pallas, Cerres, Yuno, dan Vesta.

Satelit

Satelit merupakan pengiring atau pengikut planet. Satelit beredar mengelilingi planet dan bersama planet mengelilingi matahari. Peredaran satelit mengelilingi planet disebut dengan gerak revolusi satelit. Selain itu satelit berotasi yaitu berputar mengelilingi sumbunya sendiri.

Pada umumnya arah rotasi dan revolusi satelit sama dengan arah rotasi dan revolusi planetnya yaitu dari barat ke timut kecuali planet Neptunus. Planet yang tidak mempunyai satelit adalah Merkurius dan venus. Contoh satelit adalah bulan yang mengelilingi bumi. Contoh Satelit lainnya adalah Metis, Andraste, Almathea

Bulan (The moon)

Bulan merupakan benda angkasa berbentuk bulat yang beredar mengelilingi bumi dalam suatu lintasan garis edar tertentu (orbit). Oleh karena itu, bulan disebut sebagai satelit alam bumi (satelit artinya pengikut). Selain bumi, planet -planet lain yang memiliki satelit adalah Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

Bulan memiliki Diameter sekitar ± 3.476 km atau sekitar tiga perempat diameter bumi, jarak rata -rata ke bumi sekitar 384.000 km.

Contoh Soal Ujian Tata Surya

Soal 1. Sebutkan dan urutkan berdasarkan jarak terdekat pada Matahari delapan planet yang terdapat pada Tata Surya…

Soal 2. Mengapa pluto bukan sebagai planet…

Daftar Pustaka:

  1. Maynard, Christopher., 2000, “ Planet Bumi. Dalam Seri Pustaka Pengetahuan Modern”,  Terjemahan 6.A. Latuheru. Planet Earth, Penerbit, PT Widyadara Jakarta.
  2. Ruhimat, Mamat dan Bambang Utoyo., 1994, “ Geografi I”, Penerbit Ganeca Exact, Bandung
  3. Budisantoso, P, 1987, “ Panduan Mengenal Batuan Bekuan. Bandung”, Direktorat Geologi, Direktorat Jenderal Pertambangan Umum
  4. Tanudidjaja, Moh. Ma‘mur, 1995, “Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa”, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta.
  5. Tisnasomantri, A. 1999, “ Geologi Umum. Bandung”, Jurusan Pendidikan Geografi FPIPS-IKIP Bandung.
  6. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Tata Surya (The Solar System), Anggota Tata Surya, Sistem Bintang, Sistem Matahari, Matahari bintang Galaksi Bima Sakti, Pusat Tata Surya, Ukuran Matahari, Jarak Matahari ke Bumi,
  7. Ardra.Biz, 2019, “Waktu sinar Matahari sampai ke Bumi, satuan astronomi, Struktur Bagian Komponen Matahari, Inti matahari Barisfer, kandungan inti matahari, reaksi inti matahari, temperature inti matahari, Lapisan Fotosfer, temperature Fotosfer,
  8. Ardra.Biz, 2019, “Noda Hitam Matahari, pengertian penumbra umbra Sun spots, Jenis Lapisan Atmosfer Matahari, Pengertian kromosfer korona dan Prominensa, Komposisi Kandungan Matahari, Temperatur Matahari, Bagian bagian Matahari, Planet dan Satelit Alam, Jenis Planet Tata Surya,
  9. Ardra.Biz, 2019, “Nama Delapan planet Tata Surya, Ukuran revolusi dan rotasi Merkurius, Atmosfer planet Merkurius, Contoh Jumlah Satelit Merkurius, Ukuran revolusi dan rotasi Venus, Atmosfer planet Venus, Contoh Jumlah Satelit Venus, Ukuran revolusi dan rotasi Mars, Atmosfer planet Mars,
  10. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Jumlah Satelit Mars,  Ukuran revolusi dan rotasi Bumi, Atmosfer planet Bumi, Contoh Jumlah Satelit Bumi, Ukuran revolusi dan rotasi Jupiter, Atmosfer planet Jupiter, Contoh Jumlah Satelit Jupiter, Ukuran revolusi dan rotasi Saturnus, Atmosfer planet Saturnus,
  11. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Jumlah Satelit Saturnus,  Ukuran revolusi dan rotasi Uranus, Atmosfer planet Uranus, Contoh Jumlah Satelit Uranus, Ukuran revolusi dan rotasi Neptunus, Atmosfer planet Neptunus, Contoh Jumlah Satelit Neptunus, Pengertian Komet, bentuk orbit komet, kepala dan ekor komet,
  12. Ardra.Biz, 2019, “selubung gas Komet koma, Contoh Komet, Pengertian Meteoroid meteor, dan meteorit, Contoh kawah meteorit, Penegrtian Asteroid, Contoh asteroid, Pengertian satelit, Contoh Satelit, Rotasi revolusi Bulan (The moon), Ukuran Satelit Bulan,
  13. Ardra.Biz, 2019, “Jenis lapisan Matahari, Bentuk orbit lintasan planet, Contoh Soal ujian Tata Surya, Orbit Matahari, Orbit Bulan, orbit Komet, orbit Asteroid, Orbit Meteor, orbit satelit, Urutan lapisan matahari,

Litosfer dan Atmosfer

Pengertian. Inti bumi dikelilingi oleh mantel yang tebalnya 2.900 km. Pada mantel bagian atas terdapat lapisan cair, seperti pasta gigi yang disebut astenosfer. Litosfer atau kerak bumi melayang atau mengapung di atas lapisan astenosfer.

Litosfer biasa disebut juga sebagai kulit bumi atau kerak bumi. Litosfer berasal dari kata Lithos dan Sphaira. Lithos yang artinya batu dan sphaira  artinya bola atau bulat. Jadi, litosfer berarti bola bumi yang berupa batuan, yang merupakan lapisan bumi paling luar.

Struktur Permukaan Bumi

Struktur permukaan bumi dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu litosfer, hidrosfer, dan atmosfer.

Litosfer terdiri atas dua bagian, yaitu litosfer daratan disebut lempeng benua dan litosfer lautan disebut lempengan samudra.

Litosfer  daratan kirakira 35 persen dari seluruh bagian kerak bumi, sedangkan litosfer lautan sekitar 65 persennya..

Ketebalan Litosfer

Ketebalan litosfer bervariasi, antara 8 km di bawah laut sampai 40 km di bawah daratan, temperatur yang paling dalam sekitar 870°C.

Litosfer adalah bagian dari daratan bumi berupa batu- batuan. Pada dasarnya, batu- batuan ini dapat digolongkan ke dalam tiga jenis, yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Batuan dalam pengertian litosfer adalah batuan berupa kerikil, pasir, tanah, debu, abu vulkanik, dan lain -lain.

Kandungan Komposisi Litosfer

Kulit bumi atau litosfer tersusun oleh sekitar 90 jenis unsur kimia yang satu dengan lainnya membentuk persenyawaan yang disebut mineral.

Di dalam litosfer terdapat lebih dari 2000 mineral dan 20 mineral yang terdapat dalam batuan. Beberapa Mineral pembentuk batuan yang penting diantaranya adalah Kuarsa (SiO2), Feldspar, Piroksen, Mika Putih (K-Al-Silikat), Dolomit (CaMgCO3), Amphibol, Khlorit, Bijih Besi Hematit (Fe2O3), Limonit (Fe3OH2O), Magnetik (Fe3O2), Kalsit (CaCO3), Olivin (Mg, Fe), dan Biotit atau Mika Cokelat (K-Fe-Al-Silikat).

Jenis Batuan Pembentuk Kerak Bumi

Pada dasarnya Kerak Bumi dibentuk oleh tiga jenis batuan utama yaitu: batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf.

Jenis Batuan Beku Igneous rock

Batuan beku adalah batuan yang pertama kali muncul di permukaan bumi. Batuan ini merupakan hasil letusan gunung berapi atau intrusi magma. Berdasarkan warnanya, batuan ini digolongkan menjadi dua jenis, yaitu batu basalt yang warnanya gelap, dan batu granit yang memiliki warna yang lebih terang dari batu basalt.

Berdasarkan tempat terjadinya pembekuan magma, batuan beku dibagi menjadi tiga, yaitu batuan beku dalam (plutonik), batuan beku korok (porfirik), dan batuan beku luar (leleran).

Batuan Beku Dalam Plutonik

Batuan beku dalam, terletak jauh di dalam bumi, proses pembekuannya lambat, dan bentuk kristalnya besar- besar dan penuh (holokristalin). Contoh batuan beku dalam adalah granit, biorit, dan gabbro. Granit dan diorit berstruktur rata, tetapi diorit tidak mengandung kuarsa. Gabbro adalah batuan yang di dalamnya terdapat mineral berwarna gelap.

Batuan Beku Korok Porfirik

Batuan beku korok, terletak di gang saluran keluarnya magma ke permukaan bumi, proses pembekuannya agak cepat, bentuk kristal beraneka ragam ukuran (forfris).

Batuan Beku Luar Lelehan atau Epusif

Batuan beku luar atau leleran, terletak di permukaan bumi, proses pembekuannya sangat cepat, bentuk kristalnya halus atau tidak berbentuk (alomorf). Contoh batuan beku luar adalah basalt, obsidian, dan purnice (batu apung).

Batuan Sedimen

Batuan sedimen adalah batuan endapan yang berasal dari erosi dan pelapukan yang dilakukan oleh air. Contoh jenis batuan sedimen adalah batu pasir dan lempung.

Berdasarkan pada proses pengendapannya, batuan sedimen dapat dibagi menjadi tiga jenis batuan, yaitu batuan sedimen klasik, organik dan kimia:

Batuan Sedimen Klasik

Batuan sedimen klastik merupakan batuan sedimen yang hanya mengalami pengangkutan dan pengendapan tanpa disertai perubahan zat penyusunnya. Contoh batuan sedimen klasik adalah batu pasir dan batu lempung (atau shale).

Batuan Sedimen Organik

Batuan sedimen organic merupakan batuan sedimen yang dalam pengendapannya dibantu oleh orgnisme. Contoh batuan sedimen organic bangkai binatang laut yang tertimbun di dasar laut, kotoran burung yang menggunung, dan humus.

Batuan Sedimen Kimia

Batuan sedimen kimia merupakan batuan sedimen yang dalam pengangkutannya terjadi proses kimia, seperti pelarutan, penguapan, oksidasi, dehidrasi, dan sebagainya. Contoh batuan sedimen kimia adalah terjadinya stalaktit dan stalagmit akibat pelarutan dan penguapan air H2O dan gas karbon dioksida CO2 pada saat air kapur menetes. Contoh lainnya garam dapur dan gips sebagai hasil penguapan air laut

Berdasarkan tenaga alam yang mengangkutnya, batuan sedimen dapat dibagi menjadi empat golongan yaitu Batuan sedimen aerik, glasial, aquatic, dan marin.

  1. Batuan sedimen aerik atau aeolis merupakan batuan sedimen pengangkutannya oleh angin. Contoh batuan sedimen aerik adalah tanah los, tanah tuf, dan tanah pasir di gurun.
  2. Batuan sedimen glasial merupakan batuan sedimen yang pengangkutannya oleh es. Contoh batuan sedimen glasial adalah: moraine.
  3. Batuan sedimen aquatic merupakan batuan sedimen yang pengangkutannya dibantu oleh air yang mengalir.
  4. Batuan sedimen marin merupakan batuan yang pengangkutannya oleh tenaga air laut.

Batuan Metamorf

Batuan metamorf biasa disebut batuan malihan merupakan batuan yang terkubur pada tekanan dan temperatur yang tinggi. Contoh batuan metamorf adalah batu gamping menjadi marmer, batu sabak menjadi batu tulis, dan batu bara menjadi antrasit, grafit.

Batuan beku maupun batuan sedimen karena pengaruh suhu dan tekanan dapat berubah (atau metamorfose) sehingga disebut batuan malihan.

Batuan malihan dapat dikelompokan menjadi tiga jenis batuan, yaitu sebagai berikut.

Batuan Malihan Termik

Batuan malihan termikmerupakan batuan yang terjadi atau terbentuk akibat pengaruh temperatur yang sangat tinggi. Contoh batuan mailihan termik adalah batu pualam yang umumnya disebut sebagai marmer.

Batuan Malihan Dinamik

Batuan malihan dinamik merupkan batuan yang terjadi dan terbentuk akibat pengaruh tekanan yang tinggi. Contoh batuan malihan dinamik adalah batuan sabak dan batu bara.

Batuan Malihan Fermik  Pneumatolik

Batuan malihan fermik pneumatolitik merupakan batuan yang terjadi akibat pengaruh temperatur dan masuknya zat bagian magma ke dalam batuan itu. Contoh batuan malihan fermik pneumatolik adalah azurit mineral pembawa tembaga, topas, dan turmalin sebagai batu permata.

Siklus Litosfer – Siklus Batuan

Ketiga batuan yaitu batuan beku, sedimen dan metamorf akan membentuk siklus yang disebut dengan siklus Litosfer atau siklus batuan. Magma atau lava yang dikeluarkan dari perut bumi melalui gunung berapi akan membeku dan mengeras membentuk batuan beku.

