“If I have been able to see further,
it was only because I stood on the shoulders of Giants”.
--- Isaac Newton (1643-1727) ---
Apakah anak-anak Indonesia setara kecerdasannya dengan anak-anak bangsa-bangsa maju di dunia? Kalau anda melihat deretan prestasi Prof. Yohanes Surya dan anak-anak asuhannya, jawabannya adalah, tidak.Samasekali tidak.
Anak-anak Indonesia lebih unggul, lebih cerdas, lebih genius dibanding anak-anak dari bangsa-bangsa lainnya, termasuk dari bangsa-bangsa maju!
Di bawah bimbingannya, anak-anak Indonesia berkali-kali merebut gelar juara berbagai olimpiade fisika dan sains dunia yang sangat bergengsi. Mereka bahkan mengalahkan anak-anak dari China, Amerika, Jerman,Inggris, India, Korea Selatan, Australia, dan Israel.
Bangsa-bangsa itu yang masih mengira Indonesia adalah bangsa yang terbelakang akanterkejut karena Indonesia tidak hanya setara dengan mereka, tapi bahkantelah melampaui mereka.
Prof Yohanes Surya dan para anak didiknya yang istimewa, cerdas, danpantang menyerah, benar-benar membuat harum nama Indonesia di dunia.
Tiga tahun yang lalu, 2006, Republik Indonesia berhasil secara spektakuler merebut juara dunia Olimpiade Fisika Internasional ke 37 di Singapura, ”37th International Physics Olympiad”. Inilah Olimpiade Fisika terbesar sepanjang sejarah, diikuti para siswa paling cerdas dari 85 negara, dan kita berhasil menjuarainya!
Kita berhasil merebut total 4 Emas, dan 1 Perak, bahkan Jepang saja hanya dapat 3 Perunggu! Ini membuktikan bahwa anak-anak Indonesia tidak sejajar dengan anak-anak cerdas lain di dunia, kita adalah juara, pemenang, nomor 1, lebih hebat dari semua lainnya.
Dan baru-baru ini, April 2009, Indonesia berhasil lagi menjadi Juara Umum di International Conference of Young Scientists (ICYS) di Polandia, mengalahkan pelajar dari negara-negara maju seperti Jerman, Belanda, Amerika, dan Rusia!
Total 6 Emas direbut anak-anak Indonesia dari berbagai bidang ilmu, sementara peserta-peserta dari negara majuhanya mampu dapat paling banyak 3 emas.
Di Singapura 2006, seorang anak Indonesia asuhan Yohanes Suryaberhasil menjadi ”The Absolute Winner”, juara dunia IPhO, yang terbaikmengalahkan 386 anak-anak paling cerdas di negaranya masing-masing. Saat itu, tidak ada yang menyangka Indonesia bisa mendapat medali apapun.
Tapi bukan hanya mendapat medali, anak-anak Indonesia justru mendominasi olimpiade sains bergengsi itu, dan merebut emas paling banyak. Benar-benar surprise yang spektakuler. Sang pemenang besar itu adalah Jonathan Mailoa, anak genius yang sekarang telah belajar di MIT, Massachusetts Institute of Technology.
Dan tidak itu saja. Yang juga mengejutkan adalah peserta termuda genius yang berhasil merebut medali perak. Dia masih kecil, baru SMP, dan kemenangannya membuat seluruh penonton dan perwakilan dari seluruh dunia tertegun dan takjub. Nama anak itu adalah Muhammad Firmansyah Kasim. Para wakil peserta terheran-heran, bagaimana anak sekecil ini bisa memecahkan persoalan fisika yang begitu kompleks, setara S-2 dan bahkan menjadi salah satu juara? Firman memang bukan anak kecil biasa.
Tahun 2007, Firman kembali mencapai prestasi yang bahkan lebih spektakuler. Ia berhasil merebut emas di kejuaraan dunia “8th Asian Physics Olympiad (APhO)” di, Shanghai, China. Mengalahkan anak-anak terbaik China, di China, adalah sebuah prestasi yang heroik.
Saat itu dia masih kelas 1 SMA (SMA Athirah Makasar), sementara pesaing-pesaingnya, anak-anak terbaik dari seluruh dunia, terutama dari China (yang berpenduduk 1,3 milyar), kebanyakan sudah kelas tiga. Dari5 anak yang berhasil merebut emas, 4 dari China, dan hanya satu yang dari luar China, yaitu dari Indonesia, Muhammad Firmansyah Kasim, dan dia pun bahkan adalah peserta paling muda.
Banyak juga anak-anak genius Indonesia justru datang dari daerah yang seringkali kita anggap sebagai daerah tertinggal, Papua. Ternyata dalam melahirkan manusia-manusia genius, mereka samasekali tidak tertinggal.
Bahkan disana banyak anak-anak yang kecerdasannya tidak akan tertandingi oleh kebanyakan anak-anak paling cerdas di daerah-daerah lainnya. Anak-anak genius itu adalah George Saa, Anike Bowaire, Andrey Awoitauw, Rudolf Surya Bonay, Jane Ansanay, Zacharias Viktor Kareth,dan masih banyak lainnya.
Brilliant Minds, dari Papua
George Saa, adalah pemenang “First Step to Nobel Prize in Physics” 2004, dan hanya anak-anak paling cerdas di seluruh dunia, para genius mudacalon-calon peraih Nobel yang mampu meraihnya.
Hasil penelitiannya yang berjudul “Infinite Triangle and Hexagonal Lattice Networks of Identical Resistor” mengalahkan ratusan karya terbaik yang dikirim peserta-peserta dari 73 negara di dunia. Setiap karya yang masuk akan dinilai 30 ahli-ahli fisika dari 25 negara. Dan juri memutuskan pemenangnya adalah George Saa, dari Indonesia.
Hebatnya, George (Oge) bisa mempunyai pemikiran yang sejauh itu dariPapua. Kita tahu disana fasilitasnya, buku-buku, alat-alat laboratorium, apalagi internet, semua begitu terbatas. Bahkan Oge kadang juga terpaksa tidak bersekolah karena tak punya ongkos, atau harus membantu ayahnya di ladang. Sesuatu yang tentu saja akan membuatnya menangis berjam-jam. Belum lagi buku yang seringkali tidak bisa terbeli.
Ada satu hal yang heroik yang bisa kita pelajari dari sini, bahkan oleh tokoh-tokoh besar dan pejabat di Jakarta. Kalau kemauan kita cukup kuat, tidak akan ada lagi yang tidak mungkin. Tidak akan ada apapun yang bisa menghalangi seseorang dengan kemauan yang cukup besar.
Dan uang, adalah masalah omong kosong. Kalau anda membaca buku di perpustakaan, gratis tanpa biaya, dan anda membacanya seperti orang gila dari pagi sampai malam, tidak akan ada yang bisa mengalahkan anda, bahkan di seluruh dunia.
"Uang bukan segala-galanya untuk maju.
Selalu ada jalan untuk menimba ilmu."
--- George Saa ---
Dan George beruntung karena akhirnya dia mendapat bimbingan dari seorang profesor terbaik di Indonesia, Prof. Yohanes Surya. Dengan bimbingan yang unggul, terbukti setiap anak Indonesia, semuanya, bisa jadi yang terunggul.
Di tahun 2005, gadis cilik Anike Bowaire dari SMU Negeri 1 Serui, Papua,gantian meraih “The First Step to Nobel Prize in Physics” di Warsawa, Polandia. Makalahnya yang berjudul berjudul “Chaos in an Accelerated Rotating Horizontal Spring” dianggap sangat kreatif dan original.
Seorang anak SMU yang mengenal Teori Chaos (keteraturan dalam chaos) sebenarnya nyaris adalah sebuah keajaiban. Tapi seorang anak SMU yang bisa menciptakan teori sendiri tentang Chaos, adalah sesuatu yang nyaris mustahil. Tapi itulah keajaiban besar yang datang dariPapua.
Anike sudah membuat harum nama Indonesia, padahal umurnya pun belum 20 tahun. Karena senangnya belajar, Anike bisa membaca dan belajar dari pagi buta sampai tengah malam. Orang-orang mungkin akan bertanya, ”kenapa?”.
Jawabannya sederhana. Karena ia senang dengan fisika, dan dunia fisika. Baginya, fisika adalah keajaiban.
Setiap benda-benda dan pergerakan segala sesuatu di alam semesta, dari quark sampai galaksi, adalah keajaiban, teka-teki dari Tuhan Yang Maha Baik. Setiap fenomenanya, dari cahaya, gravitasi, sampai Lubang Hitam di pusat tata-surya adalah tantangan yang seru untuk dipecahkan.
Teka-teki yang kadang-kadang bisa dipecahkan dengan jawaban yang kreatif dan paling sederhana.
“Kesenangan yang lain adalah setelah saya dapat emas, kawan-kawan di Papua yang sebelumnya selalu tertawa melihat saya setiap sore ikut les bahasa Inggris kini mulai rajin belajar.”
---Anike Bowaire, 20 tahun, keteladanan---
Banyak lagi anak-anak Papua yang memiliki prestasi spektakuler. Rudolf Surya Bonay Andrey Awoitauw (20 tahun, lahir 7 Desember 1988), adalah pemenang “The First Step to Nobel Prize in Chemistry” di tahun 2006 danmendapat medali emas Olimpiade Sains Nasional (2005) mengalahkan Ivan Kristanto, juara dunia dari Jakarta.
Ada juga Jane Ansanay danZacharias Viktor Kareth yang akan mengikuti Olimpiade Fisika Asia di Vietnam. Indonesia benar-benar dianugerahi Tuhan begitu banyak anak-anak cemerlang. Mereka tersebar di seluruh penjuru Indonesia bahkan sampai ke pelosok-pelosok terpencil.
Ada Pangus Ho, Irwan Ade Putra dan Andy Oktavian Latief yang bersama Jonathan Mailoa mendapat emas di IphO 2006 di Singapura.
Ada Dhina Pramita Susanti (16 tahun), yang bersama Anike Bowairemendapat emas di “The First Step to Nobel Prize in Physics” ke-13 di Warsawa, Polandia 2005. Dia juga belajar di bawah bimbingan Prof Yohanes Surya.
Dina yang masih remaja kecil ini saat akan ke Polandia berjuang dengan tidur hanya empat jam sehari, selama 4 bulan, untuk bisa menguasai soal-soal yang hanya dimengerti mahasiswa-mahasiswafisika tingkat pasca sarjana. Benar-benar keteguhan yang menakjubkan.
Ada juga Stephanie Senna , murid SLTP Ipeka Tomang yang menjadianak Indonesia pertama yang meraih emas di Internasional Biology Olympiad di Saskatoon, Kanada 2007. Dia juga pernah meraih gelar “The Best Experimental Winner” di “International Junior Science Olympiad”2004 di Jakarta.
Di ajang bergengsi yang diikuti 30 negara ini Indonesia kembali menjadi juara umum dengan memborong 8 medali emas, 4 perak, ”Best Experimental Winner” dan “Absolute Winner”. Taiwan mendapat 5 Emas, dan bahkan Korea Selatan dan Rusia saja hanya dapat 1 Emas.
Ada juga anak 13 tahun dari Cilacap bernama Azis Adi Suyono. Ia benar-benar seperti Lintang di cerita Laskar Pelangi. Sekolahnya jauh, dan harus menyeberangi sungai dan rawa-rawa. Anak genius inilah yang merebut gelar ”Absolute Winner” di Olimpiade Sains Junior Internasional 2004 di Jakarta.
Anak dari keluarga sederhana, dan bersekolah di sekolah terpencil di desa Jojok, Kotawaru Cilacap ini mampu mengalahkan pelajar-pelajar terbaik dari Korea, Taiwan dan Rusia yang mempunyai sistem pendidikan terbaik dan fasilitas super canggih.
Presiden SBY pun kagum padanya. Azis termasuk dalam salahsatu penerima Anugerah Kehormatan Satyalancana Wira Karya yang diberikan di Istana Negara kepada anak-anak Indonesia yang telah mengharumkan nama Indonesia dalam berbagai lomba sains internasional.
Kenapa Azis bisa begitu hebat? Karena baginya fisika itu asyik. Fisika membuatnya bisa mengkhayal tentang begitu banyak hal-hal ajaib di alam semesta. Dia membayangan keajaiban kecepatan cahaya, dan impiannya adalah bila seandainya dia bisa terbang melebihi kecepatan cahaya, maka ”Waktu” akan berhenti.
Mungkin kalau manusia sudah benar-benar menguasai Relativitas Ruang-Waktu, maka manusia bisa mengendalikan waktu, dan melakukan ”time travel” seperti di film-film sains-fiksi.
Mungkin kalau kita tidak bisa menemukan Lintang yang ada di Laskar Pelangi, maka Azis Adi Suyono akan menjadi kembaran Lintang yang sejati. Seorang anak kecil yang ditakdirkan menjadi secemerlang Einstein dan Newton.
Dari Klaten, sebuah kota kecil di dekat Yogyakarta, kita akan menemukan seorang anak sederhana bernama Ad Masyhur Aziz Hilmy. Umurnya baru16 tahun waktu dia menjuarai Olimpiade Astronomi Internasional 2004 diUkraina.
Azis yang seringkali tidak punya uang untuk membeli buku, bisa menjadijuara sains tingkat dunia. Karena tidak punya uang untuk membeli buku, maka ia memuaskan keingintahuannya tentang luar angkasa dengan membaca di perpustakaan sekolahnya sepanjang hari.
Kalau bukunya sudah habis, dia akan pergi ke Yogya, dan dia akan ke pergi toko buku di mal atau perpustakaan, dan membaca disana sampai 5-6 jam.
Wisdom begins in Wonder..
Socrates (469-399SM)
Kenapa dia begitu suka astronomi?
Waktu masih SD, dia pernah membaca sebuah buku yang ringan dan populer. Disana, dia bisa melihat berbagai macam benda angkasa yang menakjubkan, bulan, bintang, planet-planet lain d luar Bumi, galaksi raksasa, tata-surya, nebula yang indah. Sebuah buku Astronomi Populer. Dan pikirannya terbuka, seperti Newton.
