Berlibur Bersama Fisika

“Wuiii untung saja ada gaya sentrifugal, kalau tidak saya bisa jatuh waktu melewati loop
(lintasan melingkar) roller coaster”. Saya gosok telinga saya, apa benar yang saya
dengar, apa saya sedang bermimpi. Bukankah gaya sentrifugal itu istilah fisika, kenapa
muncul di taman hiburan seperti dunia fantasi di Ancol ini? Tapi itulah komentar yang
saya dengar dari seorang pengunjung suatu taman hiburan.
Selama setahun terakhir ini saya meneliti konsep‐konsep fisika suatu taman hiburan.
Saya terkejut sekali, ternyata suatu taman hiburan model Disney Land, Disney World
ataupun Dunia Fantasi sangat kaya dengan konsep Fisika. Mereka dapat dijadikan
laboratorium raksasa untuk mata pelajaran Fisika.
Kita mulai dengan roller coaster. Dalam wahana ini penumpang naik kendaraan yang
tidak bermesin. Kendaraan ini dinaikkan ke puncak bukit pertama dengan
menggunakan semacam ban berjalan (conveyor belt). Lintasan naiknya dibuat tidak
terlalu curam karena kita tahu semakin curam lintasan, semakin besar daya motor
penggerak ban berjalannya (biaya yang dikeluarkan lebih mahal). Puncak bukit pertama
dibuat lebih tinggi dari puncak bukit selanjutnya ataupun dari tinggi loop. Tujuannya
agar kendaraan mempunyai energi potensial yang cukup besar sehingga mampu
melintasi seluruh lintasan dengan baik.

Ketika meluncur dari bukit pertama, penumpang dilepas dan jatuh bebas dipercepat.
Agar efek jatuh bebas ini dapat lebih dirasakan, lintasan luncuran dibuat berbentuk
seperti sebuah parabola (lintasan benda dibawah medan gravitasi). Gerakan turun
dipercepat ini membuat jantung dan alat‐alat tubuh sedikit terangkat dari tempat
semula (inersia). Efek inersia inilah yang memberikan sensasi‐sensasi tertentu seperti
semangat rasanya mau terbang, timbul rasa mual dsb.
Memasuki loop, penumpang dihadapkan pada loop yang berbentuk seperti tetes cair.
Loop tidak dibuat seperti lingkaran penuh karena pada titik terendah loop lingkaran
penumpang akan mengalami bobot 6 kali bobot semula. Dengan bobot demikian
besar, darah tidak mampu mengalir ke otak, mata berkunang‐kunang dan orang akan
pingsan. Dengan lintasan berbentuk tetes cair, bobot maksimum yang dirasakan
penumpang sekitar 3,7 bobot semula. Bobot sebesar ini tidak terlalu berbahaya bagi
penumpang. Dipuncak loop penumpang berada pada posisi terbalik. Penumpang tidak
akan jatuh karena gaya sentrifugal (arah ke atas) yang dirasakan mampu mengimbangi
gaya berat akibat tarikan gravitasi bumi.

Gaya sentrifugal yang dirasakan penumpang bukan hanya pada loop saja, tetapi juga
pada belokan‐belokan tajam yang dibuat sepanjang lintasan. Ketika penumpang
berbelok kekanan, penumpang akan terlempar ke kiri. Sebaliknya ketika berbelok ke kiri
penumpang akan berbelok ke kanan. Orang akan terpental lebih keras jika berpegang
erat‐erat pada batang pengaman, karena itu agar lebih nyaman banyak penumpang
membiarkan tangan mereka bebas sambil berteriak‐teriak.