Batuan beku kemudian mengalami pelapukan dan erosi sehingga berubah menjadi batuan sedimen. Pada Proses berikutnya dengan waktu  yang cukup lama, batuan sedimen kemudian terkubur dan membentuk batuan metamorf.

Pada dasarnya semua jenis batuan yang mengisi lapisan bumi berasal dari magma. Magma adalah batuan cair pijar bertemperatur tinggi dengan berbagai mineral serta gas yang larut di dalamnya. Akibat terjadinya proses pendinginan, akhirnya magma membeku menjadi batuan beku.

Atmosfer

Atmosfer adalah lapisan gas yang menyelimuti atau melingkupi atau menyelubungi permukaan sebuah planet, termasuk bumi,

Salah satu fungsi dari lapisan atmosfer adalah untuk melindungi manusia dari pengaruh buruk sengatan radiasi sinar ultraviolet yang datang dari Matahari dan material lain dari luar angkasa.

Fungsi Atmosfer

Adapun Beberapa manfaat dari lapisan atmosfer adalah sebagai berikut.

  1. Melindungi Bumi dari sinar ultraviolet yang datang dari Matahari.
  2. Melindungi Bumi dari hujan meteor.
  3. Memungkinkan adanya siklus air.
  4. Mengatur suhu di permukaan bumi.

Atmosfer selalu berinteraksi Bersama dengan Bumi dan berputar bersama- sama mengelilingi Matahari.

Tebal Atmosfer

Tebal atmosfer mencapai ketinggian kira kira 3.000 km dari permukaan bumi. Sekitar 97 persen udara terletak antara lapisan paling bawah sampai ketinggian 29 km.

Komposisi Kandungan Udara Atmosfer

Kandungan Atmosfer terdiri atas campuran gas, debu, dan uap air. Kandungan gas terbanyak di atmosfer adalah nitrogen 78 persen dan oksigen 21persen. Sisanya sekitar 1 persen terdiri atas gas lain Neon, Helium, Hidrogen, Metana, dan Karbon monoksida , debu, dan uap air.

Susunan Lapisan Atmosfer

Atmosfer berdasarkan temperaturnya dibagi menjadi enam lapisan, yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, ionosfer, dan eksosfer.

Lapisan Troposfer

Lapisan troposfer adalah lapisan atmosfer yang paling dekat dengan bumi. Temperatur pada lapisan troposfer akan berkurang 6,4oC setiap ketinggian naik satu km. Penurunan temperatur akan berhenti pada lapisan tropopause. Lapisan tropopause adalah lapisan batas antara troposfer dan stratosfer. Ketinggian troposfer sekitar 16 km. Lapisan ini digunakan untuk lintasan pesawat terbang.

Lapisan Stratosfer

Letak Lapisan stratosfer adalah di atas lapisan tropofer. Posisinya sekitar 48 km di atas permukaan bumi. Kondisi Pada lapisan stratosfer adalah lembap dan terdapat sedikit awan.

Pesawat udara biasanya akan terbang pada lapisan ini jika pada lapisan troposfer terjadi cuaca kurang baik.

Pada lapisan stratofer terdapat lapisan ozon. Lapisam ozon berfungsi sebagai pelindung bumi dari pengaruh buruk sengatan matahari, khususnya sinar ultraviolet.

Lapisan Mesosfer

Posisi Lapisan mesosfer adalah di atas lapisan stratofer. Jaraknya sekitar 80 km di atas permukaan bumi. Temperatur mesosfer akan turun Bersama naiknya ketinggian. Temperatur di lapisan mesosfer mencapai –109oC.

Pada lapisan mesosfer terjadi angin yang sangat kuat. Angin dingin bertiup dari barat ke timur pada musim dingin dan bergerak dari timur ke barat pada musim panas.

Temperature di lapisan mesosfer merupakan temperatur yang paling rendah dari seluruh lapisan atmosfer bumi.

Lapisan Termosfer

Termosfer merupakan lapisan paling atas dari atmosfer. Mulai dari atas mesopause hingga ke luar angkasa. Udara di termosfer sangat tipis. Komposisi kimia di termosfer berbeda dengan lapisan atmosfer lainnya.

Pada bagian dasar termosfer, terdapat banyak molekul oksigen di udara yang pecah menjadi atom- atom oksigen. Bagian di atasnya terdiri atas hidrogen dan helium.

Temperatur termosfer mencapai 6.000 derajat Celcius pada ketinggian 2.000 kilometer di atas permukaan bumi. Namun demikian, ketika terjadi badai matahari, temperatur lapisan ini dapat mencapai 20.000 derajat Celcius hanya pada ketinggian 400 km saja.

Lapisan Ionosfer

Pada lapisan termosfer terdapat lapisan yang terdiri dari ion ion yang merupakan hasil ionisasi sinar-X, sinar gamma, atau sinar ultraviolet luar angkasa. Oleh karenanya disebut lapisan ionosfer.

Lapisan ionosfer sangat bermanfaat bagi dunia komunikasi karena dapat memantulkan gelombang radio. Batu- batuan yang jatuh ke permukaan bumi akan terbakar pada lapisan ini dan terlihat di Bumi sebagai meteor.

Lapisan Eksosfer

Lapisan eksosfer adalah lapisan bumi yang terletak paling luar. Lapisan atmosfer merupakan lapisan yang terletak pada ketinggian 500-1000 km dari permukaan bumi. Lapisan ini merupakan lapisan paling panas. Lapisan ini disebut juga ruang antarplanet dan geostasioner. Kandungan gas utama pada lapisan eksosfer adalah hidrogen.

Cahaya redup yaitu cahaya zodiakal dan gegenschein muncul pada lapisan eksosfer. Cahaya ini sebenarnya merupakan pantulan sinar matahari oleh partikel debu meteorit yang jumlahnya banyak dan melayang di angkasa. Satelit-satelit buatan biasanya berada di lapisan ini.

Gejala Optik di Atmosfer

Ada beberapa gejala optik yang terjadi di atmosfer, antara lain pelangi, halo, dan aurora. gejala gejala tersebut sebenarnya bukan merupakan dinamika cuaca, melainkan sebagai akibat proses- proses alam yang terjadi di atmosfer.

Pelangi

Gejala optik pelangi terjadi akibat proses pembiasan sinar Matahari oleh titik -titik air hujan sehingga terurai menjadi berkas warna atau spektrum warna.

Halo

Halo merupakan lingkaran sinar putih yang terletak di sekeliling Matahari atau bulan, tetapi yang paling sering kita lihat adalah halo yang melingkari bulan karena pada malam hari keadaannya gelap.

Ketampakan alam ini terjadi akibat proses pembiasan sinar bulan oleh kristal-kristal es yang terkonsentrasi dalam jenis awan-awan tinggi seperti Cirrus atau Cirrocumulus. Halo pada umumnya terlihat dengan jelas ketika bulan bersinar terang, setelah sore harinya terjadi hujan.

Aurora

Gejala optik ketiga yang terjadi di atmosfer adalah aurora atau cahaya kutub, yaitu berkas cahaya yang bersinar pada malam hari dan sangat jelas terlihat di wilayah-wilayah sekitar lingkaran kutub. Posisinya antara lintang 66½o – 90o, baik lintang utara maupun lintang selatan.

Aurora yang bersinar di wilayah Kutub Utara dinamakan Aurora Borealis, sedangkan di Kutub Selatan dinamakan Aurora Australis.

Aurora terjadi akibat pemancaran atom dari sinar Matahari yang dipusatkan ke arah kutub karena berada di daerah medan magnet Bumi. Atom-atom dalam sinar Matahari ini akhirnya terurai menjadi molekul -molekul atau atom- atom gas yang bercahaya karena proses ioniasi berenergi tinggi. Pengobaran atau pemijaran partikel- partikel sinar Matahari ini terlihat dari Bumi sebagai cahaya kutub.

Contoh Soal Ujian Litosfer dan Atmosfer

Soal 1. Bagian dalam bumi yang banyak mengandung batu- batuan disebut lapisan ….

  1. stratosfer
  2. atmosfer
  3. litosfer
  4. hidrosfer

Soal 2. Endapan batuan kapur yang berada di atap goa akibat proses kimia disebut ….

  1. stalaktik
  2. stalakmit
  3. gips
  4. langit-langit

Soal 3. Kerusakan batuan karena tertembus oleh akar tumbuhan disebut pelapukan ….

  1. mekanik
  2. kimiawi
  3. fisik
  4. organic

Daftar Pustaka:

  1. Maynard, Christopher., 2000, “ Planet Bumi. Dalam Seri Pustaka Pengetahuan Modern”, Terjemahan 6.A. Latuheru. Planet Earth, Penerbit, PT Widyadara Jakarta.
  2. Ruhimat, Mamat dan Bambang Utoyo., 1994, “ Geografi I”, Penerbit Ganeca Exact, Bandung
  3. Budisantoso, P, 1987, “ Panduan Mengenal Batuan Bekuan. Bandung”, Direktorat Geologi, Direktorat Jenderal Pertambangan Umum
  4. Tanudidjaja, Moh. Ma‘mur, 1995, “Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa”, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta.
  5. Tisnasomantri, A. 1999, “ Geologi Umum. Bandung”, Jurusan Pendidikan Geografi FPIPS-IKIP Bandung.
  6. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Litosfer dan Atmosfer,  Struktur Permukaan Bumi, litosfer daratan lempeng benua, litosfer lautan lempengan Samudra, Ketebalan Litosfer, Kandungan Komposisi Litosfer, Penyusun litosfer, Jenis Batuan Pembentuk Kerak Bumi,
  7. Ardra.Biz, 2019, “Jenis Batuan Beku Igneous rock, Pengertian Batuan beku, Batuan Beku Dalam Plutonik, Contoh Batuan Beku Dalam Plutonik, Batuan Beku Korok Porfirik, Contoh Batuan Beku Korok Porfirik, Batuan Beku Luar Lelehan atau Epusif, Contoh  Batuan Beku Luar Lelehan atau Epusif, Batuan Sedimen,
  8. Ardra.Biz, 2019, “Contoh jenis batuan sedimen, Batuan Sedimen Klasik, Contoh batuan sedimen klasik, batu lempung (shale), Batuan Sedimen Organik, Contoh batuan sedimen organic, Batuan Sedimen Kimia, Contoh batuan sedimen kimia, stalaktit dan stalagmite, Batuan sedimen aerik atau aeolis, Contoh batuan sedimen aerik, Batuan sedimen glasial.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Contoh batuan sedimen glasial, Batuan sedimen aquatic, Batuan sedimen marin, Pengertian Batuan Metamorf, jenis batuan Metamorf, Contoh batuan metamorf, Jenis Batuan malihan, Pengertian Batuan Malihan Termik, Contoh batuan mailihan, Pengertian Batuan Malihan Dinamik, Contoh batuan malihan dinamik,
  10. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Batuan Malihan Fermik  Pneumatolik,  Contoh batuan malihan fermik pneumatolik, Siklus Litosfer – Siklus Batuan, Contoh Gambar Siklus Litosfer – Siklus Batuan, Pengertian Lapisan Atmosfer, Fungsi Lapisan Atmosfer, Tebal Lapisan Atmosfer, Komposisi Kandungan Udara Atmosfer,
  11. Ardra.Biz, 2019, “Susunan Lapisan Atmosfer, Jenis Lapisan Atmosfer, Lapisan Troposfer, Temperatur lapisan Troposfer, Lapisan tropopause, lapisan batas troposfer dan stratosfer, Tebal Ketinggian troposfer, lapisan atmosfer lintasan pesawat terbang, Tebal Lapisan Stratosfer, Jarak Lapisan stratosfer, Letak Lapisan Ozon, Fungsi Lapisan Ozon, Tebal Lapisan Mesosfer, Posisi Lapisan mesosfer,
  12. Ardra.Biz, 2019, “Temperatur mesosfer, Lapisan Termosfer, Temperatur Lapisan Termosfer, Pengertian Lapisan Ionosfer, Lokasi lapisan ionosfer, Fungsi Lapisan ionosfer, Lapisan Eksosfer, Letak Lapisan eksosfer, Ketinggian Lapisan eksosfer, Cahaya redup,  cahaya zodiakal dan gegenschein,
  13. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Soal Ujian Litosfer dan Atmosfer, Gejala Optik di Atmosfer, Pengertian Pelangi, Jenis warna pelangi, Pengertian gejala sinar Halo, Cirrus atau Cirrocumulus, Pengertian gejala optic Aurora, Letak gejala aurora,

Gelombang Berjalan dan Stasioner

Pengertian. Gelombang merupakan proses merambatnya suatu getaran yang tidak disertai dengan perpindahan mediam perantaranya, akan tetapai hanya memindahkan energi.

Energi Gelombang

Ketika gelombang merambat pada suatu medium, gelombang tersebut akan memindahkan energi dari satu tempat ke tempat lainta. Energi yang dipindahkan adalah energi getaran dari satu partikel ke partikel lain dalam medium yang dilaluinya.