(Sumber dari majalah Tempo/From: Apakah anak-anak Indonesia setara kecerdasannya dengan anak-anak bangsa-bangsa maju di dunia?)
taken from http://www.yohanessurya.com/
Thursday, December 17, 2009
Tendangan Pisang dan Bola Rotairo
Mau tahu apa yang dilakukan oleh Kapten tim Inggris David Beckham sebelum bertanding pada pertandingan pertamanya di Piala Eropa 2004? Beckham berlatih tendangan bebas sendirian! Ternyata ia sedang mempersiapkan tendangan pisangnya yang begitu terkenal. Ketika Beckham melakukan tendangan bebas dari jarak 30 meter. Bola yang ditendang akan melengkung ke samping seperti bentuk pisang, melewati pagar betis pemain lawan dan meluncur secara cepat masuk gawang membuat kiper-kiper terbengong-bengong. Kiper-kiper ini dibuat tidak mengerti mengapa bola itu bisa melengkung ke samping, mereka sukar mengantisipasi arah lengkungan bola ini (Gb 1).
Bagaimana Beckham melakukan tendangan ini? Cukup sederhana. Tetapi butuh pengetahuan fisika yang lumayan (makanya rajin belajar fisika). Beckham menyontek bola sedikit dibawah pusat berat bola dengan ujung sepatunya (Gb 2). Sontekan model ini akan membuat bola melambung sambil berputar (spin). Ketika bola bergerak, aliran udara mengalir berlawanan arah dengan arah gerak bola. Putaran atau spin bola akan mempercepat aliran udara di daerah A dan memperlambat kecepatan aliran udara di daerah B sehingga kecepatan udara di daerah A lebih besar dibandingkan dengan kecepatan udara di daerah B (Gb.3). Nah menurut fisika (hukum Bernoulli), udara yang bergerak lebih cepat, tekanannya lebih rendah. Perbedaan tekanan udara antara daerah A dan B akan menimbulkan gaya tekan yang arahnya dari B ke A. Akibatnya ... tahu sendiri kan? Gaya tekan ini akan membuat bola membelok (lintasannya jadi melengkung). Jika bola bergerak dengan kecepatan sekitar 45 dan berotasi dengan 8-10 putaran per detik gaya tekan ini akan membelokkan bola selebar 4 meter. Cukup membuat penjaga gawang kepusingan, bukan? Peristiwa melengkungnya bola ini dalam fisika sering disebut dengan efek Magnus. Gimana? Asyik nggak?
Bola Roteiro merupakan bola resmi yang dipakai dalam Euro 2004. Beckham sangat menyukai bola ini, menurut Beckham “bola ini mempunyai efek belokan yang luar biasa, ini dapat membingungkan banyak kiper. Belum pernah orang melihat bola seperti ini, ini akan menjadi bola yang baik untuk bermain”.
Tetapi beberapa tim tidak menyukai bola ini. Vassilis Tsartas pemain tengah Yunani mengatakan bola ini aneh. Karel Bruckner dari Republik Czech mengatakan bahwa bola ini hanya bagus untuk mereka yang melakukan operan jarak pendek seperti para pemain Real Madrid, tetapi menjadi problem bagi tim-tim yang sering melakukan operan jarak jauh seperti tim Czech ini.
Dilihat dari berat dan ukurannya, bola yang diberi nama Roteiro (diambil dari buku harian Vasco de Gamma sang penjelajah dari Portugal) itu, sebenarnya tidak terlalu berbeda jauh dengan bola-bola lain. Perbedaan utamanya adalah bola ini tidak mempunyai jahitan karena penyambungannya dilakukan dengan tehnik panas (thermal-bonding). Dengan tehnik penyambungan ini diharapkan antara bola satu dengan bola lain mempunyai performance dan yang lebih konsisten. Namun karena tidak ada jahitan permukaan bola menjadi lebih licin. Ini akan mengurangi hambatan udara dan memberikan efek magnus yang lebih besar. Akibatnya pada tendangan jauh, bola akan melengkung lebih banyak, dan lebih sulit dikontrol. Seperti komentar pelatih Tim Spanyol Inaki Saez: "As it has no seams it behaves very strangely. It's horrible, difficult to control and to pass."(karena tidak ada jahitan, bola berkelakuan aneh, mengerikan, sukar dikontrol dan sukar dioper). Pemain tengah Joaquin mengatakan: "It's hard to believe they can call this a ball. It lifts a lot and doesn't follow a true line." (sukar dipercaya ini disebut bola, melengkung terlalu banyak dan tidak mengikuti lintasan yang benar). Direktur Bayer Leverkusen, Jurgen Kohler, berpendapat "It looks like a flying saucer, moves around a lot and has a strange flight path." (seperti piring terbang, banyak berputar dan lintasannya aneh). Namun bagi Beckham keadaan inilah yang diharapkan! Bola akan melengkung lebih dalam dan lebih membingungkan penjaga gawang! (***) (Prof. Yohanes Surya, Ph.D)
Taken from http://www.yohanessurya.com/
Bagaimana Beckham melakukan tendangan ini? Cukup sederhana. Tetapi butuh pengetahuan fisika yang lumayan (makanya rajin belajar fisika). Beckham menyontek bola sedikit dibawah pusat berat bola dengan ujung sepatunya (Gb 2). Sontekan model ini akan membuat bola melambung sambil berputar (spin). Ketika bola bergerak, aliran udara mengalir berlawanan arah dengan arah gerak bola. Putaran atau spin bola akan mempercepat aliran udara di daerah A dan memperlambat kecepatan aliran udara di daerah B sehingga kecepatan udara di daerah A lebih besar dibandingkan dengan kecepatan udara di daerah B (Gb.3). Nah menurut fisika (hukum Bernoulli), udara yang bergerak lebih cepat, tekanannya lebih rendah. Perbedaan tekanan udara antara daerah A dan B akan menimbulkan gaya tekan yang arahnya dari B ke A. Akibatnya ... tahu sendiri kan? Gaya tekan ini akan membuat bola membelok (lintasannya jadi melengkung). Jika bola bergerak dengan kecepatan sekitar 45 dan berotasi dengan 8-10 putaran per detik gaya tekan ini akan membelokkan bola selebar 4 meter. Cukup membuat penjaga gawang kepusingan, bukan? Peristiwa melengkungnya bola ini dalam fisika sering disebut dengan efek Magnus. Gimana? Asyik nggak?
Bola Roteiro merupakan bola resmi yang dipakai dalam Euro 2004. Beckham sangat menyukai bola ini, menurut Beckham “bola ini mempunyai efek belokan yang luar biasa, ini dapat membingungkan banyak kiper. Belum pernah orang melihat bola seperti ini, ini akan menjadi bola yang baik untuk bermain”.
Tetapi beberapa tim tidak menyukai bola ini. Vassilis Tsartas pemain tengah Yunani mengatakan bola ini aneh. Karel Bruckner dari Republik Czech mengatakan bahwa bola ini hanya bagus untuk mereka yang melakukan operan jarak pendek seperti para pemain Real Madrid, tetapi menjadi problem bagi tim-tim yang sering melakukan operan jarak jauh seperti tim Czech ini.
Dilihat dari berat dan ukurannya, bola yang diberi nama Roteiro (diambil dari buku harian Vasco de Gamma sang penjelajah dari Portugal) itu, sebenarnya tidak terlalu berbeda jauh dengan bola-bola lain. Perbedaan utamanya adalah bola ini tidak mempunyai jahitan karena penyambungannya dilakukan dengan tehnik panas (thermal-bonding). Dengan tehnik penyambungan ini diharapkan antara bola satu dengan bola lain mempunyai performance dan yang lebih konsisten. Namun karena tidak ada jahitan permukaan bola menjadi lebih licin. Ini akan mengurangi hambatan udara dan memberikan efek magnus yang lebih besar. Akibatnya pada tendangan jauh, bola akan melengkung lebih banyak, dan lebih sulit dikontrol. Seperti komentar pelatih Tim Spanyol Inaki Saez: "As it has no seams it behaves very strangely. It's horrible, difficult to control and to pass."(karena tidak ada jahitan, bola berkelakuan aneh, mengerikan, sukar dikontrol dan sukar dioper). Pemain tengah Joaquin mengatakan: "It's hard to believe they can call this a ball. It lifts a lot and doesn't follow a true line." (sukar dipercaya ini disebut bola, melengkung terlalu banyak dan tidak mengikuti lintasan yang benar). Direktur Bayer Leverkusen, Jurgen Kohler, berpendapat "It looks like a flying saucer, moves around a lot and has a strange flight path." (seperti piring terbang, banyak berputar dan lintasannya aneh). Namun bagi Beckham keadaan inilah yang diharapkan! Bola akan melengkung lebih dalam dan lebih membingungkan penjaga gawang! (***) (Prof. Yohanes Surya, Ph.D)
Taken from http://www.yohanessurya.com/
Tuesday, November 24, 2009
Mengenal Komponen Elektronika
1. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi tertentu, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik hambatan terhadap suhu dan panas. Resistor memberikan hambatan agar komponen yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang besar, serta dapat digunakan sebagai pembagi tegangan.
2. Kapasitor
kapasitor adalah komponen elektrik yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Salah satu jenis kapasitor adalah kapasitor keeping sejajar. Kapasitor ini terdiri dari dua buah keping metal sejajar yang dipisahkan oleh isolator yang disebut dielektrik. Bila kapasitor dihubungkan ke batere kapasitor terisi hingga beda potensial antara kedua terminalnya sama dengan tegangan batere. Jika batere dicabut, muatan-muatan listrik akan habis dalam waktu yang sangat lama, terkecuali bila sebuah konduktor dihubungkan pada kedua terminal kapasitor.
3. Dioda
Dioda adalah devais semikonduktor yang mengalirkan arus satu arah saja. Dioda terbuat dari Germanium atau Silicon yang lebih dikenal dengan Dioda Junction. Dioda juga digunakan pada adaptor yang berfungsi sebagai penyearah dari sinyal AC ke DC.
4. LED (Light Emitting diode)
LED merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi dayanya.
5. Relay
Transistor tidak dapat berfungsi sebagai sebagai switch (saklar) tegangan DC atau tegangan tinggi .Selain itu, umumnya tidak digunakan sebagai switching untuk arus besar (>5 A). Dalam hal ini, penggunakan relay sangatlah tepat. Relay berfungsi sebagai saklar yang bekerja berdasarkan input yang dimilikinya.
Keuntungan relay :
· dapat switch AC dan DC, transistor hanya switch DC
· Relay dapat switch tegangan tinggi, transistor tidak dapat
· Relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang besar
· Relay dapat switch banyak kontak dalam 1 waktu
Kekurangan relay :
· Relay ukurannya jauh lebih besar daripada transistor
· Relay tidak dapat switch dengan cepat
· Relay butuh daya lebih besar disbanding transistor
· Relay membutuhkan arus input yang besar
6. Transistor
Transistor bipolar biasanya digunakan sebagai saklar elektronik dan penguat pada rangkaian elektronika digital. Transistor memiliki 3 terminal. Transistor biasanya dibuat dari bahan silikon atau germanium. Tiga kaki yang berlainan membentuk transistor bipolar adalah emitor, basis dan kolektor. Mereka dapat dikombinasikan menjadi jenis N-P-N atau P-N-P yang menjadi satu sebagai tiga kaki transistor. Gambar di bawah memperlihatkan bentuk dan simbol untuk jenis NPN. (Pada transistor PNP, panah emitor berlawanan arah).
Pada rangkaian elektronik, sinyal inputnya adalah 1 atau 0 ini selalu dipakai pada basis transistor, yang mana kolektor dan emitor sebagai penghubung untuk pemutus (short) atau sebagai pembuka rangkaian. Aturan/prosedur transistor sebagai berikut:
· Pada transistor NPN, memberikan tegangan positif dari basis ke emitor, menyebabkan hubungan kolektor ke emitter terhubung singkat, yang menyebabkan transistor aktif (on). Memberikan tegangan negatif atau 0 V dari basis ke emitor menyebabkan hubungan kolektor dan emitor terbuka, yang disebut transistor mati (off)
· Pada PNP transistor PNP, memberikan tegangan negatif dari basis ke emitor ini akan menyalakan transistor (on ). Dan memberikan tegangan positif atau 0 V dari basis ke emitor ini akan membuat transistor mati (off).
Mengenal Sensor Cahaya
Resistor jenis lainnya adalah Light dependent resistor (LDR). Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.
LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responsnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah secara drastis.
Sensor cahaya berfungsi untuk mendeteksi cahaya yang ada di sekitar kita. Sensor yang terkenal untuk mendeteksi cahaya ialah LDR(Light Dependent Resistor). Sensor ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.
Prinsip inilah yang akan kita gunakan untuk mengaktifkan transistor untuk dapat menggerakkan motor DC (mirip dengan dinamo pada mainan mobil-mobilan anak-anak). Perubahan nilai hambatan pada LDR tersebut akan menyebabkan perubahan beda tegangan pada input basis transistor, sehingga akan mengaktif/nonaktifkan transistor. Penerapan lain dari sensor LDR ini ialah pada Alarm Pencuri.
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi tertentu, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik hambatan terhadap suhu dan panas. Resistor memberikan hambatan agar komponen yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang besar, serta dapat digunakan sebagai pembagi tegangan.
2. Kapasitor
kapasitor adalah komponen elektrik yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Salah satu jenis kapasitor adalah kapasitor keeping sejajar. Kapasitor ini terdiri dari dua buah keping metal sejajar yang dipisahkan oleh isolator yang disebut dielektrik. Bila kapasitor dihubungkan ke batere kapasitor terisi hingga beda potensial antara kedua terminalnya sama dengan tegangan batere. Jika batere dicabut, muatan-muatan listrik akan habis dalam waktu yang sangat lama, terkecuali bila sebuah konduktor dihubungkan pada kedua terminal kapasitor.
3. Dioda
Dioda adalah devais semikonduktor yang mengalirkan arus satu arah saja. Dioda terbuat dari Germanium atau Silicon yang lebih dikenal dengan Dioda Junction. Dioda juga digunakan pada adaptor yang berfungsi sebagai penyearah dari sinyal AC ke DC.
4. LED (Light Emitting diode)
LED merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi dayanya.
5. Relay
Transistor tidak dapat berfungsi sebagai sebagai switch (saklar) tegangan DC atau tegangan tinggi .Selain itu, umumnya tidak digunakan sebagai switching untuk arus besar (>5 A). Dalam hal ini, penggunakan relay sangatlah tepat. Relay berfungsi sebagai saklar yang bekerja berdasarkan input yang dimilikinya.