Keluar dari roller coaster kita lanjutkan perjalanan ke Swinging boat atau Kora‐kora.
Berbeda dengan roller coaster, Kora‐kora tidak meluncur di atas suatu lintasan besi.
Kora‐kora bergerak bolak‐balik seperti sebuah bandul. Di lintasan terbawah Kora‐kora
terdapat suatu ban yang mendorong Kora‐kora agar selalu dapat berayun dengan
sempurna. Setiap kali kora‐kora berayun turun, seperti pada roller coaster, penumpang
mengalami berbagai perasaaan : ngeri, mual, hilang semangat dsb. Perasaan atau
sensasi terbesar akan dirasakan oleh penumpang yang duduk dibarisan belakang,
karena penumpang ini akan jatuh bebas dengan percepatan maksimum.
Capai berteriak karena ngeri dan mual, kita masuk ke arena bom‐bom car atau mobil
senggol. Arena ini merupakan arena terbaik untuk belajar tumbukan. Mobil senggol
bergerak dengan tenaga listrik yang diperoleh dari jala‐jala listrik diatasnya. Pada
tongkat penghubung mobil dengan jala‐jala sering terlihat percikan listrik akibat
tegangan listrik yang sangat tinggi pada jala‐jala ini. Percikan terlihat ketika hubungan
tongkat ini dengan jala‐jala terputus. Karena energi yang diperoleh tiap mobil sama,
maka mobil berpenumpang ringan relatif dapat bergerak lebih cepat. Agar ketika
bertumbukan, Anda merasa nyaman maka disekeliling mobil diberi ikat pinggang karet.
Karet ini akan menyerap efek tumbukan. Ketika mobil berpenumpang ringan ditabrak
oleh mobil berpenumpang berat, penumpang yang ringan akan merasakan terlempar.
Hal ini sesuai dengan hukum kekekalan momentum.

Arena The Swing atau ontang anting membawa kita mengerti konsep gaya sentrifugal.
Ketika ontang‐anting mulai berputar, kursi ontang‐anting mulai membentuk sudut.
Makin cepat putaran, makin besar gaya sentrifugal yang dirasakan kursi itu. Akibatnya
sudut yang dibuat kursi terhadap garis vertikal makin besar. Namun ada keanehan,
sudut yang dibuat kursi ini sama untuk semua penumpang, tidak tergantung pada berat
penumpang
Berat orang memang berusaha memperkecil sudut namun gaya sentrifugal akan
memperbesar sudut itu. Pengaruh kedua gaya saling menghapuskan sehingga sudut
simpangan kursi sama besar untuk berbagai orang.

Selesai dari ontang‐anting, para pengunjung bisa mengunjungi arena lain seperti Dumbo
(Gajah Bledug) untuk mempelajari bagaimana sistem hidraulik; Big Wheel (Bianglala)
untuk belajar bagaimana mengatur keseimbangan kursi, Air Terjun Niagara untuk
belajar gerak jatuh bebas, Pontang‐pontang untuk belajar menggabungkan kecepatan
secara vektor dan Flying Condor (Rajawali) dengan konsep katrolnya.
Luar biasa sekali bukan? Begitu kayanya pelajaran fisika dalam suatu taman hiburan!
Sayang sekali jika suatu laboratorium fisika yang demikian besar kurang dimanfaatkan
secara maksimal. Padahal kombinasi hiburan dan laboratorium fisika raksasa dalam
suatu taman hiburan merupakan suatu hal yang mampu mengubah persepsi orang
tentang fisika. Fisika tidak akan lagi dianggap sebagai suatu momok yang menakutkan,
tetapi akan menjadi suatu pelajaran yang sangat asyik dan sangat menyenangkan.

(#Yohanes Surya)

Hewan Yang Jago Fisika

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

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

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

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

Bagaimana dengan serangga yang mampu mengangkat beban berukuran
atau berbobot ratusan kali lipat ukuran tubuhnya sendiri? Lebah misalnya, dapat
membawa beban 300 kali beratnya sendiri. Artinya lebah sama kuatnya dengan
manusia yang mampu mendorong 3 truk ukuran besar secara bersamaan! Kuncinya
terletak pada perbandingan antara ukuran dan kekuatan otot‐otot tubuhnya.
Perbandingan itu sangat besar daripada manusia karena perbedaan ukuran tubuh
manusia dan serangga.

Demikianlah, jika Anda pergi ke kebun binatang atau rekreasi ke pantai,
kebun, taman, atau sekedar menghabiskan waktu di rumah dengan hewan
kesayangan, jangan lupa amati bentuk dan struktur tubuh serta perilaku hewan.
Dengan begitu sebenarnya kita sudah mendapatkan kursus fisika. Gratis!

(Yohanes Surya)

Mobile Technology

Salam...

Tahukaah anda dengan teknologi disekitar anda? Mungkin gadget yang sedang anda pegang saat ini, sudah sejauh mana anda mengenal gadget yang anda miliki. Barangkali kemampuan gadget yang anda miliki ternyata lebih dahsyat dari pada yang anda ketahui.