Partikel partikel yag dilalui gelombang hanya bergerak naik turun disekitar titik setimbangnya. Gelombang tidak memindahkan partikel yang yang dialuinya, melainkan memindahkan energi dari satu tempat ke  tempat lain.

Untuk gelombang sinusoida dengan frekuensi f, partikel bergerak dalam gerak harmonis sederhana.

Untuk gelombang sinusoida dengan amplitude A, dan frekuensi sudut w, setiap partikel memiliki energi yang dapat diformulasikan dengan persemaan berikut:

E = ½ k A2 atau

k = m ω2

A = amplitude, satuan meter, m

m = massa partikel, kg

 ω = frekuensi sudut (rad/s), sehingga

E = ½ m ω2A2

Dari rumus energi gelombang tersebut dapat diketahui bahwa, besarnya energi yang dimiliki partikel tergantung pada besarnya amplitudo. Energi berbanding dengan kuadrat amplitudo. Semakin besar amplitudo, maka semakin besar energinya.

Intensitas Gelombang- Daya Gelombang

Intensitas gelombang adalah energi yang dipindahkan per satuan luas untuk satuan waktu tertentu. Karena energi persatuan waktu adalah daya, sehingga intensitas gelombang juga sama dengan daya dibagi luas, Untuk gelombang yang menyebar ke segala arah, intensitasnya pada suatu jarak R dari sumber memenuhi persamaan berikut:

I = daya/luas atau

I = P/(4πR2)

dengan keterangan

P = daya gelombang, W

R = Jarak ke sumber gelombang, m

Contoh Soal Energi dan Intensitas Gelombang

Intensitas gelombang yang dihasilkan gempa bumi pada jarak 100 k dari hiposentrum adalah 1×106 W/m2. Berapakah intensitas gelombang tersebut pada jarak 400 km dari hiposentrum?

Jawab:

Jarak 400km sama dengan 4 kali 100km, sehingga kuadrat jaraknya menjadi 16 kali semula.

I = P/(4πR2)

Intensitas (I) berbanding terbalik dengan kuadrat jarak R2, dengan demikian intensitasnya menjadi 1/16 kali dari intensitas semula atau

I2 = 1/16 (I1) = (1/16) x 1×106 W/m2

I2 = 6,25×104 W/m2

Contoh Soal Perhitungan Rumus Energi Daya Gelombang.

Sebuah gelombang yang panjangnya 35 cm memiliki amplitodo 1,2 cm bergerak dengan kecepatan 47,4 m/s di sepanjang tali yang panjangnya 15 m dan memiliki massa 80 gram. Hitunglah

  1. Daya yang dirambatkan oleh tali?
  2. Energi total gelombang pada tali?

Penyelesaian:

Diketahui

λ= 35 cm

L = 15 m

A = 1,2 cm

m = 80 gram

v = 47,4 m/s

Rapat Massa Linear tali adalah

μ = m/L = 0,08kg/15m=5,3×10-3 kg/m

Frekuensi Sudut Gelombang adalah

ω=2πf=2πv/λ

ω=2π (47,4m/s/0,35m)

ω=851 rad/s

Energi Total Gelombang pada tali adalah

ΔE = ½ m ω2A2 Δx

dengan Δx = L

E = ½ x (5,3×10-3kg/m) x (851rad/s)2 x (0,012m)2 x (15m)

E = 4,17 Joule

Daya Gelombang yang ditransmisikan melalui sebuah titik pada tali adalah

P = ½ μ ω2A2 v

P = ½ x (5,3×10-3kg/m) x (851rad/s)2 x (0,012m)2 x (47,4m/s)

P = 13,2 W

Gelombang Berjalan – Harmonik.

Gelombang berjalan adalah gelombang mekanik yang memiliki intensitas gelombang konstan di setiap titik yang dilalui gelombang.

Perjalanan gelombang transveral yang dimiliki oleh sebuah tali dapat dianalisis secara fisis  dengan menggunakan persamaan matematis. Untuk memudahkan analisisnya dapat digunakan bentuk gelombang tali yang merambat secara periodic dan tidak terjadi perubahan bentuk pulsa gelombang terhadap fungsi waktu. Bentuk gelombang ini berbentuk sinusoidal dan disebut sebagai gelombang harmonic.

Pada Gambar ditunjukkan gelombang transversal pada seutas tali a-b yang cukup panjang. Ketika di ujung a digetarkan, maka akan terjadi rambatan gelombang pada tali tersebut.

Titik p adalah suatu titik yang berjarak x dari ujung tali a.

Gelombang Berjalan - Harmonik. Gelombang Transversal
Gelombang Berjalan – Harmonik. Gelombang Transversal

Getaran  merambat ke kanan dengan kecepatan v, sehingga getaran akan sampai di p setelah selang waktu t=x/v. Dengan asumsi bahwa getaran berlangsung konstan, Maka persamaan gelombang sinus yang merambat ke kanan (x positif ) dapat dinyatakan dengan formulasi rumus berikut:

yp = A sin (ωt – kx)

A = amplitude atau simpangan maksimum (dalam m atau cm)

t = waktu, s, detik

ω = 2π/T = frekuensi sudut (rad/s)

k = ω/v = 2π/λ= bilangan gelombang (m-1)

t = waktu, s, detik

ω = 2π/T = frekuensi sudut (rad/s)

k = ω/v = 2π/λ = bilangan gelombang (m-1)

Persamaan di atas merupakan bentuk fungsi gelombang yang menunjukkan simpangan atau perpindahan sebagai fungsi posisi dan waktu.

Jika gelombang merambat ke kiri maka titik p telah mendahului a dan persamaan gelombangnya dapat diformulasikan dengan rumus sebagai berikut:

yp = A sin t + kx)

Jika titik a digetarkan dengan arah getaran pertama kali ke bawah, maka amplitudo (A) menjadi negatif. Sehingga, persamaan gelombang berjalan dapat dinyatakan dengan mengunakan formulasi rumus sebagai berikut:

yp = ± A sin t ± kx)

Gelombang Stasioner

Gelombang stasioner adalah gelombang yang terjadi dari hasil perpaduan dua gelombang yang memiliki amplitudo dan frekuensi sama, tetapi arah rambatnya berlawanan.

Gelombang stasioner disebut juga gelombang berdiri atau gelombang tegak, merupakan jenis gelombang yang bentuk gelombangnya tidak bergerak melalui medium, namun tetap diam. Gelombang ini berlawanan dengan gelombang berjalan atau gelombang merambat, yang bentuk gelombangnya bergerak melalui medium dengan kelajuan gelombang.

Gelombang diam dihasilkan bila suatu gelombang berjalan dipantulkan kembali sepanjang lintasannya sendiri.

Gelombang stasioner memiliki ciri-ciri, yaitu terdiri atas simpul dan perut. Simpul yaitu tempat kedudukan titik yang mempunyai amplitudo minimal (nol), sedangkan perut yaitu tempat kedudukan titik-titik yang mempunyai amplitudo maksimum pada gelombang tersebut.

Gelombang stasioner dapat dibedakan menjadi dua, yaitu Gelombang stasioner yang terjadi pada ujung pemantul bebas dan gelombang stasioner yang terjadi pada ujung pemantul tetap.

Gelombang Stasioner Ujung Bebas.

Gelombang stasioner yang terjadi pada ujung pemantul bebas
Gelombang stasioner yang terjadi pada ujung pemantul bebas

Misalkan adau dua buah gelombang berjalan yang bergerak saling berlawanan arah akibat pantulan, masing masing gelombang memilki persamaan sebagai berikut:

Gelombang Satu memiliki persamaan sebagai berikut

y1 = A sin t + kx)

Gelombang dua memiliki persamaan matematis sebagi berikut:

y2 = A sin t – kx)

Kedua gelombang akan bertemu pada suatu titik dan menimbulkan gejala interferensi gelombang stasioner. Penjumlahan Kedua persamaan gelombang tersebut mewakili gelombang stasioer dan dinyatakan dengan formulasi rumus berikut:

y = 2A cos kx sin ωt.

Dari persamaan tersebut dapat dilihat bahwa gelombang stasioner ini memiliki amplitudo yang nilainya dinyatakan dalam rumus berikut:

As = 2A cos kx

Keterangan:

As = ampiltudo gelombang stasioner (m)

A = amplitudo gelombang berjalan (m)

k = bilangan gelombang =2π/λ

x = jarak suatu titik ke titik pantul (m)

Gelombang Stasioner Ujung Tetap.

Untuk gelombang stasioner yang terjadi pada tali dengan ujung tetap maka gelombang pantul akan mengalami pembalikan fase gelombang sebesar ½  periode gelombang atau sebesar π. Dengan demikian persamaan gelombang stasioner ujung tetap dapat dinyatakan dengan formulasi rumus berikut:

y = 2A sin kx cos ωt.

Dari persamaan gelembang stasioner ujung tetap tersebut, diketahui bahwa nilai amplitudonya dapat ditentukan dengan menggunakan formulasi rumus berikut:

As = 2A sin kx

Contoh Soal Persamaan Gelombang Transversal.

Gelombang transversal merambat pada tali yang cukup Panjang memiliki persamaan sebagai berikut:

y = 6 sin(0,02πx + 4πt),

y dan x dalam cm dan t dalam detik, hitunglah

  • Amplitude gelombang
  • Panjang gelombang
  • Frekuensi gelombang
  • Arah perambatan gelombang

Penyelesaian

Diketahui

y = 6 sin(0,02πx + 4πt)

secara umum persamaan gelombang dapat ditulis sebagai berikut

y = A sin(kx + ωt) sehingga diperoleh

  • Amplituda gelombang, A=6cm
  • Bilangan gelombang, k =0,02π rad/cm sehingga panjang gelombangnya

λ=2π/k

λ=2π//0,02π

λ=100cm

  • Frekuansi sudut, ω=4π/ rad/s sehingga frekuensi gelombangnya adalah

f =ω/2π

f = 4π//2π

f = 2 Hz

  • Karena koefisien x dan t pada persamaan x dan t pada persamaan gelombang bertanda sama yaitu positif, maka arah rambat gelombangnya ke sumbu x negative.

Gelombang Sefase

Dua gelombang dikatakan sefase jika keduanya mempunyai frekuensi sama dan titik -titik yang bersesuaian berada pada tempat yang sama selama osilasi pada saat yang sama.

Superposisi Gelombang

Jika dua gelombang atau lebih merambat dalam medium yang sama dan pada waktu yang sama, akan menyebabkan simpangan dari partikel dalam medium.  Prinsip superposisi menyatakan bahwa simpangan resultan merupakan jumlah aljabar dari simpangan, baik simpangan positif maupun negatif dari masing- masing gelombang.

Pada superposisi dua gelombang atau lebih akan menghasilkan sebuah gelombang berdiri. Simpangan yang dihasilkan bisa saling menguatkan atau saling melemahkan, tergantung pada beda fase gelombang- gelombang tersebut.

Jika beda fase antara gelombang- gelombang yang mengalami superposisi adalah 1/2, maka hasilnya saling melemahkan. Apabila panjang gelombang dan amplitude gelombang gelombang tersebut sama, maka simpangan hasil superposisinya nol.

Tetapi, jika gelombang gelombang yang mengalami superposisi berfase sama, maka simpangan hasil superposisi itu saling menguatkan.

Jika panjang gelombang dan amplitudo gelombang- gelombang itu sama, maka simpangan resultan adalah sebuah gelombang berdiri dengan amplitudo kedua gelombang.

Daftar Pustaka:

  1. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,  Jakarta.
  2. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  3. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  4. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Gelombang, Jenis Gelombang, Sifat-sifat Gelombang, Contoh Gelombang, Manfaat fungsi gelombang,
  5. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  6. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons.
  7. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta.
  8. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Energi Gelombang, rumus energi gelombang, Contoh Soal rumus energi gelombang, Satuan energi gelombang, Intensitas Gelombang, Rumus Intensitas gelombang, Satuan intensitas gelombang, Contoh Soal Energi dan Intensitas Gelombang,
  10. Ardra,Biz, 2019, “Contoh Soal Perhitungan Rumus Energi Daya Gelombang, Rapat Massa Linear gelombang, Satuan Rapat Massa Linear gelombang, Rumus Rapat Massa Linear gelombang, Frekuensi Sudut Gelombang, Rumus Frekuensi Sudut Gelombang, Satuan Frekuensi Sudut Gelombang,
  11. Ardra.Biz, 2019, “Rumus Energi Total Gelombang pada tali, Contoh Soal Energi Total Gelombang pada tali, Daya Gelombang, Rumus dan Contoh Daya Gelombang, Gelombang Berjalan – Harmonik, Contoh Soal Gelombang Berjalan – Harmonik, Rumus Gelombang Berjalan – Harmonik, Bentuk Gelombang Berjalan – Harmonik,
  12. Ardra.Biz, 2019, “Gelombang Stasioner, Contoh Gelombang Stasioner, Rumus Gelombang Stasioner, gelombang berdiri, gelombang tegak, Ciri Gelombang stasioner, Contoh Soal Gelombang Stasioner, Gelombang Stasioner Ujung Bebas, Contoh Gelombang Stasioner Ujung Bebas,
  13. Ardra.Biz, 2019, “Rumus Gelombang Stasioner Ujung Bebas, Jumlah Perut  Simpul Gelombang Stasioner Ujung Bebas, Gelombang Stasioner Ujung Tetap, Rumus Gelombang Stasioner Ujung Tetap, Contoh Soal Gelombang Stasioner Ujung Tetap, Contoh Soal Persamaan Gelombang Transversal,
  14. Ardra.Biz, 2019, “Rumus Gelombang transversal, Rumus Gelombang Sefase, Contoh Gelombang Sefase, Pengertian Superposisi Gelombang, Contoh Superposisi Gelombang, simpangan superposisi  nol, Prinsip superposisi gelombang,

Gelombang Cahaya

Pengertian Cahaya. Cahaya merupakan salah satu jenis dari gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang terbentuk dari gejala fenomena kelistrikan dan kemagnetan. Cahaya dapat dihasilkan oleh bermacam- macam benda.