Keuntungan relay :
· dapat switch AC dan DC, transistor hanya switch DC
· Relay dapat switch tegangan tinggi, transistor tidak dapat
· Relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang besar
· Relay dapat switch banyak kontak dalam 1 waktu
Kekurangan relay :
· Relay ukurannya jauh lebih besar daripada transistor
· Relay tidak dapat switch dengan cepat
· Relay butuh daya lebih besar disbanding transistor
· Relay membutuhkan arus input yang besar
6. Transistor
Transistor bipolar biasanya digunakan sebagai saklar elektronik dan penguat pada rangkaian elektronika digital. Transistor memiliki 3 terminal. Transistor biasanya dibuat dari bahan silikon atau germanium. Tiga kaki yang berlainan membentuk transistor bipolar adalah emitor, basis dan kolektor. Mereka dapat dikombinasikan menjadi jenis N-P-N atau P-N-P yang menjadi satu sebagai tiga kaki transistor. Gambar di bawah memperlihatkan bentuk dan simbol untuk jenis NPN. (Pada transistor PNP, panah emitor berlawanan arah).
Pada rangkaian elektronik, sinyal inputnya adalah 1 atau 0 ini selalu dipakai pada basis transistor, yang mana kolektor dan emitor sebagai penghubung untuk pemutus (short) atau sebagai pembuka rangkaian. Aturan/prosedur transistor sebagai berikut:
· Pada transistor NPN, memberikan tegangan positif dari basis ke emitor, menyebabkan hubungan kolektor ke emitter terhubung singkat, yang menyebabkan transistor aktif (on). Memberikan tegangan negatif atau 0 V dari basis ke emitor menyebabkan hubungan kolektor dan emitor terbuka, yang disebut transistor mati (off)
· Pada PNP transistor PNP, memberikan tegangan negatif dari basis ke emitor ini akan menyalakan transistor (on ). Dan memberikan tegangan positif atau 0 V dari basis ke emitor ini akan membuat transistor mati (off).
Mengenal Sensor Cahaya
Resistor jenis lainnya adalah Light dependent resistor (LDR). Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.
LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responsnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah secara drastis.
Sensor cahaya berfungsi untuk mendeteksi cahaya yang ada di sekitar kita. Sensor yang terkenal untuk mendeteksi cahaya ialah LDR(Light Dependent Resistor). Sensor ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.
Prinsip inilah yang akan kita gunakan untuk mengaktifkan transistor untuk dapat menggerakkan motor DC (mirip dengan dinamo pada mainan mobil-mobilan anak-anak). Perubahan nilai hambatan pada LDR tersebut akan menyebabkan perubahan beda tegangan pada input basis transistor, sehingga akan mengaktif/nonaktifkan transistor. Penerapan lain dari sensor LDR ini ialah pada Alarm Pencuri.
Robot Line Follower Berbasis LDR
Rangkaian Robot Line follower pada intinya ialah 2 buah motor DC yang aktif berdasarkan input dari sensor LDR, jika LDR mendeksi garis putih (terang) dan garis hitam(gelap) maka akan ada perubahan nilai hambatan pada LDR tersebut, yang akan mengaktif/menonaktifkan transistor 2N3904. Untuk mengatur input tegangan ke basis agar dapat membuat transistor 2N3904 saturasi, maka digunakan pembagi tegangan, dalam hal ini trimpot / potensiometer 50k-100k. Perubahan logika pada transistor 2N3904 juga akan menyebabkan LED menyala atau mati, sebagai indikator apakah LDR membaca garis hitam/putih. Perubahan logika pada kaki kolektor 2N3904 juga sebagai input pada basis 2N2907, yang akan mengaktifkan/menonaktifkan motor DC, dimana transistor 2N2907 merupakan transistor switching standar.
Anda dapat menggunakan sebagian barang bekas untuk membuat robot ini, misalnya menggunakan roda BB REXONA sebagai roda robot. Komponen dan peralatan lengkap yang diperlukan ialah :
2 buah sensor cahaya LDR
PCB IC bolong
2 buah transistor 2N3904
2 buah transistor 2N2907
2 buah Trimpot/potensiometer 50k-100k
2 buah resistor 3.3K
2 buah resistor 1K
2 buah LED (Light Emiting Dioda)
Spacer (kaki PCB)
Acrilic body robot ukuran diameter 20 cm.
Solder, timah solder dan kabel secukupnya
Kotak baterai 6V
Roda bekas penghilang BB REXONA
2 buah motor DC dengan gearbox GT1 dan roda untuk GT1 Atau
2 buah motor DC dengan gearbox GT5 dan rubber Wheel untuk GT5 (lebih bagus)
Bor PCB
Lem Lilin
Multitester analog /digital
Perakitan
Langkah-langkah untuk merakit robot ini sebagai berikut :
1.Siapkan PCB IC bolong, lalu pasang dan solderlah komponen sesuai rangkaian diatas.
2.2.Beri tegangan 6V, atur pemberian cahaya pada LDR tersebut dengan membuka atau menutup permukaan LDR tersebut dengan jari atau kertas, atur trimpot/potensiometer sehingga hasilnya optimal. Bagian ini ialah bagian yang paling kritis di dalam pembuatan robo tini, karena kalau tuning tidak tepat, maka robot beralan tidak sesuai jalur yang dibuat.
3.Jika sudah selesai, pasanglah apda acrilic dengan tampilan seperti berikut
4.Pasanglah PCB dan pendukungnya pada acrilic. Hubungkan kabel motor DC ke keluaran PCB. Hubungkan baterai 6V ke input Supply PCB.
5.Jika sudah dirakit cobalah jalankan pada lantai yang sudah dipasang jalur hitam berkelok (dapat menggunakan lakban), maka robot akan beralan mengikuti jalur tersebut. Jika sensor kurang sensitif, putarlah perlahan-lahan trimpot/ potensiometer robot tersebut, untuk hasil yang optimal. Pastikan sensor LDR berada cukup dekat dengan lantai. Jika putaran motor terlalu cepat, Anda dapat mengatur besar tegangan motor DC tersebut, misal menggunakan IC variable regulator LM317.
Diambil dari berbagai situs internet
Anda dapat menggunakan sebagian barang bekas untuk membuat robot ini, misalnya menggunakan roda BB REXONA sebagai roda robot. Komponen dan peralatan lengkap yang diperlukan ialah :
2 buah sensor cahaya LDR
PCB IC bolong
2 buah transistor 2N3904
2 buah transistor 2N2907
2 buah Trimpot/potensiometer 50k-100k
2 buah resistor 3.3K
2 buah resistor 1K
2 buah LED (Light Emiting Dioda)
Spacer (kaki PCB)
Acrilic body robot ukuran diameter 20 cm.
Solder, timah solder dan kabel secukupnya
Kotak baterai 6V
Roda bekas penghilang BB REXONA
2 buah motor DC dengan gearbox GT1 dan roda untuk GT1 Atau
2 buah motor DC dengan gearbox GT5 dan rubber Wheel untuk GT5 (lebih bagus)
Bor PCB
Lem Lilin
Multitester analog /digital
Perakitan
Langkah-langkah untuk merakit robot ini sebagai berikut :
1.Siapkan PCB IC bolong, lalu pasang dan solderlah komponen sesuai rangkaian diatas.
2.2.Beri tegangan 6V, atur pemberian cahaya pada LDR tersebut dengan membuka atau menutup permukaan LDR tersebut dengan jari atau kertas, atur trimpot/potensiometer sehingga hasilnya optimal. Bagian ini ialah bagian yang paling kritis di dalam pembuatan robo tini, karena kalau tuning tidak tepat, maka robot beralan tidak sesuai jalur yang dibuat.
3.Jika sudah selesai, pasanglah apda acrilic dengan tampilan seperti berikut
4.Pasanglah PCB dan pendukungnya pada acrilic. Hubungkan kabel motor DC ke keluaran PCB. Hubungkan baterai 6V ke input Supply PCB.
5.Jika sudah dirakit cobalah jalankan pada lantai yang sudah dipasang jalur hitam berkelok (dapat menggunakan lakban), maka robot akan beralan mengikuti jalur tersebut. Jika sensor kurang sensitif, putarlah perlahan-lahan trimpot/ potensiometer robot tersebut, untuk hasil yang optimal. Pastikan sensor LDR berada cukup dekat dengan lantai. Jika putaran motor terlalu cepat, Anda dapat mengatur besar tegangan motor DC tersebut, misal menggunakan IC variable regulator LM317.
Diambil dari berbagai situs internet
Wednesday, June 10, 2009
Classical and Modern Physics
Classical and Modern Physics
The earliest recorded e fforts to systematically assemble knowledge
concerning motion came from ancient Greece. In the system of natural
philosophy set forth by Aristotle (384--322 b.c.), expla nations of physical
phenomena were deduced from assumptions about the world, rather than
derived from experimentation. For ex ample, it was a fundamental
assumption that every substance had a "natural place" in the universe.
Motion was ruled to be the result of a substance trying to reach its natural
plac e. Because of the agreement between the deductions of Aristotelian
physics and the motions observed throughout the physical universe, and
because there was no tradition of experimentation that could overturn the
ancient physics, th e Greek view was accepted for nearly 2000 years. It
was the Italian scientist Galileo Galilei (1564--1642) whose brilliant
experiments on motion established for all time the absolute necessity of
experimentation in physics and initiated the disintegration of Aristotelian
physics. Within 100 years, Isaac Newton had generalized the results of
Galileo's experiments into his three spectacularly successful laws of
motion, and the natural philosophy of Aristotle was gone.
Ex perimenta tion during the next 200 years brought a flood of
discoveries, inspiring the development of physical theories to e xplain
them. By the end of the nineteenth century, Newton's laws for the
motions of mechanical systems had been joined by equally impressive
laws from Maxwell, Joule, Carnot, and others to describe
ele ctromagnetism and thermodynamics. The subjects that occupied
physical scientists through the end of the nineteenth century---mechanic s,
light, heat, sound, electricity, and magnetism---are usually referre d to as
classical physics.
Th e remarkable success of classical physics led many scientists to
believe that the description of the physical universe was complete.
However, the discoveries of X rays by Roentgen in 1895 and of nuclear
radioactivity by Becq uerel in 1896 seemed to be outside the framework
of classica l physics. The theory of special relativity proposed by Albert
Einstein in 1905 contradicted the ideas of space and time of Galileo and
Newton. In the same year, Einstein suggested that light energy is
quantized; that is, that light comes in discrete packets rather than being
wavelike and continuous as had been assumed in classic al physics. The
generalization of this insight to the quantization of all types of energy is a
central idea of quantum mechanics, one that has many amazing and
important consequences. The application of special relativity and,
particularly, quantum theory to such microscopic systems as atoms,
molecule s, and nuclei has led to a detailed understanding of solids,
liquids, and g ases and is often referred to as modern physics.
Except for the interiors of atoms and for motions at speeds near the
speed of light, classical physics correctly and precisely describes the
behavior of the physical world.
The earliest recorded e fforts to systematically assemble knowledge
concerning motion came from ancient Greece. In the system of natural
philosophy set forth by Aristotle (384--322 b.c.), expla nations of physical
phenomena were deduced from assumptions about the world, rather than
derived from experimentation. For ex ample, it was a fundamental
assumption that every substance had a "natural place" in the universe.
Motion was ruled to be the result of a substance trying to reach its natural
plac e. Because of the agreement between the deductions of Aristotelian
physics and the motions observed throughout the physical universe, and
because there was no tradition of experimentation that could overturn the
ancient physics, th e Greek view was accepted for nearly 2000 years. It
was the Italian scientist Galileo Galilei (1564--1642) whose brilliant
experiments on motion established for all time the absolute necessity of
experimentation in physics and initiated the disintegration of Aristotelian
physics. Within 100 years, Isaac Newton had generalized the results of
Galileo's experiments into his three spectacularly successful laws of
motion, and the natural philosophy of Aristotle was gone.
Ex perimenta tion during the next 200 years brought a flood of
discoveries, inspiring the development of physical theories to e xplain
them. By the end of the nineteenth century, Newton's laws for the
motions of mechanical systems had been joined by equally impressive
laws from Maxwell, Joule, Carnot, and others to describe
ele ctromagnetism and thermodynamics. The subjects that occupied
physical scientists through the end of the nineteenth century---mechanic s,
light, heat, sound, electricity, and magnetism---are usually referre d to as
classical physics.
Th e remarkable success of classical physics led many scientists to
believe that the description of the physical universe was complete.
However, the discoveries of X rays by Roentgen in 1895 and of nuclear
radioactivity by Becq uerel in 1896 seemed to be outside the framework
of classica l physics. The theory of special relativity proposed by Albert
Einstein in 1905 contradicted the ideas of space and time of Galileo and
Newton. In the same year, Einstein suggested that light energy is
quantized; that is, that light comes in discrete packets rather than being
wavelike and continuous as had been assumed in classic al physics. The
generalization of this insight to the quantization of all types of energy is a
central idea of quantum mechanics, one that has many amazing and
important consequences. The application of special relativity and,
particularly, quantum theory to such microscopic systems as atoms,
molecule s, and nuclei has led to a detailed understanding of solids,
liquids, and g ases and is often referred to as modern physics.
Except for the interiors of atoms and for motions at speeds near the
speed of light, classical physics correctly and precisely describes the
behavior of the physical world.
Tuesday, June 9, 2009
Soal Fisika Olimpiade
Soal Olimpiade Fisika
1. mobil dengan panjang 3.5 m yang berjalan dengan laju konstan 20 m/s mendekati sebuah persimpangan. lebar dari persimpangan 20 m. lampu lalu lintas menyala kuning ketika ujung depan mobil berada 50 m dari awal persimpangan. jika pengemudi menekan rem , mobil akan melambat pada 3.8 m/s2. jika pengemudi menekan pedal gas . mobil akan di percepat pada 2.3 m/s2. lampu akan menyala kuning selama 3 s. abaikan waktu reaksi pengemudi untuk menghindari persimpangan ketika lampu menjadi merah, apakah pengemudi harus menginjak rem atau menekan pedal gas...
2. sebuah kotak dengan berat W ditarik pada laju tetap sepanjang lantai dasar oleh sebuah gaya F pada sudut a di atas horizontal . koefisien gesekan kinetik antara lantai dan kotak adalah uk
a. hitunglah besar nya F
b. untuk W=400 N , uk hitung nilai ketika a dan F yang di perlukan untuk menjaga kecepatan yang tetap minimum
1. Sebuah silinder dengan jari-jari R dan massa m
(momen inersia ) = ½ mr2
diletakkan di atas sebuah bidang miring dengan kemiringan θ.
Lantai sangat kasar, sehingga silinder tidak
dapat slip. Benang dililitkan (digulung) pada
permukaan silinder sehingga jika silinder
bergerak naik maka benang bertambah panjang
dan sebaliknya jika silinder bergerak turun
maka benang menjadi pendek.