Jika anda yakin gadget anda sudah canggih, saksikan video berikut ini :

Siapkah anda dengan serangan gadget yang super canggih dalam beberapa tahun ke depan?
Persiapkan diri anda... jika tidak anda akan menjadi korban teknologi.

Be Technolovers...........

Bahaya Radiasi Ponsel

Salam...
Iseng-iseng buka youtube atau istilah kerennya browsing, beda lho dengan istilah searching akhirnya mendapatkan informasi yang cukup penting.

Pernah berkunjung ke SPBU/POM Bensin? pasti pernah lah. Anda pasti pernah membaca atau mendengar larangan-larangan yang terdapat di SPBU, salah satunya dilarang menggunakan ponsel.

Mau tau alasannya? Saksikan video berikut ini;

Sudah ngeh? ya, Benar! SPBU bisa meledak jika anda menggunakan ponsel. Kenapa?

Ponsel merupakan produk teknologi yang berguna dalam berkomunikasi, ponsel menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menyampaikan pesan. Menurut Fisika Kuantum suatu sinyal elektromagnetik mempunyai energi yang dirumuskan oleh Einstein E=mc^2. Energi inilah yang dapat memicu terbakarnya bahan bakar minyak, apalagi bahan bakar pertamax/premium yang sangat mudah terbakar.

Sekarang, jangan coba-coba membuktikan penjelasan tadi di SPBU.
trims.....!!! ^_^

Sains Islam: Perkembangan Farmakologi di Era Khilafah

Dunia mendapuknya sebagai Bapak Optik. Gelar kehormatan itu dianugerahkan kepada Ibnu Haitam atas kontribusinya dalam mengembangkan ilmu optik. Alhazen, begitu orang Barat menyebutnya, bernama lengkap Abu Ali Muhammad ibnu Al-Hasan ibnu Al-Haitham. Ia merupakan sarjana Muslim terkemuka yang lahir di Basrah, Irak pada 965 M.

Sejak kecil Ibnu Haitham yang berotak encer menempuh pendidikan di tanah kelahirannya. Ia merintis kariernya sebagai pegawai pemerintah di Basrah. Namun ia ternyata tak betah berlama-lama berkarir di dunia birokrasi. Ibnu Haitham yang lebih tertarik untuk menimba ilmu akhirnya memutuskan untuk berhenti sebagai pegawai pemerintah.


Ia pun lalu memilih merantau ke Ahwaz dan pusat intelektual dunia saat itu, yakni kota Baghdad. Di kedua kota itu ia menimba beragam ilmu. Ghirah keilmuannya yang tinggi membawanya terdampar hingga ke Mesir. Di negeri piramida itu, Ibnu Haitham meneliti aliran dan saluran sungai Nil serta menerjemahkan buku-buku tentang matematika dan ilmu falak.

Ibnu Haitham juga sempat mengenyam pendidikan di Universitas Al-Azhar. Setelah itu, secara otodidak ia mempelajari hingga menguasai beragam disiplin ilmu seperti ilmu falak, matematika, geometri, pengobatan, fisika, dan filsafat. Secara serius dia mengkaji dan mempelajari seluk-beluk ilmu optik. Beragam teori tentang ilmu optik telah dilahirkan dan dicetuskannya.

Penelitiannya tentang cahaya memberikan ilham kepada ahli sains Barat seperti Boger, Bacon, dan Kepler yang menciptakan mikroskop serta teleskop. Dialah orang pertama yang menulis dan menemukan pelbagai data penting mengenai cahaya. Konon, dia telah menulis tak kurang dari 200 judul buku.

Sayangnya, hanya sedikit yang terisa. Bahkan karya monumentalnya, Kitab Al-Manadhir, tidak diketahui lagi rimbanya. Orang hanya bisa mempelajari terjemahannya yang ditulis dalam bahasa Latin. Kekurangpedulian umat Islam terhadap karya-karya ilmuwan terdahulu, telah membuat Islam tertinggal.

Melalui Al-Manadhir, teori optik pertama kali dijelaskan. Hingga 500 tahun kemudian, teori Ibnu Haitham ini dikutip banyak ilmuwan. Tak banyak orang yang tahu bahwa orang pertama yang menjelaskan soal mekanisme penglihatan pada manusia—yang menjadi dasar teori optik modern—adalah ilmuwan Muslim asal Irak.

