Selasa, 21 Juli 2009

gelombang

GELOMBANG LAUT (OCEAN WAVES)

bevwave.gif

Gelombang/ombak yang terjadi di lautan dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam tergantung kepada gaya pembangkitnya. Pembangkit gelombang laut dapat disebabkan oleh: angin (gelombang angin), gaya tarik menarik bumi-bulan-matahari (gelombang pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar laut (gelombang tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal.

Gelombang yang sehari-hari terjadi dan diperhitungkan dalam bidang teknik pantai adalah gelombang angin dan pasang-surut (pasut). Gelombang dapat membentuk dan merusak pantai dan berpengaruh pada bangunan-bangunan pantai. Energi gelombang akan membangkitkan arus dan mempengaruhi pergerakan sedimen dalam arah tegak lurus pantai (cross-shore) dan sejajar pantai (longshore). Pada perencanaan teknis bidang teknik pantai, gelombang merupakan faktor utama yang diperhitungkan karena akan menyebabkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan pantai.

DEFINISI GELOMBANG

Apa yang dimaksud dengan gelombang?

Gelombang adalah pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Gelombang laut disebabkan oleh angin. Angin di atas lautan mentransfer energinya ke perairan, menyebabkan riak-riak, alun/bukit, dan berubah menjadi apa yang kita sebut sebagai gelombang.

wave-animation.gif

wave_animation1.gif

Animasi pergerakan partikel zat cair pada gelombang

Amati gerak pelampung di dalam gambar animasi gelombang di atas. Perhatikan bahwa sebenarnya pelampung bergerak dalam suatu lingkaran (orbital) ketika gelombang bergerak naik dan turun. Partikel air berada dalam satu tempat, bergerak di suatu lingkaran, naik dan turun dengan suatu gerakan kecil dari sisi satu kembali ke sisi semula. Gerakan ini memberi gambaran suatu bentuk gelombang. Pelampung yang mengapung di air pindah ke pola yang sama, naik turun di suatu lingkaran yang lambat, yang dibawa oleh pergerakan air.

Di bawah permukaan, gerakan berputar gelombang itu semakin mengecil. Ada gerak orbital yang mengecil seiring dengan kedalaman air, sehingga kemudian di dasar hanya akan meninggalkan suatu gerakan kecil mendatar dari sisi ke sisi yang disebut “surge” .

PENGARUH GELOMBANG

Pada kondisi sesungguhnya di alam, pergerakan orbital di perairan dangkal (shallow water) dekat dengan kawasan pantai dapat dilihat pada gambar animasi dibawah ini. Pada gambar animasi ini, dapatlah kita bayangkan bagaimana energi gelombang mampu mempengaruhi kondisi pantai.

Simulasi pergerakan partikel air saat penjalaran gelombang menuju pantai

Ketinggian dan periode gelombang tergantung kepada panjang fetch pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan tempuh gelombang dari awal pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut. Semakin panjang jarak fetchnya, ketinggian gelombangnya akan semakin besar. Angin juga mempunyai pengaruh yang penting pada ketinggian gelombang. Angin yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang yang lebih besar.

Gelombang yang menjalar dari laut dalam (deep water) menuju ke pantai akan mengalami perubahan bentuk karena adanya perubahan kedalaman laut. Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, pergerakan gelombang di bagian bawah yang berbatasan dengan dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari friksi/gesekan antara air dan dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di permukaan air akan terus melaju. Semakin menuju ke pantai, puncak gelombang akan semakin tajam dan lembahnya akan semakin datar. Fenomena ini yang menyebabkan gelombang tersebut kemudian pecah.

waves-breaking.gif

Perubahan bentuk gelombang yang menjalar mendekati pantai

Ada dua tipe gelombang, bila dipandang dari sisi sifat-sifatnya. Yaitu:

  • Gelombang pembangun/pembentuk pantai (Constructive wave).
  • Gelombang perusak pantai (Destructive wave).

Yang termasuk gelombang pembentuk pantai, bercirikan mempunyai ketinggian kecil dan kecepatan rambatnya rendah. Sehingga saat gelombang tersebut pecah di pantai akan mengangkut sedimen (material pantai). Material pantai akan tertinggal di pantai (deposit) ketika aliran balik dari gelombang pecah meresap ke dalam pasir atau pelan-pelan mengalir kembali ke laut.

waves-constructivewaves.gif

Gelombang pembentuk pantai

Sedangkan gelombang perusak pantai biasanya mempunyai ketinggian dan kecepatan rambat yang besar (sangat tinggi). Air yang kembali berputar mempunyai lebih sedikit waktu untuk meresap ke dalam pasir. Ketika gelombang datang kembali menghantam pantai akan ada banyak volume air yang terkumpul dan mengangkut material pantai menuju ke tengah laut atau ke tempat lain.

wave-destructivewaves.gif

Gelombang perusak pantai

oooOOOooo

Sumber bacaan:

  • “Teknik Pantai” (1999), Bambang Triatmodjo.
  • “Teknik Pantai”, Radianta Triatmadja, http://elisa.ugm.ac.id/
  • gelombang

    Kalor dan Perubahan Wujud zat

    Posted on November 11, 2008 - Filed Under SUHU DAN KALOR |

    Pengertian Kalor

    Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.

    Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor

    1. massa zat
    2. jenis zat (kalor jenis)
    3. perubahan suhu

    Sehingga secara matematis dapat dirumuskan :

    Q = m.c.(t2 - t1)

    Dimana :

    Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)

    m adalah massa benda (kg)

    c adalah kalor jenis (J/kgC)

    (t2-t1) adalah perubahan suhu (C)

    Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis

    • Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
    • Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)

    Dalam pembahasan kalor ada dua kosep yang hampir sama tetapi berbeda yaitu kapasitas kalor (H) dan kalor jenis (c)

    Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.