Pada sisi lain benang terhubung seutas karet dengan konstanta pegas k . Anggap katrol licin.
a) Mula-mula silinder ditahan sedemikian sehingga karet masih kendur. Panjang mula mula karet adalah Lo. Berapakah pertambahan panjang karet ($L), jika silinder dilepas secara perlahan dan
dibiarkan berada pada kesetimbangan statis (silinder m tidak bergerak)?
b) Berapakah koefisien gesek minimum μ, agar silinder tidak terpeleset turun?
c) Selanjutnya silinder pada keadaan (a) ditarik sedikit ke bawah lalu dilepas sehingga silinder
mengalami gerak osilasi. Anggap silinder tidak slip dan benang selalu tegang, hitung periode
osilasi sistem!.
d) Berapakah simpangan maksimum pusat massa silinder agar benang masih bisa selalu tegang?
2)pada zaman dulu saat Daud melawan Goliath, Daud menggunakan sebuah ketapel untuk menjatuhkan Goliath. Tuhan memberi kuasa pada Daud sehingga Daud dapat menghitungnya. Anggap jarak antara Daud dan Goliath 20 m beda tinggi Daud dan Goliath 20m(h daud < h goliath) tembakan daud dari kepala Daud ke kepala Goliath dg a= 450 . serta gaya tahanan rata2 kepala Goliath 50 N. hitung kecepatan awal minimum yg harus ditembakkan Daud agar Goliath mati!
3)
A. Sebuah mobil bergerak menuruni suatu jalan yang miring (dengan sudut θ
terhadap bidang horizontal) dengan percepatan a. Di dalam mobil terdapat sebuah
bandul dengan panjang tali l dan massa m. Hitung periode osilasi bandul dalam
mobil ini. Nyatakan dalam : l, a, g dan θ.
B. Sebuah truk yang mula-mula diam dipercepat ke kanan sampai suatu kecepatan v0
dalam waktu t. Energi mekanik diperoleh dari perubahan energi kimia bahan
bakar. Hal ini terlihat jelas dari penurunan bahan bakar dalam mobil. Sekarang
tinjau kejadian ini dalam kerangka yang bergerak ke kanan dengan kecepatan ½
v0. Menurut pengamat ini, mobil mula-mula bergerak ke kiri dengan kecepatan -½
v0 dan setelah selang waktu t, kecepatan mobil menjadi ½ v0 ke kanan. Bagi
pengamat ini, energi mekanik mobil tidak berubah, tetapi tetap saja jumlah bensin
mobil menurun. Kemanakah hilangnya energi bensin ini menurut pengamat
bergerak ini?
C. Di belakang sebuah truk terdapat suatu batang dengan massa m dan panjang l
yang bersandar di dinding belakang truk. Sudut antara batang dengan lantai truk
adalah θ. Kalau seandainya lantai dan dinding truk licin, berapakah percepatan
yang dibutuhkan oleh truk agar batang ini tidak terpeleset? Nyatakan dalam : g
dan θ.
1. mobil dengan panjang 3.5 m yang berjalan dengan laju konstan 20 m/s mendekati sebuah persimpangan. lebar dari persimpangan 20 m. lampu lalu lintas menyala kuning ketika ujung depan mobil berada 50 m dari awal persimpangan. jika pengemudi menekan rem , mobil akan melambat pada 3.8 m/s2. jika pengemudi menekan pedal gas . mobil akan di percepat pada 2.3 m/s2. lampu akan menyala kuning selama 3 s. abaikan waktu reaksi pengemudi untuk menghindari persimpangan ketika lampu menjadi merah, apakah pengemudi harus menginjak rem atau menekan pedal gas...
2. sebuah kotak dengan berat W ditarik pada laju tetap sepanjang lantai dasar oleh sebuah gaya F pada sudut a di atas horizontal . koefisien gesekan kinetik antara lantai dan kotak adalah uk
a. hitunglah besar nya F
b. untuk W=400 N , uk hitung nilai ketika a dan F yang di perlukan untuk menjaga kecepatan yang tetap minimum
1. Sebuah silinder dengan jari-jari R dan massa m
(momen inersia ) = ½ mr2
diletakkan di atas sebuah bidang miring dengan kemiringan θ.
Lantai sangat kasar, sehingga silinder tidak
dapat slip. Benang dililitkan (digulung) pada
permukaan silinder sehingga jika silinder
bergerak naik maka benang bertambah panjang
dan sebaliknya jika silinder bergerak turun
maka benang menjadi pendek.
Pada sisi lain benang terhubung seutas karet dengan konstanta pegas k . Anggap katrol licin.
a) Mula-mula silinder ditahan sedemikian sehingga karet masih kendur. Panjang mula mula karet adalah Lo. Berapakah pertambahan panjang karet ($L), jika silinder dilepas secara perlahan dan
dibiarkan berada pada kesetimbangan statis (silinder m tidak bergerak)?
b) Berapakah koefisien gesek minimum μ, agar silinder tidak terpeleset turun?
c) Selanjutnya silinder pada keadaan (a) ditarik sedikit ke bawah lalu dilepas sehingga silinder
mengalami gerak osilasi. Anggap silinder tidak slip dan benang selalu tegang, hitung periode
osilasi sistem!.
d) Berapakah simpangan maksimum pusat massa silinder agar benang masih bisa selalu tegang?
2)pada zaman dulu saat Daud melawan Goliath, Daud menggunakan sebuah ketapel untuk menjatuhkan Goliath. Tuhan memberi kuasa pada Daud sehingga Daud dapat menghitungnya. Anggap jarak antara Daud dan Goliath 20 m beda tinggi Daud dan Goliath 20m(h daud < h goliath) tembakan daud dari kepala Daud ke kepala Goliath dg a= 450 . serta gaya tahanan rata2 kepala Goliath 50 N. hitung kecepatan awal minimum yg harus ditembakkan Daud agar Goliath mati!
3)
A. Sebuah mobil bergerak menuruni suatu jalan yang miring (dengan sudut θ
terhadap bidang horizontal) dengan percepatan a. Di dalam mobil terdapat sebuah
bandul dengan panjang tali l dan massa m. Hitung periode osilasi bandul dalam
mobil ini. Nyatakan dalam : l, a, g dan θ.
B. Sebuah truk yang mula-mula diam dipercepat ke kanan sampai suatu kecepatan v0
dalam waktu t. Energi mekanik diperoleh dari perubahan energi kimia bahan
bakar. Hal ini terlihat jelas dari penurunan bahan bakar dalam mobil. Sekarang
tinjau kejadian ini dalam kerangka yang bergerak ke kanan dengan kecepatan ½
v0. Menurut pengamat ini, mobil mula-mula bergerak ke kiri dengan kecepatan -½
v0 dan setelah selang waktu t, kecepatan mobil menjadi ½ v0 ke kanan. Bagi
pengamat ini, energi mekanik mobil tidak berubah, tetapi tetap saja jumlah bensin
mobil menurun. Kemanakah hilangnya energi bensin ini menurut pengamat
bergerak ini?
C. Di belakang sebuah truk terdapat suatu batang dengan massa m dan panjang l
yang bersandar di dinding belakang truk. Sudut antara batang dengan lantai truk
adalah θ. Kalau seandainya lantai dan dinding truk licin, berapakah percepatan
yang dibutuhkan oleh truk agar batang ini tidak terpeleset? Nyatakan dalam : g
dan θ.
Monday, June 8, 2009
Aplikasi Nuklir dalam Kedokteran
Aplikasi teknik nuklir dalam kedokteran
Bidang kedokteran dapat dibedakan menjadi 2 macam Radiologi, yaitu aplikasi teknologi nuklir dalam bidang kedokteran yang memanfaatkan sumber radiasi tertutup (sealed source) ataupun sumber radiasi yangdibangkitkan dengan bantuan peralatan, misalnya penggunaan jarum berupa sumber radiasi Co60, Ra226, sinar-X dan linear accelerator (linac).Kedokteran nuklir, yaitu aplikasi teknologi nuklir dalam bidang kedokteran yang memanfaatkan sumber radiasi terbuka (unsealed source), misalnya penggunaan sumber radioaktif I131, P32, Tc99m, dan lain sebagainya.
Sejarah
Bidang radiologi C. Roentgen, seorang fisikawan Jerman padatahun 1895.
* 15 th > muncul kasus penyakit tumor dan kanker kulit ??
* Dosis yang aman bagi manusia ???
* Pakaian pelindung radiasi, jas apron
* International Commission on Radiological Protection
(ICRP) ditetapkanlah dosis radiasi yang diizinkan pada tahun 1928.
Sejarah
Kedokteran nuklir Tahun 1901 oleh Henry Danlos. Pada waktu itu Henry Danlos menggunakan radium (Ra226) untuk pengobatan tuberculosis pada kulit George C de Hevessy yang merintis pemakaian perunut zat radioaktif dalam bidang kedokteran. Pada saat itu yang digunakan sebagai perunut adalah radioisotop alam Pb212. Ditemukannya radioisotop buatan I131 dan Tc99m, hasil fisi
Analisis in-vivo
Radioisotop dimasukkan ke dalam tubuh pasien melalui 1. mulut (diminum)2. urat nadi darah (disuntikkan) 3. paru-paru (dihirup lewat hidung), Out-put in-vivo Citra atau gambar dari organ atau bagian tubuh pasien dapat diperoleh dengan bantuan peralatan yang dinamakan kamera gamma, atau kamera positron disebut teknik imaging.
Kurva-kurva kinetika radioisotop dalam organ atau bagian tubuh tertentu merupakan angka-angka yang menggambarkan akumulasi radioisotop di dalam organ tubuh tersebut.
Magnetic resonance imaging (MRA)
Out-put deteksi fungsi ginjal dg hipuran I131 (Blood /urin flow, urin drainage)
analisis in-vitro
Bagian organ tubuh pasien diambil dan direaksikan dengan radioisotop bertanda untuk kemudian dianalisis dengan detektor radiasi, sehingga dapat diketahui jenis kandungan di dalam organ tubuh tersebut. Misalnya, melalui darah yang diambil dari tubuh pasien yang direaksikan dengan radioisotop maka akan diketahui kandungan-kandungan hormon tertentu dalam darah pasien, seperti insulin, tiroksin, dsb.
Out-put in-vitro
Tingkat radioaktivitas yang terdapat dalam contoh bahan biologis yang diambil dari tubuh pasien setelah direaksikan radioisotop, misalnya darah atau urine, di cacah memakai piranti detektor nuklir atau dinamakan juga teknik non-imaging.
Contoh sumber radiasi dan radioisotop serta aplikasinya dalam kedokteran
Sumber radiasdi sinar Gamma dari Co60
Sterilisasi alat-alat kedokteran, kasa pembalut, kapas steril, bahan bebas hama, jarum suntik, alat operasi dan mematikan sel kanker pasca operasi dll.
Note :Cara ini juga digunakan dalam bidang industri, pertanian, perikanan, dan dilakukan sudah dalam bentuk kemasan (container) dalam jumlah besar dan dalam waktu cepat.
Aplikasi irradiator Co60
Contoh sumber radiasi dan radioisotop serta aplikasinya dalam bidang kedokteran
Jarum Ra226 dan Co60 (??)Kedua sumber radiasi gamma tersebut digunakan pada terapi penyakit kanker.
Pesawat sinar-X (pesawat Roentgen)
Pesawat ini digunakan untuk diagnosis penyakit melalui citra dari film hasil roentgen.
Teknik analisis aktivasi nautron (AAN)
Teknik ini dapat dipakai untuk menentukan kandungan mineral yang ada di dalam tubuh manusia, seperti serum darah, rambut dan kuku
terutama unsur-unsur yang terdapat dalam tubuh dan dalam jumlah sangat kecil (kelumit/trace)
Contoh : Co, Cr, F, Fe, Mn, Se, Zn)
* Kelebihan teknik ini terletak pada sifatnya yang tidak merusak dan kepekaannya yang sangat tinggi.
* Dalam teknik ini, bahan biologi yang duiperiksa ditembaki dengan neutron dalam reaktor nuklir.
Aplikasi AAN
Kedokteran forensik , Yaitu memngetahui penyebab kematian seseorang, walaupun sudah mati/terkubur cukup lama.
Contoh,
*Napoleon Bonaparte yang dibuang ke pulau St. Helena yang meninggal pada tahun 1821, diduga Napoleon mati karena diracun (???)
* Rambut AAN Arsen (As)
(siapa peracun Napoleon ???)
Penentuan kerapatan tulang dengan bone densitometer
Pengukuran kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari tulang dengan radiasi gamma atau radiasi sinar-X.
* Berdasarkan banyaknya radiasi gamma atau sinar-X yang diserap dan diteruskan oleh tulang yang diperiksa, maka dapat ditentukan konsentrasi mineral kalsium dalam tulang.
* Perhitungan dilakukan dengan komputer yang sudah diprogram /kalibrasi untuk standar kalsium pada piranti bone densitometer
* Teknik ini bermanfaat untuk membantu diagnosis kekeroposan tulang (osteoporosis) yang menyerang wanita pada masa menopause sehingga tulang mudah patah.
Three dimensional conformal radiotherapy (3D – CRT) (pisau gamma)
Terapi ini menggunakan pesawat pemercepat partikel generasi mutakhir yang telah dimungkinkan untuk melakukan radioterapi kanker dengan sangat presisi dan tingkat keselamatan yangh tinggi.
Kelebihan alat ini sangat selektif untuk membatasi bentuk jaringan tumor yang akan dikenai radiasi. Cara ini dapat memfokuskan serta memberikan paparan radiasi dengan dosis tepat pada target.
Dengan teknologi 3D-CRT ini sejak tahun 1985 telah dikenal sebgai metode pembedahan dengan menggunakan radiasi pengion sebagai ”pisau bedah” atau “gamma knife”.
Melalui teknik ini kasus-kasus tumor ganas yang sukar diambil dengan pisau bedah konvensional dapat diatasi dengan baik oleh pisau gamma ini, bahkan tanpa perlu membuka kulit pasien dan tidak merusak jaringan di luar target
Radioisotop Tc99m dalam
bentuk Sulphur koloidal Tc99m.
Tc99m-makrokoloid : digunakan untuk
menatah paru-paru.
Tc99m-Fe kompleks : banyak dipakai untuk penatahan ginjal.
Tc99m-serum albumin : untuk penatahan jantung dan plancenta.
Tc99m-portechnetat : digunakan untuk menatah otak.
Tc99m-rythrocit : dipakai untuk penatahan limpa.