Selama lebih dari 500 tahun, Al-Manadhir terus bertahan sebagai buku paling penting dalam ilmu optik. Pada 1572, karya Ibnu Haitham ini diterjemahkan ke dalam bahasa Latin dengan judul Opticae Thesaurus.

Bab tiga volume pertama buku ini mengupas ide-ide dia tentang cahaya. Dalam buku itu, Haitham meyakini bahwa sinar cahaya keluar dari garis lurus dari setiap titik di permukaan yang bercahaya. Ia membuat percobaan yang sangat teliti tentang lintasan cahaya melalui berbagai media dan menemukan teori tentang pembiasan cahaya. Ia jugalah yang melakukan eksperimen pertama tentang penyebaran cahaya terhadap berbagai warna.

Dalam buku yang sama, ia menjelaskan tentang ragam cahaya yang muncul saat matahari terbenam, dan juga teori tentang berbagai macam fenomena fisik seperti bayangan, gerhana, dan juga pelangi. Ia juga melakukan percobaan untuk menjelaskan penglihatan binokular dan memberikan penjelasan yang benar tentang peningkatan ukuran matahari dan bulan ketika mendekati horison.

Haitham mencatatkan namanya sebagai orang pertama yang menggambarkan seluruh detil bagian indra pengelihatan manusia. Ia memberikan penjelasan yang ilmiah tentang bagaimana proses manusia bisa melihat. Salah satu teorinya yang terkenal adalah ketika ia mematahkan teori penglihatan yang diajukan dua ilmuwan Yunani, Ptolemy dan Euclid.

Kedua ilmuwan ini menyatakan bahwa manusia bisa melihat karena ada cahaya yang keluar dari mata yang mengenai objek. Berbeda dengan keduanya, Ibnu Haitham mengoreksi teori ini dengan menyatakan bahwa justru objek yang dilihatlah yang mengeluarkan cahaya yang kemudian ditangkap mata sehingga bisa terlihat.

Dalam buku ini, ia menjelaskan bagaimana mata bisa melihat objek. Ia menjelaskan sistem penglihatan mulai dari kinerja syaraf di otak hingga kinerja mata itu sendiri. Ia juga menjelaskan secara detil bagian dan fungsi mata seperti konjungtiva, iris, kornea, lensa, dan menjelaskan peranan masing-masing terhadap penglihatan manusia.

Salah satu karyanya yang paling menomental adalah ketika Haitham bersama muridnya, Kamaluddin, untuk pertama kali meneliti dan merekam fenomena kamera obsecura. Inilah yang mendasari kinerja kamera yang saat ini digunakan umat manusia. Oleh kamus Webster, fenomena ini secara harfiah diartikan sebagai “ruang gelap”. Biasanya bentuknya berupa kertas kardus dengan lubang kecil untuk masuknya cahaya.

Sementara dalam kitab Mizan Al-Hikmah, ia mendiskusikan kepadatan atmosfer dan membangun korelasi antara hal tersebut dengan faktor ketinggian. Ia juga mempelajari pembiasan atmosfer dan menemukan fakta bahwa senja hanya muncul ketika matahari berada 19 derajat di bawah horison. Dengan dasar itulah, ia mencoba mengukur tinggi atmosfer. Dalam buku ini, ia juga membahas teori daya tarik massa, suatu fakta yang menunjukkan ia menyadari korelasi percepatan dengan gravitasi.

Selain di bidang fisika, Ibnu Haitham juga memberikan kontribusi penting terhadap ilmu matematika. Dalam ilmu ini, ia mengembangkan analisis geometri dengan membangun hubungan antara aljabar dengan geometri.

Haitham juga membuat buku tentang kosmologi yang diterjemahkan ke dalam bahasa Latin dan Ibrani di abad pertengahan. Karya lainnya adalah buku tentang evolusi, yang hingga kini masih menjadi perhatian ilmuwan dunia.

Assalamu'alaikum

Sebuah Renungan;

"Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa darjat. Dan Allah mengetahui apa yang kamu kerjakan" (al-Mujaadilah: 11) "Tuhanku, tambahkanlah kepadaku ilmu pengetahuan."('Thaahaa: 114)