    H = Q/(t2-t1)

    Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.

    c = Q/m.(t2-t1)

    Bila kedua persamaan tersebut dihubungkan maka terbentuk persamaan baru

    H = m.c

    Analisis grafik perubahan wujud pada es yang dipanaskan sampai menjadi uap. Dalam grafik ini dapat dilihat semua persamaan kalor digunakan.

    Grafik Perubahan Wujud Es

    Keterangan :

    Pada Q1 es mendapat kalor dan digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu sampai pada 0 C kalor yang diterima digunakan untuk melebur (Q2), setelah semua menjadi air barulah terjadi kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya mencapai suhu 100 C maka kalor yang diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap (Q4), kemudian setelah berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5)

    Untuk mencoba kemampuan silakan kkerjakan latihan soal dengan cara klik disini.

    Hubungan antara kalor dengan energi listrik

    Kalor merupakan bentuk energi maka dapat berubah dari satu bentuk kebentuk yang lain. Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi maka energi listrik dapat berubah menjadi energi kalor dan juga sebaliknya energi kalor dapat berubah menjadi energi listrik. Dalam pembahasan ini hanya akan diulas tentang hubungan energi listrik dengan energi kalor. Alat yang digunakan mengubah energi listrik menjadi energi kalor adalah ketel listrik, pemanas listrik, dll.

    Besarnya energi listrik yang diubah atau diserap sama dengan besar kalor yang dihasilkan. Sehingga secara matematis dapat dirumuskan.

    W = Q

    Untuk menghitung energi listrik digunakan persamaan sebagai berikut :

    W = P.t

    Keterangan :

    W adalah energi listrik (J)

    P adalah daya listrik (W)

    t adalah waktu yang diperlukan (s)

    Bila rumus kalor yang digunakan adalah Q = m.c.(t2 - t1) maka diperoleh persamaan ;

    P.t = m.c.(t2 - t1)

    Yang perlu diperhatikan adalah rumus Q disini dapat berubah-ubah sesuai dengan soal.

    Asas Black

    Menurut asas Black apabila ada dua benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Aliran ini akan berhenti sampai terjadi keseimbangan termal (suhu kedua benda sama). Secara matematis dapat dirumuskan :

    Q lepas = Q terima

    Yang melepas kalor adalah benda yang suhunya tinggi dan yang menerima kalor adalah benda yang bersuhu rendah. Bila persamaan tersebut dijabarkan maka akan diperoleh :

    Q lepas = Q terima

    m1.c1.(t1 - ta) = m2.c2.(ta-t2)

    Catatan yang harus selalu diingat jika menggunakan asasa Black adalah pada benda yang bersuhu tinggi digunakan (t1 - ta) dan untuk benda yang bersuhu rendah digunakan (ta-t2). Dan rumus kalor yang digunakan tidak selalu yang ada diatas bergantung pada soal yang dikerjakan.

    sumber artikel http://alljabbar.wordpress.com

    Jumat, 17 Juli 2009

    Gelombang elektromagnetik

    Sekitar abad ke 19, Maxwell menyatakan persamaan nya yang cukup mengejutkan dunia Fisika. Salah satunya menyatakan adanya gelombang elektromagnetik. Namun, saat itu belum dapat dibuktikan. Karna itu, Heinrich Hertz mencoba untuk membuktikan keberadaan gelombang elektromagnetik itu.

    Secara teori, Hertz menyadari bahwa gelombang elektromagnetik yang .dinyatakan Maxwell merupakan gabungan dari gelombang listrik dan gelombang magnetik secara saling tegak lurus. Begitu pula dengan arah geraknya. Karena gelombang tersebut mengantung gelombang listrik, maka Hertz mencoba membuktikan keberadaan gelombang elektromagnetik tersebut melalui keberadaan gelombang listriknya yang diradiasikan oleh rangkaian pemancar.

    Hertz mencoba membuat rangkaian pemancar sederhana dengan bantuan trafo untuk memperkuat tegangan dan kapasitor sebagai penampung muatannya. Karena ada arus pergeseran pada gap pemancar, diharapkan ada radiasi gelombang elektromagnetik yang akan dipancarkan. Karena secara teori, dari percikan yang muncul akan dihasilkan gelombang elektromagnetik. Alhasil, pada rangkaian loop penerima yang hanya berupa kawat berbentuk lingkaran yang tanpa diberikan sumber tegangan apapun, ternyata muncul percikan listrik pada gap-nya. Ini membuktikan ada listrik yang mengalir melalui radiasi suatu benda.yang akhirnya terhantarkan ke loop. Karena merasa belum puas, Hertz mencoba untuk menghitung frekuensi pada loop.

    Ternyata frekuensi yang dihasilkan sama dengan frekuensi pemancar. Ini artinya listrik pada loop berasal dari pemancar itu sendiri. Dengan ini terbuktilah adanya radiasi gelombang elektromagnetik Maxwell. Percobaan Hertz ini juga memicu penemuan telegram tanpa kabel dan radio oleh Marconi. Rangkaian ini ada dalam kaca quartz untuk menghindari sinar UV.

    gelombang

    Gelombang merupakan fenomena alam yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari hari.
    kita sudah mengenal berbagai macam gelombang,gelombang tali,gelombang bunyi, gelombang radio dan sebagainya.