Kelebihan Radioisotop Tc99m
Hampir semua organ tubuh manusia dapat ditatah dengan radioisotop Tc99m ini.
Radioisotop Tc99m banyak digunakan karena waktu paronya relatif pendek, yaitu 6 jam, sehingga tidak menimbulkan dampak radiasi dalam tubuh manusia dan dapat keluar melalui sekreta.
Saingan Tc99m adalah In113m (Indium), dengan umur paro 102 menit
Teknik analisis aktivasi neutron
Teknik analisis aktivasi neutron termasuk analisis tak merusak dan hasil analisis dapat diketahui dengan cepat.
Teknik analisis aktivasi neutron adalah suatu cara analisis unsur yang didasarkan pada pengukuran radioaktivitas imbas bila suatu cuplikan (bahan, sampel) diiradiasi dengan neutron.
Hampir semua unsur dapat menjadi unsur radioaktif bila bereaksi dengan neutron.
Reaksi Penangkapan Neutron
Bidang kedokteran dapat dibedakan menjadi 2 macam Radiologi, yaitu aplikasi teknologi nuklir dalam bidang kedokteran yang memanfaatkan sumber radiasi tertutup (sealed source) ataupun sumber radiasi yangdibangkitkan dengan bantuan peralatan, misalnya penggunaan jarum berupa sumber radiasi Co60, Ra226, sinar-X dan linear accelerator (linac).Kedokteran nuklir, yaitu aplikasi teknologi nuklir dalam bidang kedokteran yang memanfaatkan sumber radiasi terbuka (unsealed source), misalnya penggunaan sumber radioaktif I131, P32, Tc99m, dan lain sebagainya.
Sejarah
Bidang radiologi C. Roentgen, seorang fisikawan Jerman padatahun 1895.
* 15 th > muncul kasus penyakit tumor dan kanker kulit ??
* Dosis yang aman bagi manusia ???
* Pakaian pelindung radiasi, jas apron
* International Commission on Radiological Protection
(ICRP) ditetapkanlah dosis radiasi yang diizinkan pada tahun 1928.
Sejarah
Kedokteran nuklir Tahun 1901 oleh Henry Danlos. Pada waktu itu Henry Danlos menggunakan radium (Ra226) untuk pengobatan tuberculosis pada kulit George C de Hevessy yang merintis pemakaian perunut zat radioaktif dalam bidang kedokteran. Pada saat itu yang digunakan sebagai perunut adalah radioisotop alam Pb212. Ditemukannya radioisotop buatan I131 dan Tc99m, hasil fisi
Analisis in-vivo
Radioisotop dimasukkan ke dalam tubuh pasien melalui 1. mulut (diminum)2. urat nadi darah (disuntikkan) 3. paru-paru (dihirup lewat hidung), Out-put in-vivo Citra atau gambar dari organ atau bagian tubuh pasien dapat diperoleh dengan bantuan peralatan yang dinamakan kamera gamma, atau kamera positron disebut teknik imaging.
Kurva-kurva kinetika radioisotop dalam organ atau bagian tubuh tertentu merupakan angka-angka yang menggambarkan akumulasi radioisotop di dalam organ tubuh tersebut.
Magnetic resonance imaging (MRA)
Out-put deteksi fungsi ginjal dg hipuran I131 (Blood /urin flow, urin drainage)
analisis in-vitro
Bagian organ tubuh pasien diambil dan direaksikan dengan radioisotop bertanda untuk kemudian dianalisis dengan detektor radiasi, sehingga dapat diketahui jenis kandungan di dalam organ tubuh tersebut. Misalnya, melalui darah yang diambil dari tubuh pasien yang direaksikan dengan radioisotop maka akan diketahui kandungan-kandungan hormon tertentu dalam darah pasien, seperti insulin, tiroksin, dsb.
Out-put in-vitro
Tingkat radioaktivitas yang terdapat dalam contoh bahan biologis yang diambil dari tubuh pasien setelah direaksikan radioisotop, misalnya darah atau urine, di cacah memakai piranti detektor nuklir atau dinamakan juga teknik non-imaging.
Contoh sumber radiasi dan radioisotop serta aplikasinya dalam kedokteran
Sumber radiasdi sinar Gamma dari Co60
Sterilisasi alat-alat kedokteran, kasa pembalut, kapas steril, bahan bebas hama, jarum suntik, alat operasi dan mematikan sel kanker pasca operasi dll.
Note :Cara ini juga digunakan dalam bidang industri, pertanian, perikanan, dan dilakukan sudah dalam bentuk kemasan (container) dalam jumlah besar dan dalam waktu cepat.
Aplikasi irradiator Co60
Contoh sumber radiasi dan radioisotop serta aplikasinya dalam bidang kedokteran
Jarum Ra226 dan Co60 (??)Kedua sumber radiasi gamma tersebut digunakan pada terapi penyakit kanker.
Pesawat sinar-X (pesawat Roentgen)
Pesawat ini digunakan untuk diagnosis penyakit melalui citra dari film hasil roentgen.
Teknik analisis aktivasi nautron (AAN)
Teknik ini dapat dipakai untuk menentukan kandungan mineral yang ada di dalam tubuh manusia, seperti serum darah, rambut dan kuku
terutama unsur-unsur yang terdapat dalam tubuh dan dalam jumlah sangat kecil (kelumit/trace)
Contoh : Co, Cr, F, Fe, Mn, Se, Zn)
* Kelebihan teknik ini terletak pada sifatnya yang tidak merusak dan kepekaannya yang sangat tinggi.
* Dalam teknik ini, bahan biologi yang duiperiksa ditembaki dengan neutron dalam reaktor nuklir.
Aplikasi AAN
Kedokteran forensik , Yaitu memngetahui penyebab kematian seseorang, walaupun sudah mati/terkubur cukup lama.
Contoh,
*Napoleon Bonaparte yang dibuang ke pulau St. Helena yang meninggal pada tahun 1821, diduga Napoleon mati karena diracun (???)
* Rambut AAN Arsen (As)
(siapa peracun Napoleon ???)
Penentuan kerapatan tulang dengan bone densitometer
Pengukuran kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari tulang dengan radiasi gamma atau radiasi sinar-X.
* Berdasarkan banyaknya radiasi gamma atau sinar-X yang diserap dan diteruskan oleh tulang yang diperiksa, maka dapat ditentukan konsentrasi mineral kalsium dalam tulang.
* Perhitungan dilakukan dengan komputer yang sudah diprogram /kalibrasi untuk standar kalsium pada piranti bone densitometer
* Teknik ini bermanfaat untuk membantu diagnosis kekeroposan tulang (osteoporosis) yang menyerang wanita pada masa menopause sehingga tulang mudah patah.
Three dimensional conformal radiotherapy (3D – CRT) (pisau gamma)
Terapi ini menggunakan pesawat pemercepat partikel generasi mutakhir yang telah dimungkinkan untuk melakukan radioterapi kanker dengan sangat presisi dan tingkat keselamatan yangh tinggi.
Kelebihan alat ini sangat selektif untuk membatasi bentuk jaringan tumor yang akan dikenai radiasi. Cara ini dapat memfokuskan serta memberikan paparan radiasi dengan dosis tepat pada target.
Dengan teknologi 3D-CRT ini sejak tahun 1985 telah dikenal sebgai metode pembedahan dengan menggunakan radiasi pengion sebagai ”pisau bedah” atau “gamma knife”.
Melalui teknik ini kasus-kasus tumor ganas yang sukar diambil dengan pisau bedah konvensional dapat diatasi dengan baik oleh pisau gamma ini, bahkan tanpa perlu membuka kulit pasien dan tidak merusak jaringan di luar target
Radioisotop Tc99m dalam
bentuk Sulphur koloidal Tc99m.
Tc99m-makrokoloid : digunakan untuk
menatah paru-paru.
Tc99m-Fe kompleks : banyak dipakai untuk penatahan ginjal.
Tc99m-serum albumin : untuk penatahan jantung dan plancenta.
Tc99m-portechnetat : digunakan untuk menatah otak.
Tc99m-rythrocit : dipakai untuk penatahan limpa.
Kelebihan Radioisotop Tc99m
Hampir semua organ tubuh manusia dapat ditatah dengan radioisotop Tc99m ini.
Radioisotop Tc99m banyak digunakan karena waktu paronya relatif pendek, yaitu 6 jam, sehingga tidak menimbulkan dampak radiasi dalam tubuh manusia dan dapat keluar melalui sekreta.
Saingan Tc99m adalah In113m (Indium), dengan umur paro 102 menit
Teknik analisis aktivasi neutron
Teknik analisis aktivasi neutron termasuk analisis tak merusak dan hasil analisis dapat diketahui dengan cepat.
Teknik analisis aktivasi neutron adalah suatu cara analisis unsur yang didasarkan pada pengukuran radioaktivitas imbas bila suatu cuplikan (bahan, sampel) diiradiasi dengan neutron.
Hampir semua unsur dapat menjadi unsur radioaktif bila bereaksi dengan neutron.
Reaksi Penangkapan Neutron
Saturday, June 6, 2009
Soal Olimpiade Fisika
Soal- Soal Olimpiade Fisika
1.Sebuah peluru dengan kecepatan ditembakkan ke selembar papan dengan ketebalan h, sehingga kecepatan peluru menjadi v.
Hitung selang waktu peluru berada di papan, bila diasumsikan gaya hambatnya sebanding dengan kuadrat kecepatannya.
2.Sebuah peluru ditembakkan dari kaki bidang miring dengan kecepatan awal vo = 20 m/s dan arah 60 derajat terhadap horisontal. Bila sudut bidang miring adalah 15 derajat, carilah di mana peluru itu jatuh di bidang miring tersebut.
3.Sebuah bola bermassa m dilemparkan dengan sudut elevasi a terhadap arah horizontal dan dengan kecepatan awal vo . Tentukan momentum sudut terhadap titik awal pada titik tertinggi dari bola tersebut. Gunakan R untuk jarak mendatar maksimum dan H untuk titik tertinggi
4.Sebuah cakram dengan radius 0,2 m berputar pada porosnya denagn kecepatan sudut 4 rad/s, diperlambat dengan perlambatan a(t) = -2(2t + 3) rad/ s2 sehingga cakram suatu saat akan berhenti. Tentukan jumlah putaran yang dilakukan cakram hingga berhenti.
5.Sebuah partikel 1 bertumbukan elastis dengan partikel 2 yang diam. Tentukan perbandingan massa kedua partikel tersebut bila:
a.Setelah tumbukan sentral partikel2 tersebut bergerak berlawanan dengan kecepatan sama.
b.Setelah tumbukan partikel-partikel bergerak secara simetri dengan sudut 600.
6. 2 bola kecil bermassa m1 dan m2 diikat tali masing-masing sepanjang L. Mula-mula keduanya mempunyai selisih ketinggian d, dan m2 berada di posisi paling rendah. Bandul pertama dilepaskan dan menumbuk bandul kedua secara lenting.
Tentukan:
a. Kecepatan kedua bola sesaat setelah tumbukan
b.Tinggi naiknya pusat massa setelah tumbukan
7. Dua peluru ditembakkan mendatar dari ketinggian puncak menara dengan arah saling berlawanan. Kecepatan masing-masing peluru adalah 3 m/s dan 4 m/s. Tentukan:
a.Jarak kedua peluru ketika vektor kecepatan 2 peluru tersebut tegak lurus.
b.Ketinggian menara jika kecepatan kedua peluru membentuk sudut 45 derajat ketika sampai pada permukaan tanah.
8.Patrick mengikat 2 batu dengan seutas tali dan keduanya berjarak 40 cm. Jarak batu pertama dan ujung tali yang dipegang dan diputar oleh Patrick adalah 80 cm. Tentukan:
a.Selisih jarak keduanya di atas tanah bila kedua bagian tali putus ketika keduanya berada di puncak dan batu pertama jatuh di tanah pada jarak 4 m.
b.Jarak setiap batu dari tempat Patrick berdiri dan tinggi maksimum keduanya bila kedua bagian tali putus ketika tali membentuk sudut 30 derajat terhadap tanah dan batu sedang bergerak ke atas.
9.Perahu kecil bergerak searah arus sungai. Di dalam perjalanannya perahu melewati botol aqua. Setengah jam kemudian perahu berbalik arah dan berpapasan kembali dengan botol aqua pada jarak 8 km dari tempat ditemuinya semula. Hitung kecepatan arus sungai dan kecepatan perahu (abaikan waktu untuk berbalik arah)
10.Sebuah balok yang mempunyai berat M kg digantung dengan tali yang mempunyai panjang L cm hingga menyentuh tanah. Sebuah peluru bermasa m gram ditembakan ke arah balok yang diam sehingga balok berputar 2 putaran penuh. Berapa kecepatan minimum peluru saat menumbuk balok?
Gesekan balok dan peluru dengan udara diabaikan, begitu juga dengan lantai?
11. Sebuah peluru ditembakkan dari sebuah bidang berbentuk prisma segitiga seperti pada gambar dengan vo = 5 m/s. Tepat setelah peluru ditembakkan, balok prisma digeser ke kiri dengan kecepatan konstan 1 m/s. Pada saat t sekon, peluru menyentuh bidang prisma pada jarak L meter dari posisi awal.
a. Berapakah t?
b. Berapakah L?
12. Sebuah peluru ditembakkan oleh meriam yang dipasang di tepi gedung yang panjangnya aktifnya ( panjang yang digunakan untuk menembak peluru ) 5 m membentuk sudut dengan lantai 370 dari atap gedung yang tinginya 100 m . Bila peluru dalam meriam itu dipercepat ( sudah dikalkulasi dengan percepatan gravitasi bumi ) 160 m/s2 di dalam meriam , maka hitunglah titik tertingi , waktu untuk sampai di tanah , dan jarak tembakan dari kaki gedung tersebut . Abaikan gesekan angin dan gesekan dalam meriam .
13. Rupanya ada orang di sana , masalahnya dia itu kapten jendral , hitunglah jarak antara kapten jendral dengan ujung meriam tersebut ! ( ini soal jebakan , hati-hati )
14. Tentara yang menembaknya takut melihatnya , untuk itu peluru dari bola sepak , akibatnya kapten jendral itu mengejarnya . Hitunglah energi yang dikeluarkan oleh kapten jendral tersebut untuk ke atap gedung bila melalui tangga pasang . Berat kapten itu 50 kg . Abaikan energi untuk panas tubuh dan gesekan angin
15. Bila tentara itu lari darinya dan langsung berlari menuju tepi gedung dengan kecepatan 10 m/s . Malangnya , dia tidak mengetahui tidak ada tiang yang membatasi , maka otomatis ia terjun bebas . Hitunglah jarak jatuh dari kaki gedung ( abaikan gesekan angin ) !