Benda benda yang dapat memancarkan cahaya sendiri disebut sebagai sumber cahaya. Contoh sumber cahaya ini adalah matahari dan nyala lilin.

Sedangkan Benda -benda yang tidak dapat memancarkan cahayanya sendiri disebut sebagai benda gelap. Benda gelap dapat dikelompokkan menjadi tiga macam jenis.

  • Benda tidak tembus cahaya, yaitu suatu benda yang tidak dapat meneruskan sinar yang diterimanya. Contoh benda tidak tembus cahaya adalah logam, kayu, dan tembok.
  • Benda tembus cahaya, yaitu benda yang dapat meneruskan sebagian sinar yang diterimanya. Contoh benda tembus cahaya adalah plastik, kaca, air, dan lensa.
  • Benda bening, yaitu benda yang dapat meneruskan hamper seluruh sinar yang diterimanya. Contoh benda bening adalah kaca bening, plastic bening, dan air jernih.

Sifat Sifat Sinar Cahaya

Sifat sifat yang dimiliki oleh Cahaya adalah:

  1. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik sehingga dapat merambat di ruang hampa;
  2. Cahaya dapat dipantulkan, dibiaskan, berpolarisasi, dan melentur;
  3. Cahaya merupakan salah satu bentuk energi.

Sinar yang dipancarkan sumber cahaya merupakan berkas atau sekumpulan cahaya yang dapat digolongkan menjadi:

  1. Berkas cahaya sejajar, misalnya berkas cahaya lampu senter;
  2. Berkas cahaya mengumpul atau konvergen, misalnya berkas cahaya yang difokuskan oleh cermin cekung;
  3. Berkas cahaya menyebar atau divergen, misalnya berkas cahaya lampu neon, pijar, dan tempel.

Bukti Rambatan Sinar Cahaya Lurus

Adapun Beberapa bukti bahwa cahaya merambat secara lurus, diantaranya adalah:

  1. Terjadinya bayang- bayang di belakang benda tidak tembus cahaya. Jika sumber cahaya berbentuk sebuah titik maka hanya terjadi bayang- bayang gelap (inti). Akan tetapi, jika sumber cahaya adalah sebuah benda maka di samping bayang bayang inti (umbra) terjadi juga bayang- bayang tambahan (penumbra).
  2. Terjadinya gerhana matahari maupun gerhana bulan. Gerhana, yaitu terhalangnya sinar matahari oleh bulan atau bumi sehingga daerah yang seharusnya terang menjadi gelap.

Pemantulan Sinar Cahaya

Sinar yang dipantulkan oleh sebuah permukaan benda akan mengikuti suatu aturan yang disebut dengan hukum pemantulan. Hukum pemantulan cahaya berbunyi

  1. Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar;
  2. Sudut datang cahaya (i) sama dengan sudut pantulnya (r).

Jenis Pemantulan Sinar Cahaya

Jenis pemantulan cahaya yang terjadi pada benda tidak tembus cahaya dapat dibagai menjadi dua macam yaitu

Pemantulan Reguler.

Pemantulan beraturan atau biasa disebut dengan pemantulan reguler. Pemantulan beraturan terjadi pada benda yang memiliki permukaann rata, seperti pada cermin datar. Berkas cahaya sejajar yang datang menuju cermin datar dipantulkan secara sejajar.

Pemantulan Diffuse.

Pemantulan baur atau biasa disebut sebagai pemantulan diffuse. Pemantulan baur terjadi pada benda yang permukaannya tidak rata. Berkas cahaya sejajar yang mengenai permukaan tidak teratur akan dipantulkan baur.

Pemantulan beraturan akan menyebabkan penglihatan mata menjadi silau, sedangkan pemantulan baur akan membuat penglihatan mata menjadi lebih nyaman.

Berdasarkan bentuk permukaannya, ada dua jenis cermin, yaitu cermin datar dan cermin lengkung.

Pemantulan Cahaya Pada Cermin Datar

Cermin adalah benda gelap yang dapat memantulkan seluruh berkas cahaya yang jatuh pada permukaannya. Sebuah benda yang terletak di depan cermin akan membentuk bayangan.

Cermin yang biasa digunakan di dalam kamar dan dipakai untuk berhias termasuk sebagai cermin datar, yaitu cermin yang permukaan pantulnya merupakan bidang datar. Proses pembentukan bayangan pada cermin datar menggunakan hukum pemantulan cahaya.

Sifat Bayangan Cermin Datar

Adapun sifat sifat Bayangan yang terjadi pada cermin datar diantaranya adalah

  1. Bersifat semu (maya), karena bayangan yang terbentuk berada di belakang cermin. Bayangan semu (maya), yaitu bayangan yang terjadi karena pertemuan perpanjangan sinar- sinar cahaya. Sedangkan, bayangan nyata adalah bayangan yang terjadi karena pertemuan langsung sinar- sinar cahaya (bukan perpanjangannya).
  2. Tegak dan menghadap ke arah yang berlawanan terhadap cermin.
  3. Tinggi benda sama dengan tinggi bayangan dan jarak benda terhadap cermin sama dengan jarak bayangan terhadap cermin.

Perbesaran bayangan pada cermin datar dapat diformulasikan dengan menggunakan rumus persamaan berikut.

M = h0/h1

Dengan Keterangan:

M = perbesaran

h0 = tinggi benda

h1 = tinggi bayangan

Karena tinggi benda ho sama dengan tinggi bayangan hi maka perbesaran bayangan yang terjadi adalah satu kali.

Jenis Jenis Bayangan

Jenis bayangan yang terbentuk dapat dibagi menjadi dua macam bayangan, yaitu bayangan nyata dan bayangan semu.

Bayanagn Nyata

Bayangan nyata biasa disebut sebagai bayangan sejati atau riil adalah bayangan yang dapat ditangkap layar. Hal ini terjadi jika sinar- sinar pantul langsung berpotongan, misalnya gambar pada layar gedung bioskop. Bayangan nyata dapat dilihat jika menggunakan layar (penerima).

Bayangan Semu.

Bayangan semu biasa disebut sebagai bayangan maya atau virtual  adalah bayangan yang tidak dapat ditangkap layar. Hal ini terjadi jika sinar- sinar pantul tidak langsung berpotongan, tetapi berpotongan di perpanjangannya, misalnya bayangan benda pada cermin datar. Bayangan maya dapat langsung dilihat tanpa menggunakan layar.

Bayangan Pada Cermin Bersudut

Jika dua cermin datar diletakkan sedemikian sehingga membentuk sudut tertentu maka diperoleh cermin sudut. Jika sebuah benda diletakkan di depan cermin sudut maka bayangan dibentuk oleh cermin I.

Bayangan ini merupakan benda untuk cermin II. Bayangan dari cermin II merupakan benda untuk cermin I dan seterusnya sehingga akan terbentuk banyak bayangan.

Banyaknya bayangan yang terbentuk oleh dua cermin bersudut dapat diformulasikan dengan menggunakan rumus persamaan berikut.

n = (360/α) – 1

n = banyaknya bayangan yang terjadi

α = sudut antara dua cermin

Contoh Soal Perhitungan Jumlah Bayangan Cermin Bersudut

Jika dua buah cermin datar diletakkan sedemikian sehingga kedua cermin tersebut membentuk sudut α 90o, berapa banyak bayangan yang terbentuk jika sebuah benda diletakkan di antara kedua cermin tersebut?

Pembahasan

Diketahui:

Sudut α = 90o

Ditanya:

banyak bayangan yang terjadi (n) = …?

Jawab

 n = (360/α) – 1

n = (360/90) – 1

n = (4) – 1

n = 3

Jadi, banyaknya bayangan yang terbentuk oleh dua cermin yang bersudut α 900 adalah 3 buah bayangan.

Pemantulan Sinar Cahaya Pada Cermin Cekung

Cermin cekung merupakan cermin yang permukaan bidang pantulnya berbentuk cekungan yang memiliki lengkungan ke arah dalam seperti mangkuk. Cermin cekung memiliki sifat mengumpulkan cahaya. Cermin cekung disebut sebagai cermin konvergen atau cermin positif.

Dengan demikian, jika terdapat berkas berkas cahaya sejajar mengenai permukaan cermin cekung, maka berkas- berkas cahaya pantulnya akan melintasi satu titik yang sama.

P adalah titik pusat kelengkungan cermin. O adalah titik potong sumbu utama dengan cermin cekung. F adalah titik fokus cermin yang berada di tengah tengah antara titik P dan titik O. Jika R adalah jari-jari kelengkungan cermin, yaitu jarak dari titik P ke titik O dan f adalah jarak fokus cermin, yaitu jarak dari titik fokus cermin (F) ke titik O, maka berlaku hubungan:

f = R/2

Posisi objek benda dan bayangan pada cermin cekung.

Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, dan jarak focus pada cermin cekung dapat diformulasikan dengan menggunakan rumus persamaan berikut.

1/f = 1/So +1/Si atau

2/R =1/So +1/Si

Dengan keterangan:

f = jarak titik api (atau fokus) cermin

So = jarak benda

R = jari- jari cermin

Si = jarak bayangan

Perbesaran bayangan pada cermin cekung dirumuskan seperti berikut ini.

M=Si/So=hi/ho

Dengan keterangan:

M = perbesaran bayangan

ho = tinggi benda

hi = tinggi bayangan

Karena M merupakan bilangan positif maka seluruh bilangan variabel dalam rumus diberi tanda harga mutlak.

Nilai f dan R selalu positif karena pusat kelengkungan berada di depan cermin.

Jika objek benda nyata, maka nilai So positif dan jika benda maya, maka nilai So negatif.

Jika bayangan nyata, maka nilai Si positif dan jika bayangan maya, maka nilai Si negatif.

Pada cermin cekung berlaku istimewa, yaitu sebagai berikut:

Untuk menggambarkan bayangan sebuah benda yang terjadi pada cermin cekung digunakan hukum pemantulan sinar- sinar istimewa seperti berikut ini.

  1. Berkas sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus (F).
  2. Berkas sinar datang melalui titik fokus (F) akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama.
  3. Berkas sinar datang melalui pusat kelengkungan (P) akan dipantulkan kembali melalui pusat kelengkungan (P).
  4. Berkas sinar datang dengan arah sembarang akan dipantulkan sedemikian sehingga sudut datang sama dengan sudut pantul.

Contoh Soal Perhitungan Rumus Cermin Cekung

Panjang sebuah benda 3 cm dan terletak 30 cm di depan sebuah cermin cekung dengan jari- jari 120 cm. Bagaimana letak bayangan, panjang bayangan, sifat, dan kedudukannya?

Pembahasan

Diketahui:

R = 120 cm

f = 60 cm

So = 30 cm

ho = 3 cm

Ditanya:

Si = …?

hi = …?

Sifat dan kedudukannya = …?

Gambarkan = …?

Jawab:

1/f = 1/So + 1/Si

1/Si =1/f + 1/So

1/Si = 1/60 – 1/30

1/Si = -60 cm

M=Si/So=hi/ho

hi = (ho x Si)/So

hi = (3x 60)/30

hi = 6

Sifat bayangan yang dihasilkan dari cermin cekung adalah: maya, tegak, diperbesar.

Gambar objek benda dan bayangan pada cermin cekung adalah:

Pemantulan Sinar Cahaya Pada Cermin Cembung

Cermin cembung merupakan cermin yang permukaan bidang pantulnya berbentuk cembung yang memiliki arah lengkungan keluar. Cermin cembung memiliki sifat menyebarkan sinar sehingga disebut juga sebagai cermin divergen atau cermin negatif. Bayangan yang dibentuk cermin cembung selalu maya dengan dimensi yang lebih kecil.

Dengan demikian, jika terdapat berkas berkas cahaya sejajar mengenai permukaan cermin cembung, maka berkas- berkas cahayanya akan dipantulnya dari satu titik yang sama.

Pada cermin cembung berlaku hukum pemantulan sinar istimewa yang dapat digunakan untuk melukiskan pembentukan bayangan, yaitu sebagai berikut:

  • Berkas sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah- olah berasal dari titik fokus (F).
  • Berkas sinar datang menuju titik fokus (F) akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama.
  • Berkas sinar datang menuju pusat kelengkungan (P) akan dipantulkan kembali seolah-olah berasal dari pusat kelengkungan (P).
  • Berkas sinar datang dengan arah sembarang akan dipantulkan sedemikian sehingga sudut datang sama dengan sudut pantul.

Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, dan jarak fokus cermin cembung dirumuskan sebagai berikut.

1/f = 1/So +1/Si atau

2/R =1/So +1/Si

f = jarak titik api (fokus) cermin

So = jarak benda

R = jari-jari cermin

Si = jarak bayangan

Perbesaran bayangan pada cermin cembung dirumuskan sebagai berikut

M=Si/So=hi/ho

M = perbesaran bayangan

ho = tinggi benda

hi = tinggi bayangan

Dengan Keterangan

Nilai f dan R selalu negatif karena pusat kelengkungan berada di belakang cermin. Dalam perhitungan, untuk benda nyata nilai Si selalu negatif. Itu artinya bayangannya selalu semu/maya.

Contoh Soal Perhitungan Rumus Sinar Cahaya Cermin Cembung,

Sebuah benda terletak 30 cm di depan sebuah cermin cembung yang berjari- jari 40 cm. Bagaimanakah letak, sifat, dan kedudukan bayangan? Lukiskan pembentukan bayangan tersebut?

Pembahasan

Diketahui:

R = -40 cm

f = -20 cm

So = 30 cm

Ditanya:

Si, sifat bayangan, dan lukisan = …?

Jawab:

1/f = 1/So +1/Si atau

1/Si =1/f – 1/So

1/Si = -1/20 – 1/30)

1/Si = – 5/60

1/Si = – 1/12

Si = 12 cm

M=Si/So

M=12/30

M = 2/5 kali

Sifat bayangan yang dihasilkan dari cermin cembung adalah maya, tegak, diperkecil.

Daftar Pustaka:

  1. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,  Jakarta.
  2. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  3. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  4. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Gelombang, Jenis Gelombang, Sifat-sifat Gelombang, Contoh Gelombang, Manfaat fungsi gelombang,
  5. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  6. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons.
  7. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta.
  8. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Gelombang Cahaya, Sifat Rumus Contoh Soal  Gelombang Cahaya, Rambatan Sinar Cahaya, Jenis bentik gelombang cahaya, Contoh sumber cahaya, Contoh benda gelap, Contoh Benda tidak tembus cahaya, Contoh Benda tembus cahaya,
  10. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Benda bening, Sifat Sinar Cahaya, satu bentuk energi Cahaya, Bukti Rambatan Sinar Cahaya Lurus, bayang-  bayangan gelap (inti) gelombag gelap.  Akan tetapi, bayangan inti (umbra), bayangan tambahan (penumbra), Pemantulan Sinar Cahaya, Hukum pemantulan cahaya,
  11. Ardra.Biz, 2019, “Jenis Pemantulan Sinar Cahaya, Pemantulan Reguler Sinat Cahaya, Pemantulan Diffuse Sinat Cahaya, Pemantulan beraturan Cahaya, pemantulan baur cahaya, Pemantulan Cahaya Pada Cermin Datar, Sifat Bayangan Cermin Datar, bayangan sifat semu (maya), Rumus Perbesaran bayangan cermin datar, Jenis Jenis Bayangan,
  12. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Bayangan Nyata, Contoh Bayangan Semu, Contoh  bayangan maya atau virtual , Bayangan Pada Cermin Bersudut, Rumus bayangan cermin bersudut,  Contoh Soal Perhitungan Jumlah Bayangan Cermin Bersudut, Pemantulan Sinar Cahaya Pada Cermin Cekung, gambar cermin konvergen, cermin positif, Bagian cermin cekung,
  13. Ardra.Biz, 2019, “pembagian ruang cermin cekung, Posisi objek benda bayangan pada cermin cekung, Hubungan antara jarak benda bayangan, jarak focus pada cermin cekung, Rumus jarak bayangan cermin cekung, Rumus Perbesaran bayangan cermin cekung,
  14. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Soal Perhitungan Rumus Cermin Cekung, Gambar objek benda dan bayangan pada cermin cekung, Sifat Pemantulan Sinar Cahaya Pada Cermin Cembung, cermin divergen atau cermin negative, Contoh cermin cembung, hukum pemantulan sinar istimewa, Rumus Cermin Cembung,
  15. Ardra.Biz, 2019, “Rumus Banyangan Cermin Cembung, Rumus Perbesaran bayangan pada cermin cembung, Contoh Soal Perhitungan Rumus Cahaya Cermin Cembung,

Cepat Rambat Gelombang Bunyi

Pengertian. Gelombang bunyi adalah gelombang mekanik yang berbentuk gelombang longitudinal. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getarannya.

Bunyi merupakan getaran yang dapat ditransmisikan oleh air, atau material lain sebagai medium (perantara). Bunyi merupakan gelombang longitudinal dan ditandai dengan frekuensi, intensitas (loudness), dan kualitas.

Kecepatan bunyi bergantung pada transmisi oleh mediumnya. Bunyi dapat merambat melalui berbagai medium, baik padat, gas, maupun cair.

Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Padat

Kecepatan merambat Gelombang bunyi dalam medium zat padat sangat dipengaruhi oleh sifat fisik dari zat padatnya yaitu modulus Young dan massa jenisnya.

Modulus elastisitas atau modulus Young adalah perbandingan antara tegangan (stress) dengan regangan (strain) dari suatu benda.

Cepat rambat bunyi dalam zat padat dapat diformulasikan dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

v = (E/ρ)0,5

Dengan keterangan:

v = cepat rambat bunyi (m/s)

E = modulus Young (dengan satuan N/m2)

ρ = massa jenis zat padat (dengan satuan kg/m3).

Contoh Soal Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Padat

Hitunglah kecepatan merambat gelombang bunyi pada sebuah batang alumuium yang mempuyai modulus Young 7,0 x 1010 N/m2 dan massa jenis 2.700 kg/m3

Penyelesaian:

Diketahui:

E, modulus Young= 7,0 x 1010 N/m2

ρ, massa jenis = 2.700 kg/m3

Ditanyakan

Kecepatan rambat v =…

Jawab:

v = (E/ρ)0,5

v = (7,0×1010 N/m2/2.700 kg/m3)0,5

v =  5,1 m/s

Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Cair

Kecepatan gelombang bunyi dalam suatu medium yang memiliki modulus curah B (bulk modulus) dan massa jenis zat cairnya r dapat dinyatakan dengan formulasi  sebagai berikut:

v = (β/ρ)0,5

dengan keterangan:

v = cepat rambat bunyi (m/s)

ρ = massa jenis zat cair,

β = modulus curah atau bulk yang menyatakan perbandingan tekanan pada sebuah benda terhadap fraksi penurunan volume (N/m2).

Contoh Soal Perhitungan Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Cair

Hitung kecepatan rambat bunyi dalam air yang memiliki modulus bulk 2,1 109 N/m2 dan massa jenis 1000kg/m3

Penyelesaian:

Diketahui

β =  2,1 109 N/m2

ρ = 1000 kg/m3

v = (β/r)0,5

v = (2,1×109N/m2/1000kg/m3)0,5

v =1,45m/s

Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Gas

Kecepatan merambat gelombang bunyi dalam medium gas dipengarui oleh tekanan gas, nisbah kapasitas terminal molar, dan massa jenis dan temperature gas yang diformulasikan dengan rumus berikut:

v = (γP/ρ)0,5

Dengan keterangan:

v = cepat rambat bunyi (m/s)

P = tekanan gas

γ = nisbah kapasitas terminal molar.

Atau setara dengan rumus berikut:

v = (γRT/M)0,5

dengan keterangan:

R= tetapan molar gas (8,31 x 103 J/mol-1 K-1)

M= massa satu mol gas (kgmol-1)

T = temperature mutlak gas, termodinamika (K)

v = cepat rambat bunyi (m/s)

γ = konstanta yang bergantung pada jenis gas. Untuk udara, nilai γ adalah1,4.

Konstanta  γ merupakan perbandingan panas jenis gas pada tekanan tetap terhadap  panas jenis gas pada volume tetap. Konstanta  γ disebut juga sebagai konstanta Laplace.

Penerapan Aplikasi Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan baik industry maupun penelitian. Di bidang kelautan gelombang bunyi dimanfaat untuk mengukur kedalaman laut. Di bidang industry gelombang bunyi digunakan untuk mengetahui cacat yang terjadi pada benda- benda hasil produksinya.

Manfaat Gelombang Bunyi Pada Pertanian.

Di bidang pertanian gelombang bunyi diaplikasikan untuk meningkatkan kualitas hasil pertanian.

Ultrasonic yang digunakan berenergi rendah, misalnya penyinaran pada biji atau benih dengan menggunakan ultrasonic dapat menghasilkan pertumbuhan yang lebih cepat dari biasanya. Contoh lainnya adalah tanaman kentang yang dirawat dengan radiasi ultrasonik dapat meningkatkan produksi panennya.

Manfaat Gelombang Bunyi Pada Kedokteran.

Dalam dunia kedokteran, getaran gelombang ultrasonik berenergi rendah dapat digunakan untuk mendeteksi atau menemukan berbagai penyakit yang berbahaya pada organ tubuh, misalnya di jantung, payudara, hati, otak, ginjal, dan beberapa organ lain.

Pengamatan ultrasonik pada wanita hamil untuk melihat perkembangan janin dalam uterus dengan menggunakan ultrasonografi.

Dengan menggunakan ultrasonik yang berenergi tinggi dapat digunakan sebagai pisau bedah, yang pada umumnya untuk melakukan pembedahan dalam neurologi dan otologi.

Untuk keperluan tersebut digunakan suatu alat yang bekerja berdasarkan prinsip pemantulan gelombang bunyi yang disebut SONAR yang merupakan kependekan dari Sound Navigation Ranging.

SONAR bekerja berdasarkan pada prinsip pemantulan gelombang ultrasonik. Ultrasonic  merupakan gelombang bunyi yang memiliki frekuensi di atas 20.000 Hz.

Cara Kerja SONAR

Pada dasarnya SONAR memiliki dua bagian alat yang memancarkan gelombang ultrasonik yang disebut transmiter (emiter) dan alat yang dapat mendeteksi datangnya gelombang pantul (gema) yang disebut sensor (reciver).

Gelombang ultrasonik dipancarkan oleh transmitter (pemancar) yang diarahkan ke sasaran, kemudian akan dipantulkan kembali dan ditangkap oleh pesawat penerima (reciver).

Dengan mengukur waktu yang diperlukan dari gelombang dipancarkan sampai gelombang diterima lagi, maka dapat diketahui jarak yang ditentukan.

Mengukur Kedalaman Laut.

Untuk mengukur kedalaman laut, SONAR diletakkan di bawah kapal. Pancaran gelombang ultrasonik diarahkan lurus ke dasar laut. Gelombag ultrasonik yang turun akan dipantulkan naik kembali. Dengan demikiam rentang Waktu yang dibutuhkan untuk perambatan gelombang mulai dipancarkan turun dan naik setelah dipantulkan dapat diketahui.

Jika cepat rambat gelombang bunyi di air laut v, selang waktu antara gelombang dipancarkan dengan gelombang pantul datang adalah Δt, indeks bias air n, dan kedalaman laut adalah d, maka kedalaman laut tersebut dapat ditentukan dengan rumus berikut:

d = v. Δt/2n

Dengan keterangan:

d = jarak yang diukur (m)

Δt = waktu yang diperlukan gelombang dari dipancarkan sampai diterima kembali (s)

v = kecepatan rambat gelombang ultrasonik (m/s)

n = indeks bias medium

Macam- Macam Bunyi Pantul

Bunyi Pantul yang Menguatkan Bunyi Asli

Suara seorang yang bicara di dalam ruang kelas akan terdengar lebih keras dibandingkan dengan suara seseorang yang bicara di luar kelas misal di lapangan. Hal Itu dikarenakan suara di dalam ruangan akan dipantulkan oleh dinding- dinding ruangan.

Pengertian Gaung atau Kerdam

Bunyi pantul yang datangnya hanya sebagian yang bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli menjadi tidak jelas disebut gaung atau kerdam.

Gaung bunyi diperoleh dari hasil pemantulan oleh sumber bunyi yang jaraknya dengan dinding pemantul agak jauh sehingga sebagian dari bunyi pantul terdengar bersamaan dengan bunyi asli yang lain dan menyebabkan bunyi terdengar tidak jelas.

Gaung atau kerdam dapat terjadi di dalam ruangan sepert di gedung bioskop, Gedung pertunjukan, gedung pertemuan, studio radio, dan lain-lain. Untuk menghindari terjadinya gaung, pada dinding gedung- gedung tersebut biasanya dilapisi bahan yang dapat meredam bunyi disebut bahan akustik. Contoh bahan peredam suara Misalnya, kain wol, kapas, karton, papan karton, gabus, dan karet busa.

Pengertian Gema

Bunyi pantul dapat terdengar dengan jelas seperti bunyi aslinya karena antara bunyi pantul dengan bunyi asli tidak saling mengganggu. Hal ini dimungkinkan jika jarak antara dinding pemantul dengan sumber bunyi jauh. Karena jarak yang jauh, bunyi akan berjalan menempuh jarak yang jauh. Waktu yang digunakan untuk memantul juga lama.