16. Ternyata ia bertemu benda elastis yang menyebabkan ia tidak mati , tetapi kapten jendral itu menjadikan prajurit itu buronan . Bila setelah 2 sekon setelah tentara tersebut berlari dengan kecepatan10 m/s dari tempat tersebut , tentara yang lain menerima konfirmasi mati bagi si tentara tersebut , maka tentara terkonfirmasi mati pun berlari dipercepat dengan percepatan 2,5 m/s2 . Sedangkan tentara yang lain mengejarnya dari kaki gedung setelah menerima konfirmasi mati dengan percepatan 3 m/s2 . Bila tentara yang akan membunuhnya tersebut hanya bisa menembak dengan pas bila berjarak 50 meter dengan tentara yang dibunuh dan ia pun menembak pas 50 meter, maka hitunglah waktu penembakan dari saat ia mulai berlari ( tentara yang akan menembak ) dan jarak yang ditempuh untuk menembak
17. Akhirnya orang tersebut meninggal karena ditembak pas di jantung . Turut berduka cita . Pertanyaannya ( jawab di hati saja ) : Apakah ada orang lain yang pernah membuat soal seperti ini ?
18.Misalkan saja posisi benda setiap kali bergerak setelah t sekon ditulis sebagai s(t) dan kecepatan benda setiap kali bergerak setelah t sekon ditulis sebagai a(t) dimana : s(t)=a(t) dan waktu t=0, v(t)=8 m/s
maka hitunglah kecepatannya setelah e sekon, dimana e adalah bilangan Euler.
19.2 benda dengan massa yang sama...
Benda pertama jatuh bebas dari ketinggian 10 meter...
Benda kedua bergerak dengan percepatan 10 m/s2 sejauh 10 meter... (vo=0)
Benda mana yang memiliki kecepatan yang lebih tinggi setelagh menempuh jarak 10 meter jika gesekan diabaikan???
20.Sebuah benda bermassa 400 gram diletakkan di atas puncak menara setingi 40 meter. Peluru bermassa 100 gram ditembakkan mendatar denagn laju 50 m/s dan menembus benda tersebut. Jika benda jatuh sejauh 20 meter dari kaki menara tentukan jarak jatuh peluru dari kaki menara.
21.Batang kayu serbasama sepanjang 2 meter digantung dengan engsel pada ujung atasnya. Pada ujung bawah batang bermassa 800 gram ini ditembak peluru bermassa 200 gram dengan kecepatan 40 m/s. Jika peluru lengket pada ujung batang tentukan gerak linier batang.
22.Sebuah silinder dengan jari jari r (r = 0.2 R) berosilasi bolak-balik pada bagian dalam sebuah silinder dengan jari jari lebih besar R seperti pada gambar.
Anggap ada gesekan yang besar antara kedua silinder sehingga silinder tidak slip. Berapakah periode osilasi sistem (anggap sudut a kecil).
I=1/2 mr2
23.Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dengan percepatan a selama waktu t. Kemudian mobil bergerak dengan kecepatan konstan. setelah itu, mobil diperlambat dengan percepatan b selama waktu 0,5 t. Jika kecepatan rata-rata mobil itu v , hitung berapa lamakah mobil bergerak dengan kecepatan tetap?
24.Seorang pemukul golf menayukan stiknya mencapai ketinggian 1,6 m lalu melepaskannya memukul sebuah bola yang massanya 1/24,5 kali lebih ringan daripada massa benda-benda yang akan memukulnya , setelah dipukul , stik itu kemudian bergerak dengan kelajuan 2 m/s. Bila hasil pukulan bola itu membentuk sudut 370 terhadap bidang tanah , :
1. Berapa lama bola itu terbang ?
2. Berapa jauhkan bola tersebut setelah mendarat ?
3. Berapa ketingian maksimumnya ?
25.Sebuah gaya F digunakan untuk menahan balok bermassa M pada sebuah bidang miring. Bidang miring membentuk sudut a terhadap horizontal, sementara F tegak lurus dengan bidang miring. Koefisien gesek antara permukaan bidang miring dan permukaan balok adalah u . Harga F minimum untuk membuat balok tidak bergerak?
26.Diketahui jarak mendatar bidang atas R dan bidang bawah x,
peluru ditembakkan dgn kec. v dan sudut A.
Bagaimana mengatur harga v dan sudut A agar jarak x sekecil
mungkin ? (Anggap v dapat berubah dari nol hingga suatu harga tertentu
dan sudut A dapat berubah secara kontinue. Ingat! peluru harus langsung
ke bidang bawah atau tidak boleh memantul di bidang atas lebih dahulu.
27.1/2 Tabung pejal (penampang 1/2 tabung jadi 1/2 Lingkaran),
jari-jari R,massa m, bagian lengkung tabung diletakkan di bidang miring dgn
sudut A, koef gesek statis Bidang miring dan tabung 0,3.
Brp sudut A agar tabung tepat akan bergerak ???
28.Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dengan
percepatan α selama waktu t. Mobil kemudian bergerak
dengan kecepatan konstan. Setelah itu mobil diperlambat
dengan percepatan β selama waktu ½ t. Jika kecepatan
rata-rata mobil itu v, hitung berapa lama mobil bergerak
dengan kecepatan tetap?
1.Sebuah peluru dengan kecepatan ditembakkan ke selembar papan dengan ketebalan h, sehingga kecepatan peluru menjadi v.
Hitung selang waktu peluru berada di papan, bila diasumsikan gaya hambatnya sebanding dengan kuadrat kecepatannya.
2.Sebuah peluru ditembakkan dari kaki bidang miring dengan kecepatan awal vo = 20 m/s dan arah 60 derajat terhadap horisontal. Bila sudut bidang miring adalah 15 derajat, carilah di mana peluru itu jatuh di bidang miring tersebut.
3.Sebuah bola bermassa m dilemparkan dengan sudut elevasi a terhadap arah horizontal dan dengan kecepatan awal vo . Tentukan momentum sudut terhadap titik awal pada titik tertinggi dari bola tersebut. Gunakan R untuk jarak mendatar maksimum dan H untuk titik tertinggi
4.Sebuah cakram dengan radius 0,2 m berputar pada porosnya denagn kecepatan sudut 4 rad/s, diperlambat dengan perlambatan a(t) = -2(2t + 3) rad/ s2 sehingga cakram suatu saat akan berhenti. Tentukan jumlah putaran yang dilakukan cakram hingga berhenti.
5.Sebuah partikel 1 bertumbukan elastis dengan partikel 2 yang diam. Tentukan perbandingan massa kedua partikel tersebut bila:
a.Setelah tumbukan sentral partikel2 tersebut bergerak berlawanan dengan kecepatan sama.
b.Setelah tumbukan partikel-partikel bergerak secara simetri dengan sudut 600.
6. 2 bola kecil bermassa m1 dan m2 diikat tali masing-masing sepanjang L. Mula-mula keduanya mempunyai selisih ketinggian d, dan m2 berada di posisi paling rendah. Bandul pertama dilepaskan dan menumbuk bandul kedua secara lenting.
Tentukan:
a. Kecepatan kedua bola sesaat setelah tumbukan
b.Tinggi naiknya pusat massa setelah tumbukan
7. Dua peluru ditembakkan mendatar dari ketinggian puncak menara dengan arah saling berlawanan. Kecepatan masing-masing peluru adalah 3 m/s dan 4 m/s. Tentukan:
a.Jarak kedua peluru ketika vektor kecepatan 2 peluru tersebut tegak lurus.
b.Ketinggian menara jika kecepatan kedua peluru membentuk sudut 45 derajat ketika sampai pada permukaan tanah.
8.Patrick mengikat 2 batu dengan seutas tali dan keduanya berjarak 40 cm. Jarak batu pertama dan ujung tali yang dipegang dan diputar oleh Patrick adalah 80 cm. Tentukan:
a.Selisih jarak keduanya di atas tanah bila kedua bagian tali putus ketika keduanya berada di puncak dan batu pertama jatuh di tanah pada jarak 4 m.
b.Jarak setiap batu dari tempat Patrick berdiri dan tinggi maksimum keduanya bila kedua bagian tali putus ketika tali membentuk sudut 30 derajat terhadap tanah dan batu sedang bergerak ke atas.
9.Perahu kecil bergerak searah arus sungai. Di dalam perjalanannya perahu melewati botol aqua. Setengah jam kemudian perahu berbalik arah dan berpapasan kembali dengan botol aqua pada jarak 8 km dari tempat ditemuinya semula. Hitung kecepatan arus sungai dan kecepatan perahu (abaikan waktu untuk berbalik arah)
10.Sebuah balok yang mempunyai berat M kg digantung dengan tali yang mempunyai panjang L cm hingga menyentuh tanah. Sebuah peluru bermasa m gram ditembakan ke arah balok yang diam sehingga balok berputar 2 putaran penuh. Berapa kecepatan minimum peluru saat menumbuk balok?
Gesekan balok dan peluru dengan udara diabaikan, begitu juga dengan lantai?
11. Sebuah peluru ditembakkan dari sebuah bidang berbentuk prisma segitiga seperti pada gambar dengan vo = 5 m/s. Tepat setelah peluru ditembakkan, balok prisma digeser ke kiri dengan kecepatan konstan 1 m/s. Pada saat t sekon, peluru menyentuh bidang prisma pada jarak L meter dari posisi awal.
a. Berapakah t?
b. Berapakah L?
12. Sebuah peluru ditembakkan oleh meriam yang dipasang di tepi gedung yang panjangnya aktifnya ( panjang yang digunakan untuk menembak peluru ) 5 m membentuk sudut dengan lantai 370 dari atap gedung yang tinginya 100 m . Bila peluru dalam meriam itu dipercepat ( sudah dikalkulasi dengan percepatan gravitasi bumi ) 160 m/s2 di dalam meriam , maka hitunglah titik tertingi , waktu untuk sampai di tanah , dan jarak tembakan dari kaki gedung tersebut . Abaikan gesekan angin dan gesekan dalam meriam .
13. Rupanya ada orang di sana , masalahnya dia itu kapten jendral , hitunglah jarak antara kapten jendral dengan ujung meriam tersebut ! ( ini soal jebakan , hati-hati )
14. Tentara yang menembaknya takut melihatnya , untuk itu peluru dari bola sepak , akibatnya kapten jendral itu mengejarnya . Hitunglah energi yang dikeluarkan oleh kapten jendral tersebut untuk ke atap gedung bila melalui tangga pasang . Berat kapten itu 50 kg . Abaikan energi untuk panas tubuh dan gesekan angin
15. Bila tentara itu lari darinya dan langsung berlari menuju tepi gedung dengan kecepatan 10 m/s . Malangnya , dia tidak mengetahui tidak ada tiang yang membatasi , maka otomatis ia terjun bebas . Hitunglah jarak jatuh dari kaki gedung ( abaikan gesekan angin ) !
16. Ternyata ia bertemu benda elastis yang menyebabkan ia tidak mati , tetapi kapten jendral itu menjadikan prajurit itu buronan . Bila setelah 2 sekon setelah tentara tersebut berlari dengan kecepatan10 m/s dari tempat tersebut , tentara yang lain menerima konfirmasi mati bagi si tentara tersebut , maka tentara terkonfirmasi mati pun berlari dipercepat dengan percepatan 2,5 m/s2 . Sedangkan tentara yang lain mengejarnya dari kaki gedung setelah menerima konfirmasi mati dengan percepatan 3 m/s2 . Bila tentara yang akan membunuhnya tersebut hanya bisa menembak dengan pas bila berjarak 50 meter dengan tentara yang dibunuh dan ia pun menembak pas 50 meter, maka hitunglah waktu penembakan dari saat ia mulai berlari ( tentara yang akan menembak ) dan jarak yang ditempuh untuk menembak
17. Akhirnya orang tersebut meninggal karena ditembak pas di jantung . Turut berduka cita . Pertanyaannya ( jawab di hati saja ) : Apakah ada orang lain yang pernah membuat soal seperti ini ?
18.Misalkan saja posisi benda setiap kali bergerak setelah t sekon ditulis sebagai s(t) dan kecepatan benda setiap kali bergerak setelah t sekon ditulis sebagai a(t) dimana : s(t)=a(t) dan waktu t=0, v(t)=8 m/s
maka hitunglah kecepatannya setelah e sekon, dimana e adalah bilangan Euler.
19.2 benda dengan massa yang sama...
Benda pertama jatuh bebas dari ketinggian 10 meter...
Benda kedua bergerak dengan percepatan 10 m/s2 sejauh 10 meter... (vo=0)
Benda mana yang memiliki kecepatan yang lebih tinggi setelagh menempuh jarak 10 meter jika gesekan diabaikan???
20.Sebuah benda bermassa 400 gram diletakkan di atas puncak menara setingi 40 meter. Peluru bermassa 100 gram ditembakkan mendatar denagn laju 50 m/s dan menembus benda tersebut. Jika benda jatuh sejauh 20 meter dari kaki menara tentukan jarak jatuh peluru dari kaki menara.
21.Batang kayu serbasama sepanjang 2 meter digantung dengan engsel pada ujung atasnya. Pada ujung bawah batang bermassa 800 gram ini ditembak peluru bermassa 200 gram dengan kecepatan 40 m/s. Jika peluru lengket pada ujung batang tentukan gerak linier batang.
22.Sebuah silinder dengan jari jari r (r = 0.2 R) berosilasi bolak-balik pada bagian dalam sebuah silinder dengan jari jari lebih besar R seperti pada gambar.
Anggap ada gesekan yang besar antara kedua silinder sehingga silinder tidak slip. Berapakah periode osilasi sistem (anggap sudut a kecil).
I=1/2 mr2
23.Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dengan percepatan a selama waktu t. Kemudian mobil bergerak dengan kecepatan konstan. setelah itu, mobil diperlambat dengan percepatan b selama waktu 0,5 t. Jika kecepatan rata-rata mobil itu v , hitung berapa lamakah mobil bergerak dengan kecepatan tetap?
24.Seorang pemukul golf menayukan stiknya mencapai ketinggian 1,6 m lalu melepaskannya memukul sebuah bola yang massanya 1/24,5 kali lebih ringan daripada massa benda-benda yang akan memukulnya , setelah dipukul , stik itu kemudian bergerak dengan kelajuan 2 m/s. Bila hasil pukulan bola itu membentuk sudut 370 terhadap bidang tanah , :
1. Berapa lama bola itu terbang ?
2. Berapa jauhkan bola tersebut setelah mendarat ?
3. Berapa ketingian maksimumnya ?
25.Sebuah gaya F digunakan untuk menahan balok bermassa M pada sebuah bidang miring. Bidang miring membentuk sudut a terhadap horizontal, sementara F tegak lurus dengan bidang miring. Koefisien gesek antara permukaan bidang miring dan permukaan balok adalah u . Harga F minimum untuk membuat balok tidak bergerak?
26.Diketahui jarak mendatar bidang atas R dan bidang bawah x,
peluru ditembakkan dgn kec. v dan sudut A.
Bagaimana mengatur harga v dan sudut A agar jarak x sekecil
mungkin ? (Anggap v dapat berubah dari nol hingga suatu harga tertentu
dan sudut A dapat berubah secara kontinue. Ingat! peluru harus langsung
ke bidang bawah atau tidak boleh memantul di bidang atas lebih dahulu.
27.1/2 Tabung pejal (penampang 1/2 tabung jadi 1/2 Lingkaran),
jari-jari R,massa m, bagian lengkung tabung diletakkan di bidang miring dgn
sudut A, koef gesek statis Bidang miring dan tabung 0,3.
Brp sudut A agar tabung tepat akan bergerak ???
28.Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dengan
percepatan α selama waktu t. Mobil kemudian bergerak
dengan kecepatan konstan. Setelah itu mobil diperlambat
dengan percepatan β selama waktu ½ t. Jika kecepatan
rata-rata mobil itu v, hitung berapa lama mobil bergerak
dengan kecepatan tetap?
Wednesday, May 20, 2009
Classical mechanics vs. quantum mechanics
What is quantum mechanics and what does it do?
In very general terms, the basic problem that both classical Newtonian mechanics
and quantum mechanics seek to address can be stated very simply: if the state of a
dynamic system is known initially and something is done to it, how will the state of the
system change with time in response?
In this chapter, we will give a brief overview of, first, how Newtonian mechanics
goes about solving the problem for systems in the macroscopic world and, then, how
quantummechanics does it for systems on the atomic and subatomic scale.We will see
qualitatively what the differences and similarities of the two schemes are and what the
domain of applicability of each is.
Brief overview of classical mechanics
To answer the question posed above systematically, we must first give a more rigorous
formulation of the problem and introduce the special language and terminology (in
double quotation marks) that will be used in subsequent discussions. For the macro-
scopic world, common sense tells us that, to begin with, we should identify the
‘‘system’’ that we are dealing with in terms of a set of ‘‘static properties’’ that do not
change with time in the context of the problem. For example, the mass of an object
might be a static property. The change in the ‘‘state’’ of the systemis characterized by a
set of ‘‘dynamic variables.’’ Knowing the initial state of the system means that we can
specify the ‘‘initial conditions of these dynamic variables.’’What is done to the system
is represented by the ‘‘actions’’ on the system. How the state of the system changes
under the prescribed actions is then described by how the dynamic variables change
with time. This means that there must be an ‘‘equation of motion’’ that governs the
time-dependence of the state of the system. Themathematical solution of the equation
of motion for the dynamic variables of the system will then tell us precisely the state of
the system at a later time t>0; that is to say, everything about what happens to the
system after something is done to it.
For definiteness, let us start with the simplest possible ‘‘system’’: a single particle, or
a point system, that is characterized by a single static property, its mass m.We assume
that itsmotion is limited to a one-dimensional linear space (1-D, coordinate axis x, for
example). According to Newtonian mechanics, the state of the particle at any time t is
1completely specified in terms of the numerical values of its position x(t) and velocity
vx(t), which is the rate of change of its position with respect to time, or vx(t)¼dx(t)/dt.
All the other dynamic properties, such as linearmomentumpx(t)¼mvx, kinetic energy
T ¼ðmv2
xÞ=2, potential energy V(x), total energy E¼(TþV), etc. of this system
depend only on x and vx. ‘‘The state of the system is known initially’’ means that the
numerical values of x(0) and vx(0) are given. The key concept ofNewtonianmechanics
is that the action on the particle can be specified in terms of a ‘‘force’’, Fx, acting on the
particle, and this force is proportional to the acceleration, ax ¼d2
x /dt
2
, where the
proportionality constant is the mass, m, of the particle, or
Fx ¼ max ¼ md2
x
dt2
: (1:1)
This means that once the force acting on a particle of known mass is specified, the
second derivative of its position with respect to time, or the acceleration, is known
from (1.1).With the acceleration known, one will know the numerical value of vx(t)at
all times by simple integration. By further integrating vx(t), one will then also know the
numerical value of x(t), and hence what happens to the particle for all times. Thus, if
the initial conditions on x and vx are given and the action, or the force, on the particle
is specified, one can always predict the state of the particle for all times, and the
initially posed problem is solved.
The crucial point is that, because the state of the particle is specified by x and its first
time-derivative vx to begin with, in order to know how x and vx change with time, one
only has to know the second derivative of x with respect to time, or specify the force.
This is a basic concept in calculus which was, in fact, invented by Newton to deal with
the problems in mechanics.
A more complicated dynamic system is composed of many constituent parts, and
its motion is not necessarily limited to any one-dimensional space. Nevertheless, no
matter how complicated the system and the actions on the system are, the dynamics of
the system can, in principle, be understood or predicted on the basis of these same
principles. In the macroscopic world, the validity of these principles can be tested
experimentally by direct measurements. Indeed, they have been verified in countless
cases. The principles ofNewtonianmechanics, therefore, describe the ‘‘laws ofNature’’
in the macroscopic world
In very general terms, the basic problem that both classical Newtonian mechanics
and quantum mechanics seek to address can be stated very simply: if the state of a
dynamic system is known initially and something is done to it, how will the state of the
system change with time in response?
In this chapter, we will give a brief overview of, first, how Newtonian mechanics
goes about solving the problem for systems in the macroscopic world and, then, how
quantummechanics does it for systems on the atomic and subatomic scale.We will see
qualitatively what the differences and similarities of the two schemes are and what the
domain of applicability of each is.
Brief overview of classical mechanics
To answer the question posed above systematically, we must first give a more rigorous
formulation of the problem and introduce the special language and terminology (in
double quotation marks) that will be used in subsequent discussions. For the macro-
scopic world, common sense tells us that, to begin with, we should identify the
‘‘system’’ that we are dealing with in terms of a set of ‘‘static properties’’ that do not
change with time in the context of the problem. For example, the mass of an object
might be a static property. The change in the ‘‘state’’ of the systemis characterized by a
set of ‘‘dynamic variables.’’ Knowing the initial state of the system means that we can
specify the ‘‘initial conditions of these dynamic variables.’’What is done to the system
is represented by the ‘‘actions’’ on the system. How the state of the system changes
under the prescribed actions is then described by how the dynamic variables change
with time. This means that there must be an ‘‘equation of motion’’ that governs the
time-dependence of the state of the system. Themathematical solution of the equation
of motion for the dynamic variables of the system will then tell us precisely the state of
the system at a later time t>0; that is to say, everything about what happens to the
system after something is done to it.
For definiteness, let us start with the simplest possible ‘‘system’’: a single particle, or
a point system, that is characterized by a single static property, its mass m.We assume
that itsmotion is limited to a one-dimensional linear space (1-D, coordinate axis x, for
example). According to Newtonian mechanics, the state of the particle at any time t is
1completely specified in terms of the numerical values of its position x(t) and velocity
vx(t), which is the rate of change of its position with respect to time, or vx(t)¼dx(t)/dt.
All the other dynamic properties, such as linearmomentumpx(t)¼mvx, kinetic energy
T ¼ðmv2
xÞ=2, potential energy V(x), total energy E¼(TþV), etc. of this system
depend only on x and vx. ‘‘The state of the system is known initially’’ means that the
numerical values of x(0) and vx(0) are given. The key concept ofNewtonianmechanics
is that the action on the particle can be specified in terms of a ‘‘force’’, Fx, acting on the
particle, and this force is proportional to the acceleration, ax ¼d2
x /dt
2
, where the
proportionality constant is the mass, m, of the particle, or
Fx ¼ max ¼ md2
x
dt2
: (1:1)
This means that once the force acting on a particle of known mass is specified, the
second derivative of its position with respect to time, or the acceleration, is known
from (1.1).With the acceleration known, one will know the numerical value of vx(t)at
all times by simple integration. By further integrating vx(t), one will then also know the
numerical value of x(t), and hence what happens to the particle for all times. Thus, if
the initial conditions on x and vx are given and the action, or the force, on the particle
is specified, one can always predict the state of the particle for all times, and the
initially posed problem is solved.
The crucial point is that, because the state of the particle is specified by x and its first
time-derivative vx to begin with, in order to know how x and vx change with time, one
only has to know the second derivative of x with respect to time, or specify the force.
This is a basic concept in calculus which was, in fact, invented by Newton to deal with
the problems in mechanics.
A more complicated dynamic system is composed of many constituent parts, and
its motion is not necessarily limited to any one-dimensional space. Nevertheless, no
matter how complicated the system and the actions on the system are, the dynamics of
the system can, in principle, be understood or predicted on the basis of these same
principles. In the macroscopic world, the validity of these principles can be tested
experimentally by direct measurements. Indeed, they have been verified in countless
cases. The principles ofNewtonianmechanics, therefore, describe the ‘‘laws ofNature’’
in the macroscopic world
Monday, May 18, 2009
Tim Indonesia kembali mempersembahkan Emas di APhO X dan ICYS ke-16
2 Emas, 4 Perak dan 2 Perunggu dari APhO X, Thailand
Sesuai dengan prediksi awal sebelum keberangkatan tim, Hendra Kwee, Ph.D. menargetkan perolehan medali minimal 2 medali emas. Ternyata target tersebut terpenuhi dengan merebut 2 Emas, 4 Perak dan 2 Perunggu, bahkan tanpa diduga sebelumnya salah satu anggota tim juga merebut predikat "The best experiment". Dengan demikian seluruh anggota tim APhO X Bangkok, 24 April - 2 Mei 2009 berhasil membawa pulang medali. Terlihat dalam foto dari kiri : Fernaldo Richtia Winnerdy SMAK BPK Penabur Gading Serpong, Banten (Perak); Paul Zakharia Fajar Hanakata SMAN 1 Denpasar, Bali (Perak); Muhammad Sohibul Maromi SMAN 1 Pamekasan, Jawa Timur (Perunggu): Hendra Kwee, Ph.D (Leader); Winson Tanputraman SMAK 1 BPK Penabur, DKI Jakarta (Emas dan "The best experiment"); Kamsul Abraha, Ph.D (Leader); Brigitta Septriani SMA Santu Petrus Pontianak, Kalimantan Barat (Perunggu); Sandoko Kosen SMA Sutomo 1 Medan, Sumatera Utara (Perak); Dzuhri Radityo Utomo SMAN 1 Yogyakarta, DIY (Emas) dan Andri Pradana SMAK 1 BPK Penabur, DKI Jakarta (perak).
Siswa-siswi yang mewakili Indonesia di olimpiade ini dipilih melalui seleksi ketat yang diselenggarakan oleh Departemen Pendidikan Nasional. Seleksi dilakukan secara berlapis mulai dari level seleksi kabupaten/kota, provinsi, Olimpiade Sains Nasional, dan seleksi 30 besar yang merupakan seleksi tahap akhir. Siswa siswi yang lolos dari proses ini yang memperoleh hak untuk mewakili Indonesia di ajang APhO. Dari hasil APhO ini akan dipilih 5 siswa terbaik untuk mewakili Indonesia di ajang International Physics Olympiad (IPhO) ke-40 yang akan diselenggarakan di Merida, Yucatan, Mexico pada 11 - 19 Juli 2009. Dengan demikian 2 peraih emas sudah merebut kursi, sedangkan 3 kursi sisanya masih diperebutkan oleh 4 siswa peraih medali perak. Direncanakan proses seleksi dilakukan setelah mereka (5 siswa) mengikuti ujian UN susulan. Kelima siswa yang mengikuti ujian susulan UN tanggal 11 Mei - 15 Mei 2009 adalah : Paul, Brigitta, Sandoko, Dzuhri dan Andri. Semua kegiatan Tim Olimpiade Fisika Indonesia mulai dari proses seleksi, pembinaan hingga keberangkatan didanai oleh Departemen Pendidikan Nasional.
APhO tahun ini diselenggarakan dari tanggal 24 April 2009 - 2 Mei 2009. Olimpiade yang sempat dikhawatirkan terganggu oleh hangatnya suhu politik di Thailand terselenggara dengan tanpa gangguan sama sekali. Hampir semua negara yang menyatakan mau ikut di olimpiade akhirnya tetap mengirim tim untuk berkompetisi di APhO ini. Lima belas negara berkompetisi, antara lain: Brunei Darussalam, Sri Lanka, Tajikistan, Thailand, Turkmenistan dan Vietnam.
Mohon doa restu seluruh masyarakat Indonesia, agar tim dapat meraih sukses di IPhO ke-40 di Mexico, walaupun saat ini sedang dilanda flu babi. (www.tofi.or.id)
Sesuai dengan prediksi awal sebelum keberangkatan tim, Hendra Kwee, Ph.D. menargetkan perolehan medali minimal 2 medali emas. Ternyata target tersebut terpenuhi dengan merebut 2 Emas, 4 Perak dan 2 Perunggu, bahkan tanpa diduga sebelumnya salah satu anggota tim juga merebut predikat "The best experiment". Dengan demikian seluruh anggota tim APhO X Bangkok, 24 April - 2 Mei 2009 berhasil membawa pulang medali. Terlihat dalam foto dari kiri : Fernaldo Richtia Winnerdy SMAK BPK Penabur Gading Serpong, Banten (Perak); Paul Zakharia Fajar Hanakata SMAN 1 Denpasar, Bali (Perak); Muhammad Sohibul Maromi SMAN 1 Pamekasan, Jawa Timur (Perunggu): Hendra Kwee, Ph.D (Leader); Winson Tanputraman SMAK 1 BPK Penabur, DKI Jakarta (Emas dan "The best experiment"); Kamsul Abraha, Ph.D (Leader); Brigitta Septriani SMA Santu Petrus Pontianak, Kalimantan Barat (Perunggu); Sandoko Kosen SMA Sutomo 1 Medan, Sumatera Utara (Perak); Dzuhri Radityo Utomo SMAN 1 Yogyakarta, DIY (Emas) dan Andri Pradana SMAK 1 BPK Penabur, DKI Jakarta (perak).