Jadi Gema bunyi diperoleh dari pemantulan dimana jarak antara sumber bunyi dan dinding pemantul sangat jauh sehingga keseluruhan bunyi pantul dapat terdengar setelah bunyi asli.

Ketika bunyi asli sudah selesai diucapkan, bunyi pantul mungkin masih di perjalanan. Akibatnya, bunyi pantul terdengar jelas setelah bunyi asli. Bunyi pantul yang terdengar jelas setelah bunyi asli disebut gema. Gema dapat terjadi di lereng -lereng gunung atau di lembah- lembah.

Pengertian Nada

Nada adalah bunyi dengan frekuensi yang teratur.

Pengertian Desah

Desah (noise) adalah bunyi yang berfrekuensi tidak teratur.

Daftar Pustaka:

  1. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,  Jakarta.
  2. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  3. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  4. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Gelombang, Jenis Gelombang, Sifat-sifat Gelombang, Contoh Gelombang, Manfaat fungsi gelombang,
  5. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  6. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons.
  7. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta.
  8. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Penegrtian Cepat Rambat Gelombang Bunyi, Gelombang bunyi adalah, gelombang mekanik, Gelombang longitudinal adalah, Contoh Gelombang Bunyi, Rumus Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Padat, Satuan modulus Young,
  10. Ardra.Biz, 2019, “Satuan Modulus elastisitas, satuan massa jenis zat padat, Contoh Soal Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Padat, Medium rambat gelombang bunyi, Rumus Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Cair, Satuan modulus curah atau bulk,
  11. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Soal Perhitungan Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Cair, Rumus Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Gas, Contoh Soal Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Gas, konstanta Laplace, Penerapan Aplikasi Gelombang Bunyi, Manfaat Gelombang Bunyi Pada Peranian,
  12. Ardra.biz, 2019, “Manfaat Gelombang Bunyi Pada Kedokteran, SONAR Sound Navigation Ranging, Frekuensi SONAR,Cara Kerja SONAR, Mengukur Kedalaman Laut, Rumus Mengukur kedalaman laut gelombang bunyi,
  13. Ardra.Biz, 2019, “Macam- Macam Bunyi Pantul, Bunyi Pantul yang Menguatkan Bunyi Asli, Pengertian Gaung atau Kerdam, Contoh Bunyi Gaung, Pengertian Gema, Contoh Bunyi pantul gema, Pengertian Nada, Pengertian Desah noise,

Gelombang Bunyi

Pengertian. Gelombang bunyi merupakan salah satu contoh dari gelombang mekanik, yaitu gelombang yang dalam perambatannya memerlukan zat perantara (medium perantara).

Gelombang bunyi adalah gelombang mekanik yang berbentuk gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getarannya.

Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang terjadi karena adanya rapatan dan renggangan medium baik gas, cair, maupun padat. Namun gelombang bunyi tidak dapat merambat melalui vakum, karena di tempat vakum tidak ada partikel zat yang dapat mentransmisikan getaran.

Gelombang bunyi berdasarkan daya pendengaran manusia dibedakan menjadi menjadi tiga, yaitu audio/bunyi, infrasonik dan ultrasonik.

Gelombang Audio- Bunyi

Gelombang audio merupakan gelombang yang terletak pada sensitivitas pendengaran manusia. Gelombang audia memiliki frekuensi antara 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz. Contoh sumber frekuensi ini adalah peralatan music, suara manusia, dan suari loudspeaker televisi atau radio.

Gelombang Infrasonik

Gelombang infrasonic merupakan gelombang longitudinal yang memiliki frekuensi lebih rendah dari frekuensi gelombang audio. Lebih kecil dari 20hz. Contoh gelombang yang memiliki frekuensi kurang dari 20 Hz adalah gelombang pada gempa bumi.

Gelombang Ultrasonik

Gelombang ultrasonic adalah gelombang longitudinal yang memiliki frekuensi lebih tinggi dari gelombang audio, yaitu >20.000Hz. Contoh gelombang ultrasonic adalah gelombang yang terjadi pada kristal kuarsa yang digunakan pada system elektronik.

Gelombang bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar. Benda benda yang bergetar tersebut disebut sebagai sumber bunyi.

Sumber Bunyi

Sumber bunyi adalah sesuatu yang bergetar. Contoh sumber bunyi adalah Alat- alat musik seperti gitar, biola, harmonika, dan seruling dan banyak lagi yang lainnya. Pada prinsipnya sumber getaran semua alat- alat musik itu adalah dawai dan kolom udara.

Nada yang dihasilkan dengan pola paling sederhana disebut nada dasar, kemudian secara berturut-turut pola gelombang yang terbentuk menghasilkan nada atas ke-1, nada atas ke-2, nada atas ke-3 … dan seterusnya.

Sumber Bunyi Dawai

Gitar merupakan contoh suatu alat musik yang menggunakan dawai atau umum disebut dengan senar sebagai sumber bunyinya. Getaran pada senar gitar yang dipetik itu akan menghasilkan gelombang stasioner pada ujung terikat.

Getaran Seutas senar atau dawai yang kedua ujungnya terikat akan membentuk gelombang stasioner. Getarannya akan enghasilkan bunyi dengan nada tertentu, tergantung pada jumlah gelombang yang terbentuk pada senar tersebut.

Pola gelombang stasioner yang terbentuk adalah nada dasar atau harmonic pertama, nada atas pertama atau harmonic kedua, dan nada atas kedua atau harmonic ketiga. Seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.

Frekuensi nada yang dihasilkan tergantung pada pola gelombang yang terbentuk pada dawai. Secara umum Panjang gelombang yang terbentuk pada dawai yang memiliki Panjang L adalah:

Panjang gelombang Nada dasar dari dawai adalah

λ0=2L

Panjang gelombang Nada atas pertama dari dawai adalah

λ1=L

Panjang gelombang Nada atas kedua dari dawai adalah

 λ2=2/3L

Dengan keterangan:

λ=Panjang gelombang

L=Panjang dawai senar

Sumber Bunyi Kolom Udara

Sumber bunyi yang menggunakan kolom udara sebagai sumber getarnya disebut dengan pipa organa. Contoh Sumber bunyi kolom udara diantaranya adalah Seruling dan terompet. Pipa organa dibedakan menjadi dua, yaitu pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup.

Pipa Organa Terbuka

Pipa Organa terbuka adalah alat music tiup yag berbentuk tabung atau pipa yang kedua ujung penampangnya terbuka. Pada Kedua ujung pipa terbuka terbentuk perut (P) gelombang.

Panjang gelombang Nada dasar dari pipa organa terbuka adalah

λ0=2L

Panjang gelombang Nada atas pertama dari pipa organa terbuka adalah

λ1=L

Panjang gelombang Nada atas kedua dari pipa organa terbuka adalah

λ2=2/3L

Dengan keterangan:

L =panjang tabung atau pipa

P = perut gelombang

S= simpul gelombang

λ = Panjang gelombang

Pipa Organa Tertutup

Pipa organa tertutup adalah alat music tiup berbentuk tabung dengan salah satu ujung penampangnya tertutup. Pada ujung pipa organa yang tertutup terbentuk simpul (S) gelombang dan ujung lainnya yang terbuka terbentuk perut (P) gelombang.

Panjang gelombang Nada dasar dari pipa organa tertutup adalah

λ0=4L

Panjang gelombang Nada atas pertama dari pipa organa tertutup adalah

λ1=4/3L

Panjang gelombang Nada atas kedua dari pipa organa tertutup adalah

λ2=4/5L

Dengan keterangan:

L =panjang tabung atau pipa

P = perut gelombang

S= simpul gelombang

λ= Panjang gelombang

Sifat Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi dapat menunjukkan sifat sifat yang dimiliki oleh gelombang pada umumnya. Adapun sifat sifat gelombang bunyi adalah difraksi, refraksi, interferensi, dan resonansi.

1. Sifat Pemantulan Gelombang Bunyi

Pemantulan atau biasa disebut refleksi adalah peristiwa kembalinya (balik) seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel atau gelombang bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua medium.

Semua gelombang dapat dipantulkan jika mengenai penghalang. Contohnya seperti gelombang stationer pada tali. Gelombang datang dapat dipantulkan oleh penghalang.

Contoh lain adalah peristiwa terjadinya gema yaitu pantulan gelombang bunyi. Gema dapat terjadi di gedung- gedung atau saat berekreasi ke dekat tebing.

2. Sifat Pembiasan Gelombang Bunyi

Pembiasan atau refraksi dapat diartikan sebagai pembelokan gelombang yang melalui batas dua medium yang berbeda. Pada pembiasan ini akan terjadi perubahan cepat rambat, panjang gelombang dan arah. Sedangkan frekuensinya tetap.

3. Sifat Interferensi Gelombang bunyi

Interferensi adalah perpaduan dua gelombang atau lebih. Jika dua gelombang dipadukan maka akan terjadi dua kemungkinan yang khusus, yaitu saling menguatkan dan saling melemahkan.

Interferensi saling menguatkan disebut interferensi kontruktif dan terpenuhi jika kedua gelombang sefase.

Interferensi saling melemahkan disebut interferensi distruktif dan terpenuhi jika kedua gelombang berlawanan fase.

4. Sifat Difraksi Gelombang Bunyi

Difraksi disebut juga pelenturan yaitu gejala gelombang yang melentur saat melalui lubang kecil atau celah sehingga mirip sumber baru. Besarnya difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang gelombang,

5. Resonansi Gelombang Bunyi

Resonansi merupakan peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain yang bergetar. Atau Resonansi adalah peristiwa bergetarnya suatu benda akibat benda lain yang bergetar. Syarat terjadinya resonansi adalah frekuansi getar kedua benda harus sama atau frekunsi benda yang ikut bergetar sama dengan kelipatan bilangan bualat dari frekuensi benda yang bergetar.

Efek Doppler

Perubahan frekuensi gerak gelombang yang disebabkan gerak relatif antara sumber dan pengamat disebut sebagai efek Doppler. Pernyataan ini diusulkan oleh seorang fisikawan Austria, yaitu Christian Johann Doppler.

Keras dan lemahnya bunyi yang terdengar bergantung pada frekuensi yang diterima pendengar. Besar kecil perubahan frekuensi yang terjadi bergantung pada cepat rambat gelombang bunyi dan perubahan kecepatan relatif antara pendengar dan sumber bunyi.

Frekuensi ( f ) dari bunyi yang dihasilkan sebagai akibat gerak relatif dari sumber dan pengamat dinyatakan oleh:

fp= fs[v±vp]/[v±vs]

Dengan Keterangan

fp = frekuensi bunyi yang terdengar (Hz)

v = cepat rambat (m/s)

vp = kecepatan pendengar (m/s)

vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)

Tanda positif negative ± dari persamaan di atas berlaku dengan ketentuan sebagai berikut:

1) Pendengar mendekati sumber → vp bertanda (+)

2) Pendengar menjauhi sumber → vp bertanda (–)

3) Sumber mendekati pendengar → vs bertanda (–)

4) Sumber menjauhi pendengar → vs bertanda (+)

Contoh Soal Ujian Effect Doppler

Mobil ambulan bergerak dengan kecepatan 35 m/s sambil membunyikan sirinenya yang memiliki frekuensi 450 Hz. Pada saat itu ada seseorang yang mengendarai sepeda motor sedang berpapasan dengan ambulan. Kecepatan sepeda motornya 25 m/s.

Berapakah frekuensi sirine yang diterima pengendara sepeda motor itu jika kecepatan bunyi saat itu 343 m/s

Penyelesaian

v = 343 m/s

vs = kecepatan sumber 35 m/s,

vp = kecepatan pendengar 25 m/s

fs = 450 Hz

Ditanya

Frekuensi pendengar ketika mendekati bunyi sirine mobil ambulans

fp= fs[v±vp]/[v±vs]

fp= 450Hz [343+25]/[343-35]

fp= 537,7Hz

frekuensi pendengar setelah menjauh dari bunyi sirine mobil

fp= fs[v±vp]/[v±vs]

fp= 450Hz[343-25]/[343+35]

fp= 378,6Hz

Energi Gelombang Bunyi

Energi gelombang bunyi dapat ditentukan dari energi potensial maksimum getaran karena bunyi merupakan gelombang longitudinal hasil perambatan getaran.

Jika udara atau gas dilalui gelombang bunyi, partikel-partikel udara akan bergetar sehingga setiap partikel akan mempunyai energi sebesar:

E = ½ kA2

Dengan Keterangan

k = tetapan,

A = amplitudo

E = ½ mω2 A2

E= 2π2mf 2A2

dengan:

E = energi gelombang ( J)

ω = frekuensi sudut (rad/s)

k = konstanta (N/m)

f = frekuensi (Hz)

A = amplitudo (m)

Intensitas Bunyi

Intensitas bunyi menyatakan energi bunyi tiap detik. Ini sama saja dengan daya bunyi yang menembus bidang setiap satuan luas permukaan secara tegak lurus. Intensitas bunya dapat dinyatakan dengan formulasi yang dirumuskan dalam persamaan berikut:

I = P/A

Dengan keteangan

I = intensitas bunyi (watt/m2),

A = luas bidang permukaan (m2),

P = daya bunyi (watt).

Contoh Soal Energi dan Intensitas Bunyi.

Pada sebuah arena balap, sebuah sepeda motor melepaskan daya bunyi sekitar 100 W. Jika daya ini terdistribusi secara seragam ke semua arah arena, berapakah intensitas bunyi pada jarak 50 m?

Penyelesaian:

Diketahui:

P = 100 W

R = 50 m

Ditanya: I = …. ?

Jawab:

I = P/A

I= 100/[4 π (50)2]

I= 3,185 × 10-3 W/m2

Taraf Intesnsitas Bunyi

Intensitas gelombang bunyi yang dapat didengar oleh manusia adalah sekitar 10 – 12 watt/m2, batas nilai ini disebut dengan ambang pendengaran.

Sementara itu, intensitas terbesar bunyi yang masih dapat terdengar oleh manusia tanpa menimbulkan rasa sakit adalah 1 watt/m2, batas nilai ini disebut dengan  ambang perasaan.

Hal ini menyebabkan rentang intensitas bunyi yang dapat merangsang pendengaran itu besar, yaitu antara 1 – 12 watt/m2.

Untuk mengetahui taraf intensitas (TI ) bunyi, yaitu perbandingan antara intensitas bunyi dengan harga ambang pendengaran, digunakan skala logaritma, yang diformulasikan dengan menggunkan rumus dalam persamaan berikut:

TI= 10 log(I/I0)

Dengan keterangan:

TI = taraf intensitas bunyi (dB),

I0 = harga ambang intensitas bunyi (10 watt/m2),

I = intensitas bunyi (watt/m2).

Besaran TI tidak berdimensi dan mempunyai satuan bel, atau umumnya disebut desibel (dB), yang besarnya 1/10 bel.

1 bel = 10 dB

Daftar Pustaka:

  1. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta.
  2. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta.
  3. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,  Jakarta.
  4. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  5. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  6. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  7. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons
  8. Ardra.Biz, 2019, “Gelombang Bunyi, Pengertian Gelombang Bunyi, Bentuk gelombang bunyi, contoh gelombang bunyi, Medium rambat gelombang bunyi, Gelombang Audio Bunyi, Contoh Gelombang audio,
  9. Ardra.Biz, 2019, “Frekuensi Gelombang audio, Gelombang Infrasonik, Contoh Gelombang Infrasonik, Frekuensi Gelombang infrasonic, Gelombang Ultrasonik, Contoh Gelombang Ultrasonik, Frekuensi Gelombang Ultrasonik,
  10. Ardra.Biz, 2019, “Sumber Bunyi, Contoh Sumber Bunyi, Pengertian Nada dasar dan atas, pengertian harmonic dasar, rumus nada dasar, Frekuensi Sumber Bunyi Dawai, Panjang gelombang Sumber Bunyi Dawai, Contoh Sumber Bunyi Dawai, Rumus Nada Dasar Sumber Bunyi Dawai,
  11. Ardra.Biz, 2019, “Sumber Bunyi Kolom Udara, Contoh Sumber Bunyi Kolom Udara, Pipa Organa Terbuka, Panjang gelombang Nada dasar dari pipa organa, Contoh sumber bunyi pipa organa, Pipa Organa Tertutup, Contoh Sumber bunyi Pipa organa tertutup, rumus pipa organa terbuka,
  12. Ardra.Biz, 2019, “Panjang gelombang Nada dasar dari pipa organa tertutup, Panjang gelombang Nada atas pertama dari pipa organa tertutup, Jumlah perut  gelombang pipa organa, jumlah simpul gelombang pipa organa, Sifat Gelombang Bunyi, Sifat Pemantulan Gelombang Bunyi, Contoh Sifat Pemantulan Gelombang Bunyi,
  13. Ardra.biz, 2019, “Sifat Pembiasan Gelombang Bunyi, Contoh Sifat Pembiasan Gelombang Bunyi, Sifat Interferensi Gelombang bunyi, Contoh Sifat Interferensi Gelombang bunyi, interferensi kontruktif gelombang bunyi,
  14. Ardra.Biz, 2019, “Contoh interferensi kontruktif gelombang bunyi, interferensi distruktif, contoh interferensi distruktif gelombang bunyi, Sifat Difraksi Gelombang Bunyi, Contoh Sifat Difraksi Gelombang Bunyi, Resonansi gelombang bunyi,  Contoh Resonansi gelombang bunyi, Syarat terjadinya resonansi, Efek Doppler,
  15. Ardra.Biz, 2019, “Rumus Efek Doppler, Penemu Efek Doppler, Contoh Soal Ujian Effect Doppler, Energi Gelombang Bunyi, rumus Energi Gelombang Bunyi, Intensitas Bunyi, Rumus Intensitas Bunyi, Satuan Intensitas Bunyi,
  16. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Soal Energi dan Intensitas Bunyi, Taraf Intesnsitas Bunyi, Satuan Taraf Intesnsitas Bunyi, Rumus Taraf Intesnsitas Bunyi, Batas frekuensi ambang pendengaran, batas frekuensi ambang perasaan, pengertian dan symbol decibel,

Getaran Dan Gelombang

Pengertian. Getaran adalah suatu peristiwa gerak bolak- balik sebuah benda terhadap suatu titik kesetimbangan. Kesetimbangan yang dimaksud adalah keadaan di mana suatu benda berada pada posisi diam ketika gaya yang bekerja pada benda tersebut dihilangkan.

Contoh contoh getaran yang sederhana di antaranya adalah getaran beban yang digantung pada ujung pegas, getaran senar gitar pada saat dipetik, getaran pada bandul sederhana, getaran atom pada zat padat, dan lain sebagainya.

Getaran dibagi dalam dua jenis yaitu getaran mekanis dan getaran nonmekanis. Getaran mekanis merupakan getaran dimana benda yang bergetar mengalami pergeseran linear atau pergeseran sudut.  Contoh getaran mekanis adalah Getaran Gong yang dipukul, getaran senar gitar pada saat dipetik, getaran pada bandul sederhana,

Sedangkan, getaran nonmekanis melibatkan perubahan pada besaran- besaran fisika. Contoh dari getaran nonmekanis di antaranya adalah getaran pada medan listrik dan medan magnet.

Periode Getaran.

Periode getaran adalah selang waktu yang diperlukan sebuah benda untuk melakukan satu getaran lengkap. Dalam Sistem Internasional (SI), periode dilambangkan dengan T dan memiliki satuan sekon (s).

Secara umum periode dapat dinyatakan melalui persamaan yang diformulasikan dengan rumus berikut:

T = t/n

Dengan:

T = periode (satuan detik)

t = waktu (satuan detik)

n = jumlah getaran

Persamaan tersebut menyatakan bahwa periode adalah banyaknya waktu yang digunakan untuk menghasilkan sejumlah getaran. Ini artinya jumlah waktu persatuan getaran.

Frekuensi Getaran,

Frekuensi adalah banyaknya getaran dalam satu detik. Dalam Sistem Internasional (SI), frekuensi dilambangkan dengan f dan memiliki satuan Hertz (Hz). Satuan yang lebih besar adalah kiloHertz (kHz), megaHertz (MHz), atau gigaHertz (GHz). Satuan yang lain adalah cycle per second (cps), 1 cps = 1 Hz.

Secara umum frekuensi dapat dinyatakan melalui persamaan yang diformulasikan dengan rumus berikut:

f = n/t

dengan:

f = frekuensi (Hz)

t = waktu (satuan detik)

n = jumlah getaran

Persamaan tersebut menyatakan bahwa frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam kurun waktu tertentu. Ini artinya jumlah getaran persatuan waktu.

dari kedua persamaan di atas yaitu persamaan periode dan frekuensi dapat dikatakan bahwa frekuensi merupakan kebalikan dari periode, maka di antara kedua persamaan tersebut berlaku hubungan sebagai berikut:

T = t/n atau n =t/T

f = n/t atau n = f x t

jadi

t/T = f x t

f = 1/T atau

T = 1/f atau

Contoh Soal Perhitungan Rumus Frekuensi Getaran

Sebuah garputala bergetar dengan frekuensi 100 Hz. Berapa banyaknya getaran yang dapat dilakukan oleh garputala tersebut selama 1 menit?

Penyelesaian:

Diketahui:

f = 100Hz

t = 1 menit = 60 detik

Ditanya n= …

Jawab:

f = n/t

n = t f = 60 x 100 = 6000

sehingga, selama satu menit garputala tersebut dapat melakukan getaran sebanyak 6000 kali.

Soal Perhitungan Rumus Frekuensi Dan Periode

Benda bergerak dalam waktu 2 menit membuat 6.000 getaran. Berapa frekuensi dan periodenya?

Pembahasan

Diketahui:

t = 2 menit = 120 detik

Jumlah getarana

Σgetaran = n = 6.000 getaran

Ditanyakan  f dan T = …?

f = n/t

f = 6000/120=50 Hz

T=1/f

T=1/(50)=0,02 detik

Sehingga, frekuensi getarannya adalah 50 Hz dan periodenya 0,02 detik.

Pengetian Gelombang.

Secara sederhana dapat didefinisikan bahwa gelombang adalah getaran yang merambat. Gelombang adalah peristiwa perambatan energi dari satu tempat ke tempat lain. Rambatan bunyi merupakan contoh dari rambatan gelombang. Medium yang digunakan untuk pemindahan energi bunyi ini adalah udara.

Terjadinya suatu gelombang karena adanya peristiwa getaran, namun terjadinya getaran belum tentu akan menyebabkan suatu gelombang.

Syarat agar suatu gelombang dapat terjadi adalah adanya medium dan energi. Sedangkan, gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya adalah gelombang elektromagnetik. Contoh gelombang yang tidak butuh medium rambat adalah energi matahari yang merambat sampai ke bumi dalam bentuk gelombang elektromagnetik.

Jenis Gelombang

Berdasarkan pada arah getar dan arah rambatannya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Gelombang Transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatan gelombang. Gelombang transversal dapat digambarkan sebagai berikut.

Contoh dari gelombang transversal adalah gelombang air. Ketika kerikil dilemparkan ke kolam, maka pada air kolam akan terjadi gelombang transversal. Arah getaran air naik- turun, sedangkan arah rambat gelombang menyebar membentuk lingkaran ke arah sisi.

Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarannya sama (sejajar) dengan arah rambatan gelombangnya. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi.

Panjang Gelombang

Panjang gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu periode. Pada gelombang transversal dan gelombang longitudinal, panjang gelombang adalah jarak antara dua titik yang memiliki fase gelombang yang sama.

Panjang gelombang biasanya diberi notasi atau dilambangkan dengan λ dan baca lambda. Dalam Sistem Internasional (SI), satuan Panjang gelombang adalah meter (m).

Periode Gelombang

Periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu gelombang. Periode dilambangkan dengan huruf kapital T. Dalam Sistem Internasional (SI), satuan periode adalah detik (s).

Frekuensi Gelombang

Frekuensi adalah jumlah gelombang yang terbentuk selama satu detik. Artinya jumlah geleombang yag terbentuk persatuan waktu. Frekuensi dilambangkan dengan huruf kecil f. Dalam Sistem Internasional (SI), satuan frekuensi adalah Hertz (Hz).

Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang selama satu detik. Atau jarak yang ditempuh gelombang persatuan waktu.

Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan huruf kecil v. Dalam Sistem Internasional (SI), satuan cepat rambat gelombang adalah m/s. Secara matematis, cepat rambat gelombang dapat dinyatakan dengan persamaan yang diformuasikan dengan rumus sebagai berikut:

 v = Δs/Δt

v = cepat rambat gelombang (m/s)

s = perpindahan (m)

t = waktu tempuh (s)

Pada gelombang, dalam periode T, jarak tempuhnya sama dengan Panjang gelombangnya λ, sehingga cepat rambat gelombangnya dapat diformulasikan dengan rumus berikut

v = Δs/Δt = λ/T atau

v = λf

Contoh Soal Perhitungan Rumus Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat sebuah gelombang adalah 100 m/s. Jika panjang gelombang tersebut adalah 5 m, berapa frekuensi gelombang tersebut?

Pembahasan

Diketahui:

v = 100 m/s

λ = 5 m

Ditanya: f = …?

Jawab:

v = λf  atau

f = v/ λ

f = (100 m/s)/ (5 m)

f = 20 Hz

Jadi, frekuensi gelombang tersebut adalah 50 Hz.

Contoh Soal Ujian Getaran dan Gelombang.

Soal 1. Berikut ini yang paling tepat untuk menyatakan sebuah getaran ialah gerakan ….

  1. bolak-balik benda
  2. bolak-balik benda secara periodik di sekitar titik keseimbangannya
  3. periodik benda tanpa lintasan yang pasti
  4. benda dengan lintasan yang pasti

Soal 2. Frekuensi dinyatakan sebagai ….