Siswa-siswi yang mewakili Indonesia di olimpiade ini dipilih melalui seleksi ketat yang diselenggarakan oleh Departemen Pendidikan Nasional. Seleksi dilakukan secara berlapis mulai dari level seleksi kabupaten/kota, provinsi, Olimpiade Sains Nasional, dan seleksi 30 besar yang merupakan seleksi tahap akhir. Siswa siswi yang lolos dari proses ini yang memperoleh hak untuk mewakili Indonesia di ajang APhO. Dari hasil APhO ini akan dipilih 5 siswa terbaik untuk mewakili Indonesia di ajang International Physics Olympiad (IPhO) ke-40 yang akan diselenggarakan di Merida, Yucatan, Mexico pada 11 - 19 Juli 2009. Dengan demikian 2 peraih emas sudah merebut kursi, sedangkan 3 kursi sisanya masih diperebutkan oleh 4 siswa peraih medali perak. Direncanakan proses seleksi dilakukan setelah mereka (5 siswa) mengikuti ujian UN susulan. Kelima siswa yang mengikuti ujian susulan UN tanggal 11 Mei - 15 Mei 2009 adalah : Paul, Brigitta, Sandoko, Dzuhri dan Andri. Semua kegiatan Tim Olimpiade Fisika Indonesia mulai dari proses seleksi, pembinaan hingga keberangkatan didanai oleh Departemen Pendidikan Nasional.
APhO tahun ini diselenggarakan dari tanggal 24 April 2009 - 2 Mei 2009. Olimpiade yang sempat dikhawatirkan terganggu oleh hangatnya suhu politik di Thailand terselenggara dengan tanpa gangguan sama sekali. Hampir semua negara yang menyatakan mau ikut di olimpiade akhirnya tetap mengirim tim untuk berkompetisi di APhO ini. Lima belas negara berkompetisi, antara lain: Brunei Darussalam, Sri Lanka, Tajikistan, Thailand, Turkmenistan dan Vietnam.
Mohon doa restu seluruh masyarakat Indonesia, agar tim dapat meraih sukses di IPhO ke-40 di Mexico, walaupun saat ini sedang dilanda flu babi. (www.tofi.or.id)
Subrahmanyan Chandrasekhar
Subrahmanyan Chandrasekhar, peraih nobel Fisika tahun 1983 dilahirkan di Lahore, India pada 19 Oktober 1910. Ayahnya, Chandrasekhara Subrahmanyan Ayyar adalah pegawai di departemen keuangan India. Sementara Ibunya, Sita (neé Balakrishnan) seorang ibu rumah tangga biasa namun berintelektual tinggi (ia mampu menerjemahan karya Henrik Ibsen, “A Doll House” ke bahasa Tamil). Kedua orangtuanya, menurut Chandrasekhar sangat menaruh perhatian pada pendidikan anak-anaknya. Orangtuanyalah yang langsung memberikan pendidikan dasar khusus baginya di rumah hingga ia berusia 12 tahun. Mereka mengharapkan Chandrasekhar terkenal seperti pamannya, Chandrasekhara V. Raman, orang India pertama yang meraih hadiah Nobel fisika. Pada tahun 1918, ayahnya dipindahtugaskan ke Madras dan di sanalah keluarganya kemudian hidup menetap. Di Madras, ia bersekolah di sekolah lanjutan Hindu dari 1922 hingga 1925.
Pendidikan tingginya (1925-30) ia peroleh pertama kali di Presidency College. Kemudian ketika hendak melanjutkan studinya ke Universitas Cambridge, ibunya jatuh sakit. Menurut tradisi India, ia harus tinggal di rumah merawat ibunya. Namun ibunya yang ingin anaknya sukses mendesak Chandra (nama kecil Chandrasekhar) untuk tetap pergi ke Cambridge, Inggris.
Selama perjalanan panjang dengan kapal laut ke Inggris, Chandra mencoba menggabungkan pengetahuannya tentang bintang Bajang putih (white dwarf) dengan teori relativistik spesial, ia terkejut sekali mendapatkan hasil bahwa suatu bintang bajang putih dapat terbentuk melalui evolusi bintang, asalkan massa bintang itu kurang dari 1,45 massa matahari. Jika bintang terlalu berat maka gaya tolak akibat larangan Pauli tidak mampu menahan gaya gravitasi bintang, akibatnya bintang akan kolaps menjadi bintang netron atau bahkan menjadi lubang hitam (black hole).
Tiba di Universitas Cambridge, dengan beasiswa penuh dari pemerintah India, Chandrasekhar menjadi mahasiswa peneliti di bawah bimbingan Profesor R.H. Fowler. Di tengah-tengah kesibukannya, Chandrasekhar masih ingat hasil perhitungannya di kapal laut itu. Ia mencoba menghitung ulang dan mendiskusikannya dengan para fisikawan di Cambridge, ternyata ia mendapatkan hasil yang sama bahwa ada batas atas massa bintang agar dapat berevolusi menjadi bintang bajang putih. Batas atas ini kemudian terkenal dengan nama “Chandrasekhar limit”. Karena hasil penelitian mengenai evolusi bintang inilah, 50 tahun kemudian Chandrasekhar dianugerahi hadiah nobel fisika (1983).
Chandrasekhar sempat menghabiskan tahun ketiga masa kuliahnya di institut fisika teori, Copenhagen atas saran P.A.M. Dirac (pelopor fisika kuantum) yang melihat kemampuannya yang cemerlang. Pada tahun 1933, ia memperoleh gelar Ph.D dari Cambridge. Hanya beberapa bulan berselang, ia bergabung dengan Trinity College hingga tahun 1937. Ketika melakukan kunjungan ke Universitas Harvard, atas undangan Dr. Harlow Shapley selama musim dingin (Januari-Maret 1936), ia ditawari posisi sebagai peneliti di Universitas Chicago dan memutuskan menerima tawaran itu pada Januari 1937. Saat berada di Chicago, iapun melengkapi teorinya dan mempublikasikannya dalam buku An Introduction to the Study of Stellar Structure (1939).
Riset bagi Chandrasekhar memang merupakan kerja berkesinambungan. Ia mencatat ada tujuh periode riset dalam hidupnya. Pertama, teori tentang struktur bintang, termasuk mengenai Bajang Putih (1929-39). Kedua, teori gerak Brownian yang merupakan bagian dari dinamika bintang (1938-43). Ketiga, teori tentang transfer energi, termasuk tentang atmosfer bintang dan teori kuantum ion negatif hidrogen, juga tentang atmosfer bintang (1943-50). Keempat, stabilitas hidrodinamika dan hidromagnetik (1953-61). Kelima, keseimbangan dan stabilitas bentuk elips, bagian dari kolaborasinya dengan Norman R Lebovitz (1961-8). Keenam, teori relativitas umum dan astrofisika relativitas (1962-71). Terakhir, teori matematika Black Holes (1974-83). Hasil penelitiannya itu dipublikasikan dalam berbagai monograf dan jurnal terkenal untuk astrofisika dan fisika..
Pimpinan Universitas Chicago, Hanna Gray pernah mengungkapkan kesannya terhadap Chandrasekhar. Profesor bidang astronomi dan astrofisika ini adalah ilmuwan yang penuh dedikasi, guru dari para guru, seseorang yang senantiasa membaktikan dirinya untuk kreativitas dunia ilmiah.
Disamping fisika, Chandrasekhar juga menyukai bahasa Inggris dan senang membaca karya-karya sastra terkenal tulisan Shakespeare. Orang sangat mengagumi bahasa inggrisnya yang sangat sempurna baik dalam tata bahasa maupun aksennya, sampai-sampai fisikawan terkenal Hans Bethe mengatakan: "Chandrasekhar was one of the great astrophysicists of our time. He was also the greatest master of the English language that I know”.
Pendidikan tingginya (1925-30) ia peroleh pertama kali di Presidency College. Kemudian ketika hendak melanjutkan studinya ke Universitas Cambridge, ibunya jatuh sakit. Menurut tradisi India, ia harus tinggal di rumah merawat ibunya. Namun ibunya yang ingin anaknya sukses mendesak Chandra (nama kecil Chandrasekhar) untuk tetap pergi ke Cambridge, Inggris.
Selama perjalanan panjang dengan kapal laut ke Inggris, Chandra mencoba menggabungkan pengetahuannya tentang bintang Bajang putih (white dwarf) dengan teori relativistik spesial, ia terkejut sekali mendapatkan hasil bahwa suatu bintang bajang putih dapat terbentuk melalui evolusi bintang, asalkan massa bintang itu kurang dari 1,45 massa matahari. Jika bintang terlalu berat maka gaya tolak akibat larangan Pauli tidak mampu menahan gaya gravitasi bintang, akibatnya bintang akan kolaps menjadi bintang netron atau bahkan menjadi lubang hitam (black hole).
Tiba di Universitas Cambridge, dengan beasiswa penuh dari pemerintah India, Chandrasekhar menjadi mahasiswa peneliti di bawah bimbingan Profesor R.H. Fowler. Di tengah-tengah kesibukannya, Chandrasekhar masih ingat hasil perhitungannya di kapal laut itu. Ia mencoba menghitung ulang dan mendiskusikannya dengan para fisikawan di Cambridge, ternyata ia mendapatkan hasil yang sama bahwa ada batas atas massa bintang agar dapat berevolusi menjadi bintang bajang putih. Batas atas ini kemudian terkenal dengan nama “Chandrasekhar limit”. Karena hasil penelitian mengenai evolusi bintang inilah, 50 tahun kemudian Chandrasekhar dianugerahi hadiah nobel fisika (1983).
Chandrasekhar sempat menghabiskan tahun ketiga masa kuliahnya di institut fisika teori, Copenhagen atas saran P.A.M. Dirac (pelopor fisika kuantum) yang melihat kemampuannya yang cemerlang. Pada tahun 1933, ia memperoleh gelar Ph.D dari Cambridge. Hanya beberapa bulan berselang, ia bergabung dengan Trinity College hingga tahun 1937. Ketika melakukan kunjungan ke Universitas Harvard, atas undangan Dr. Harlow Shapley selama musim dingin (Januari-Maret 1936), ia ditawari posisi sebagai peneliti di Universitas Chicago dan memutuskan menerima tawaran itu pada Januari 1937. Saat berada di Chicago, iapun melengkapi teorinya dan mempublikasikannya dalam buku An Introduction to the Study of Stellar Structure (1939).
Riset bagi Chandrasekhar memang merupakan kerja berkesinambungan. Ia mencatat ada tujuh periode riset dalam hidupnya. Pertama, teori tentang struktur bintang, termasuk mengenai Bajang Putih (1929-39). Kedua, teori gerak Brownian yang merupakan bagian dari dinamika bintang (1938-43). Ketiga, teori tentang transfer energi, termasuk tentang atmosfer bintang dan teori kuantum ion negatif hidrogen, juga tentang atmosfer bintang (1943-50). Keempat, stabilitas hidrodinamika dan hidromagnetik (1953-61). Kelima, keseimbangan dan stabilitas bentuk elips, bagian dari kolaborasinya dengan Norman R Lebovitz (1961-8). Keenam, teori relativitas umum dan astrofisika relativitas (1962-71). Terakhir, teori matematika Black Holes (1974-83). Hasil penelitiannya itu dipublikasikan dalam berbagai monograf dan jurnal terkenal untuk astrofisika dan fisika..
Pimpinan Universitas Chicago, Hanna Gray pernah mengungkapkan kesannya terhadap Chandrasekhar. Profesor bidang astronomi dan astrofisika ini adalah ilmuwan yang penuh dedikasi, guru dari para guru, seseorang yang senantiasa membaktikan dirinya untuk kreativitas dunia ilmiah.
Disamping fisika, Chandrasekhar juga menyukai bahasa Inggris dan senang membaca karya-karya sastra terkenal tulisan Shakespeare. Orang sangat mengagumi bahasa inggrisnya yang sangat sempurna baik dalam tata bahasa maupun aksennya, sampai-sampai fisikawan terkenal Hans Bethe mengatakan: "Chandrasekhar was one of the great astrophysicists of our time. He was also the greatest master of the English language that I know”.
Isaac Newton
Sir Isaac Newton, FRS (4 January 1643 – 31 March 1727 [OS: 25 December 1642 – 20 March 1727])[1] was an English physicist, mathematician, astronomer, natural philosopher, alchemist, and theologian and one of the most influential men in human history. His Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, published in 1687, is considered to be among the most influential books in the history of science, laying the groundwork for most of classical mechanics. In this work, Newton described universal gravitation and the three laws of motion which dominated the scientific view of the physical universe for the next three centuries. Newton showed that the motions of objects on Earth and of celestial bodies are governed by the same set of natural laws by demonstrating the consistency between Kepler's laws of planetary motion and his theory of gravitation, thus removing the last doubts about heliocentrism and advancing the scientific revolution.
In mechanics, Newton enunciated the principles of conservation of both momentum and angular momentum. In optics, he built the first practical reflecting telescope[5] and developed a theory of colour based on the observation that a prism decomposes white light into the many colours which form the visible spectrum. He also formulated an empirical law of cooling and studied the speed of sound.
In mathematics, Newton shares the credit with Gottfried Leibniz for the development of the differential and integral calculus. He also demonstrated the generalised binomial theorem, developed the so-called "Newton's method" for approximating the zeroes of a function, and contributed to the study of power series.
Newton's stature among scientists remains at the very top rank, as demonstrated by a 2005 survey of scientists in Britain's Royal Society asking who had the greater effect on the history of science, Newton or Albert Einstein. Newton was deemed the more influential.[6]
Newton was also highly religious (though unorthodox), producing more work on Biblical hermeneutics than the natural science he is remembered for today.
In mechanics, Newton enunciated the principles of conservation of both momentum and angular momentum. In optics, he built the first practical reflecting telescope[5] and developed a theory of colour based on the observation that a prism decomposes white light into the many colours which form the visible spectrum. He also formulated an empirical law of cooling and studied the speed of sound.
In mathematics, Newton shares the credit with Gottfried Leibniz for the development of the differential and integral calculus. He also demonstrated the generalised binomial theorem, developed the so-called "Newton's method" for approximating the zeroes of a function, and contributed to the study of power series.
Newton's stature among scientists remains at the very top rank, as demonstrated by a 2005 survey of scientists in Britain's Royal Society asking who had the greater effect on the history of science, Newton or Albert Einstein. Newton was deemed the more influential.[6]
Newton was also highly religious (though unorthodox), producing more work on Biblical hermeneutics than the natural science he is remembered for today.
Subscribe to:
Posts (Atom)