  1. jumlah getaran tiap sekon
  2. waktu yang dibutuhkan untuk terjadi satu getaran
  3. simpangan terbesar benda yang bergetar
  4. kemampuan bergetar

Soal 3. Pernyataan tentang gelombang di bawah ini yang betul adalah ….

  1. salah satu bentuk energi
  2. getaran yang merambat
  3. getaran tunggal
  4. bentuk lain dari getaran

Soal 4. Gelombang yang arah rambat gelombangnya tegak lurus terhadap arah getarannya disebut gelombang ….

  1. transversal
  2. longitudinal
  3. elektromagnetik
  4. mekanik

Soal 5. Dalam rambatan gelombang mekanik, ….

  1. molekul-molekul zat antara akan ikut menjalar
  2. zat antara tidak ikut merambat
  3. gelombang dan molekul zat antara berjalan sejajar
  4. gelombang dan zat antara saling bersilangan

Soal 6. Jumlah getaran yang terjadi tiap satuan waktu disebut ….

  1. frekuensi getaran
  2. periode getaran
  3. amplitudo
  4. simpangan

Daftar Pustaka:

  1. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta.
  2. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta.
  3. Ardra.Biz, 2019, “Getaran Dan Gelombang, Pengertian Getaran Dan Gelombang, Contoh getaran yang sederhana
  4. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,  Jakarta.
  5. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  6. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  7. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  8. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Getaran Dan Gelombang, Pengertian Getaran Dan Gelombang, Contoh getaran yang sederhana, Jenis Getaran, getaran mekanis, getaran nonmekanis, Pengertian getaran mekanis, Pengertian getaran nonmekanis,
  10. Ardra.Biz, 2019, “Contoh getaran mekanis, Contoh getaran nonmekanis, Pengertian Periode Getaran, Periode getaran adalah, Satuan Periode, Rumus periode, Pengertian Frekuensi Getaran, Frekuensi adalah, Satuan frekuensi SI, Rumus Frekuensi,
  11. Ardra.Biz, 2019, “Hubungan Frekuensi dengan Periode, Contoh Soal Perhitungan Rumus Frekuensi Getaran,  Sebuah garputala bergetar dengan frekuensi 100 Hz. Berapa banyaknya getaran yang dapat  Soal Perhitungan Rumus Frekuensi Dan Periode, Pengetian Gelombang, Contoh rambatan gelombang,
  12. Ardra.Biz, 2019, “Syarat terjadinya gelombang, Contoh gelombang yang tidak butuh medium rambat, Jenis Jenis Gelombang, gelombang transversal, gelombang longitudinal, Gelombang transversal adalah, Contoh Gelombang Transversal, Gelombang Longitudinal, Gelombang longitudinal adalah,
  13. Ardra.Bizm 2019, “Contoh gelombang longitudinal, Pengertian Panjang Gelombang,  Panjang gelombang adalah, Satuan Simbol Panjang Gelombang, Periode Gelombang,  Periode adalah, Satuan symbol periode gelombang SI,
  14. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Frekuensi Gelombang Frekuensi adalah, Satuan Simbol Frekuensi Gelombang SI, Cepat Rambat Gelombang, Cepat rambat gelombang adalah, Rumus Cepat rambat gelombang,
  15. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Soal Perhitungan Rumus Cepat Rambat Gelombang, Contoh Soal Ujian Getaran dan Gelombang, Rumus Frekunsi Gelombang, Rumus periode gelombang,

Usaha Energi dan Daya.

Pengertian Usaha.  Dalam ilmu fisika Usaha umumnya didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dan perpindahan benda.  Satuan usaha dalam SI adalah Joule (J). Usaha secara matematis dapat diformulasikan dengan rumus sebagai berikut

W = F s

W = usaha (satuan Joule, J)

F = gaya (satuan Newton, N)

s = perpindahan (satuan meter, m)

Persamaan tersebut menyatakan Usaha sebesar satu Joule dihasilkan atau dikeluarkan oleh gaya sebesar satu Newton untuk memindahkan benda sejauh satu meter.

Contoh Soal Ujian Perhitungan Rumus Usaha.

Berapakah besarnya usaha yang harus dikeluarkan untuk memindahkan lemari sejauh lima meter dari tempat semula, jika berat lemari adalah 1000 Newton..

Pembahasan:

Diketahui:

F = 1000 N

s = 5 meter

Ditanya Usaha W =…

Jawab

W = F x s

W = 1000 N x 5 m

W = 5000 Nm

W = 5 kJ

Jadi usaha yang diperlukan untuk memindahkan lemari seberat 1000 Newton sejauh lima meter adalah lima kilo joule.

Pengertian Energi

Pengertian Energi. Dalam ilmu fisika Energi dapat didefinisika sebagai kemampuan untuk melakukan suatu usaha atau kerja. Energi kehidupan biasa lebih umum disebut sebagai tenaga.

Energi merupakan besaran turunan dengan satuan Joule (J) sama dengan satuan usaha. Energi merupakan sesuatu yang tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Energi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya.

Terdapat suatu hukum yang menguatkan pernyataan di atas dan dikenal dengan Hukum Kekekalan Energi.

Adapun Bunyi pernyataan dari hukum kekekalan energi adalah:

“Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain”.

Jenis Bentuk Energi

Adapun Bentuk atau jenis – jenis energi adalah energi mekanik, energi kimia, energi panas atau kalor, energi listrik, dan energi cahaya.

Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk melakukan Gerakan. Energi mekanik dapar diformuasikan secara matematis dengan rumus sebagai berikut

Em = Ek + Ep

Dengan keterangan:

Em = energi mekanik

Ek = energi kinetik

Ep = energi potensial

Jadi energi mekanik merupakan total energi yang dimiliki oleh benda yang merupakan penjumlahan dari energi kinetic dan potensial. Energi ini menunjukkan benda yang bergerak dengan memiliki jarak tertentu dari permukaan acuan.

Sebuah pesawat terbang yang sedang terbang maka pesawat tersebut mempunyai dua energi sekaligus, yaitu energi kinetik dan energi potensial.

Energi Kinetik

Energi kinetik merupakan energi yang dimiliki oleh benda karena geraknya atau Kelajuannya. Jadi Energi kinetik dimiliki oleh benda yang sedang bergerak. Besar energi kinetik sebanding dengan massa benda dan sebanding dengan kuadrat kelajuan atau kecepatannya.

Energi kinetic secara matematis dapat diformulasikan dengan rumus sebagai berikut:

Ek = ½ mv2

Dengan keterangan:

Ek = energi kinetik (satuan Joule, J)

m = massa benda (satuan kg)

v = kecepatan gerak benda (satuan m/s)

Contoh Soal Ujian Perhitungan Rumus Energi Kinetik

Sebuah sepeda motor dengan massa 100 kg bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Hitunglah Berapakah energi kinetik yang dimiliki oleh sepeda motor tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui :

m = 100 kg

v = 36 km/jam atau

v = 10 m/s

Ditanya Energi kinetic Ek = …

Jawab :

Ek = 1⁄2 . m . v2

Ek = 1⁄2 . 100 kg . 102 (m/s)2

Ek = 5.000 joule atau

Ek = 5 kJ

Jadi energi kinetic yang dimiliki oleh sepeda motor yang sedang melaju dengan kecepatan 10 m/detik adalah 5 kilo joule.

Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisi atau kedudukannya. Energi potensial dimiliki oleh benda yang diam pada jarak tertentu dari suatu permukaan acuan (tanah/ bumi). Energi potensial secara matematis dapat diformulasikan dengan rumus sebagai berikut

Ep = m g h

Ep = mgh

Dengan Keterangan:

Ep = energi potensial (satuan Joule, J)

m = massa benda (satuan kg)

g = percepatan gravitasi (satuan m/s2)

h = ketinggian benda dari acuan (satuan meter, m)

Contoh Soal Perhitungan Rumus Energi Potensial

Buah pepaya yang memiliki massa 500 gram tergantung pada pohonnya pada ketinggian 5 meter di atas tanah. Jika percepatan gravitasi di tempat itu adalah10 m/s2. Hitunglah berapa energi potensial yang dimiliki oleh pepaya tersebut?

Penyelesaian :

Diketahui : m = 500 gram = 0,5 kg

h = 5 m

g = 10 m/s2

Ditanyakan energi potensial Ep = …?

Jawab :

Ep = m . g . h

Ep = 0,5 m x 10 m/s2 x 5 m = 25 joule

Jadi energi potensial yang tersimpan dalam buah papaya pada ketinggian lima meter dari tanah adalah 25 joule.

Pengertian Daya

Daya didefinisikan sebagai laju atau kecepatan dalam suatu usaha. Daya merupakan usaha persatuan waktu.  Daya dapat diformulasikan secara matematis dengan rumus sebagai berikut

P = W/t

Dengan keterangan

P = daya (satuan watt, W)

W = usaha (satuan Joule, J)

t = selang waktu (satuan detik, s)

Contoh Soal Perhitungan Rumus Daya

Sebuah alat pendingin AC rumah dengan daya 1 pk digunakan selama satu jam. Berapakah usaha yang telah dilakukan oleh pendingin AC tersebut.

Pembahasan :

Diketahui :

P = 1 pk = 746 watt

t = 1 jam = 3600 detik

Ditanya usaha W =…

Jawab :

P = W/t atau

W = P . t = 746 x 3600

W = 2.685.600 joule atau 2.685,6 kJ

Jadi usaha yang telah dilakukan oleh pendingin AC selama satu jam adalah: 2.685,6 kJ atau dibulatkan menjadi 2,7 MegaJ.

Energi Kimia

Energi kimia adalah energi yang tersimpan dalam persenyawaan kimia. Energi kimia terdapat pada bahan makanan yang biasa dikonsumsi manusia, seperti nasi, ikan, telur, dan susu. Selain itu energi kimia juga terdapat dalam bahan bakar, seperti kayu arang, batubara, minyak, dan gas alam.

Energi Panas

Energi panas yang lebih dikenal dengan sebutan kalor adalah energi yang dihasilkan oleh gerak internal partakel partikel dalam suatu zat. Sumber energi panas yang sangat besar berasal dari Matahari.

Energi Listrik

Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh adanya arus listrik yaitu muatan listrik yang mengalir. Energi listrik dipindahkan dalam bentuk aliran muatan listrik melalui kawat logam konduktor yang disebut arus listrik.

Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi yang lain seperti energi gerak, energi cahaya, energi panas, atau energi bunyi. Energi listrik sangat dekat dengan kehidupan manusia karena sangat dibutuhkan untuk mempermudah segala aktivitas kehidupan.

Penggunaan energi listrik di antaranya untuk penerangan di malam hari dan mengoperasikan alat- alat elektronik dan alat komunikasi.

Energi Cahaya

Energi cahaya adalah energi yang dihasilkan oleh gelombang elektromagnet. Energi cahaya alami dan terbesar adalah energi cahaya yang berasal dari matahari.

Perubahan Bentuk Energi

Energi dapat berubah dari satu bentuk energi menjadi energi yang lainnya. Berikut beberapa Conoh Perubahan energi di antaranya adalah:

  1. a) Perubahan energi listrik menjadi energi panas, misalnya pada kompor listrik.
  2. b) Perubahan energi listrik menjadi energi mekanik, misalnya gergaji listrik.
  3. c) Perubahan energi mekanik menjadi energi listrik, misalnya turbin atau generator.
  4. d) Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya, misalnya pada lampu.
  5. d) Perubahan energi kimia menjadi energi mekanik, misalnya pada accu atau akumulator.

Daftar Pustaka:

  1. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons.
  2. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta.
  3. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Usaha, Pengertian Energi, Pengertian Daya, Satuan usaha dalam SI,
  4. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  5. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  6. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta.
  7. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,  Jakarta.
  8. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  9. Pengertian Usaha, Pengertian Energi, Pengertian Daya, Satuan usaha dalam SI, rumus perhitungan usaha, satuan gaya, Contoh Soal Ujian Perhitungan Rumus Usaha,
  10. Pengertian Energi, Jenis dan Contoh Energi, satuan energi Joule (J), Bunyi Pernyataan Hukum Kekekalan Energi, Jenis Bentuk Energi, Pengertian dan Contoh Energi Mekanik,
  11. Pengertian Energi Kinetik, Contoh Energi Kinetik, Rumus Energi kinetic, Contoh Soal Perhitungan Rumus Energi Potensial, Contoh Soal Ujian Perhitungan Rumus Energi Kinetik,
  12.  Pengertian  Energi Potensial, Contoh Energi potensial, Rumus Energi Potensial, Pengertian dan contoh soal Daya, Contoh Daya, Satuan daya watt, Contoh Soal Ujian Perhitungan Rumus Daya,
  13. Energi Kimia, Contoh Energi kimia, Fungsi Energi Kimia, Fungsi dan Contoh Energi Panas, Fungsi Contoh Energi Energi Listrik, Fungsi Contoh Energi Cahaya,
  14. Perubahan bentuk  energi, Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya, Perubahan energi listrik menjadi energi mekanik, Perubahan energi mekanik menjadi energi listrik, Perubahan energi kimia menjadi energi mekanik, Perubahan energi listrik menjadi energi panas,