Perpindahan, Kecepatan, dan Percepatan

Perpindahan

Perpindahan (displacement) adalah jarak terpendek dari posisi akhir dan posisi awal dari sebuah benda. Konsep ini seringkali dipetukarkan dengan konsep jarak. Perpindahan dapat dituliskan sebagai.

d12 = r1 - r2

yang dapat dibaca sebagai posisi relatif r2 terhadap r1. Vektor posisi sendiri, baik r1 maupun r2, sebenarnya juga merupakan suatu perpindahan, karena merupakan posisi relatif terhadap pusat koordinat O=(0,0,0).

Perpindahan dapat dicontohkan sebagai berikut.

Mobil berjalan dari titik A ke titik B, lalu ke titik C untuk mengunjuni sebuah danau.

Jarak dari titik A ke titik B adalah 100 m, sedangkan dari titik A ke titik C adalah 50 m.

Perpindahan mobil tersebut adalah 50  m, karena jarak terpendek dari posisi akhir dan awal adalah titik C. Sedangkan jarak mobil tersebut 150 m, karena jarak mobil tersebut adalah ke titik A lalu ke B dan ke C.

Kecepatan

Kecepatan ada besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat benda berpindah. Besar dari vektor ini disebut dengan kelajuan dan dinyatakan dalam satuan meter per sekon (m/s atau ms^-1).

Vektor adalah bilangan yang memiliki nilai satuan dan memiliki arah.

Kecepatan biasa digunakan untuk merujuk pada kecepatan sesaat yang didefinisikan secara matematis sebagai:

dimana adalah kecepatan sesaat dan adalah perpindahan fungsi waktu.

Selain kecepatan sesaat, dikenal juga besaran kecepatan rata-rata v yang didefinisikan dalam rentang waktu yang tidak mendekati nol.

Percepatan

Percepatan adalah perubahan kecepatan per satuan waktu.

Dalam fisika, percepatan adalah perubahan kecepatan dalam satuan waktu tertentu. Umumnya, percepatan dilihat sebagai gerakan suatu obyek yang semakin cepat ataupun lambat. Namun percepatan adalah besaran vektor, sehingga percepatan memiliki besaran dan arah. Dengan kata lain, obyek yang membelok (misalnya mobil yang sedang menikung)-pun memiliki percepatan juga.

Vektor adalah bilangan yang memiliki nilai satuan dan memiliki arah.

Satuan SI percepatan adalah m/s². Dimensi percepatan adalah L T^-2.

Percepatan (dilambangkan dengan a) mengikuti rumus sebagai berikut:

Dalam mekanika klasik, percepatan suatu obyek bermassa tetap berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya.

Percepatan bisa bernilai positif dan negatif. Bila nilai percepatan positif, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda yang mengalami percepatan positif ini bertambah (dipercepat). Sebaliknya bila negatif, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda menurun (diperlambat). Contoh percepatan positif adalah: jatuhnya buah dari pohonnya yang dipengaruhi oleh gravitasi. Sedangkan contoh percepatan negatif adalah: proses pengereman mobil.

Panel Surya dan Gas Rumah Kaca

A.PANEL SURYA
Panel surya adalah alat yang terdiri dari sel surya yang mengubah cahaya menjadi listrik. Mereka disebut surya atas Matahari atau "sol" karena Matahari merupakan sumber cahaya terkuat yang dapat dimanfaatkan.

Panel Surya yang diletakkan di atas atap rumah

Panel surya dapat diletakkan di atas atap rumah dan di halaman rumah. Panel surya juga sering ditemukan di pulau-pulau terpencil untuk digunakan sebagai sumber energi karena menggunakan sumber cahaya atau panas Matahari.

Panel Surya di daerah pulau terpencil

Jumlah penggunaan panel surya di porsi pemroduksian listrik dunia sangat kecil, tertahan oleh biaya tinggi per wattnya dibandingkan dengan bahan bakar fosil - dapat lebih tinggi sepuluh kali lipat, tergantung keadaan.

Cara kerja Panel Surya pada sebuah rumah

Sekarang ini biaya panel listrik surya membuatnya tidak praktis untuk penggunaan sehari-hari di mana tenaga listrik "kabel" telah tersedia. Bila biaya energi naik dalam jangka tertentu, atau bila penerobosan produksi terjadi yang mengurangi ongkos produksi panel surya, ini sepertinya tidak akan terjadi dalam waktu dekat.

B.GAS RUMAH KACA

Gas Rumah Kaca atau dalam bahasa inggris disebut green house effect/global warming adalah gas-gas yang ada di atmosfer yang menyebabkan efek rumah kaca. Gas-gas tersebut sebenarnya muncul secara alami di lingkungan, tetapi dapat juga timbul akibat aktivitas manusia.

Skema Efek Gas Rumah Kaca (Green House Effect/Global Warming)

Gas rumah kaca yang paling banyak adalah air berbentuk uap yang mencapai atmosfer akibat penguapan air dari laut, danau dan sungai. Karbondioksida adalah gas terbanyak kedua yang berasal dari berbagai proses alami seperti: letusan vulkanik; pernapasan hewan dan manusia (yang menghirup oksigen dan menghembuskan karbondioksida); dan pembakaran material organik (seperti tumbuhan).

Karbondioksida dapat berkurang karena terserap oleh lautan dan diserap tanaman untuk digunakan dalam proses fotosintesis. Fotosintesis memecah karbondioksida dan melepaskan oksigen ke atmosfer serta mengambil atom karbonnya. 

1.Uap Air

Uap air adalah gas rumah kaca yang timbul secara alami dan bertanggungjawab terhadap sebagian besar dari efek rumah kaca. Dalam model iklim, meningkatnya temperatur atmosfer yang disebabkan efek rumah kaca akibat gas-gas antropogenik akan menyebabkan meningkatnya kandungan uap air di troposfer, dengan kelembapan relatif yang agak konstan. Meningkatnya konsentrasi uap air mengakibatkan meningkatnya efek rumah kaca; yang mengakibatkan meningkatnya temperatur; dan kembali semakin meningkatkan jumlah uap air di atmosfer. Keadaan ini terus berkelanjutan sampai mencapai titik ekuilibrium (kesetimbangan). 

 

2.Karbondioksida

Manusia telah meningkatkan jumlah karbondioksida yang dilepas ke atmosfer ketika mereka membakar bahan bakar fosil, limbah padat, dan kayu untuk menghangatkan bangunan, menggerakkan kendaraan dan menghasilkan listrik. Pada saat yang sama, jumlah pepohonan yang mampu menyerap karbondioksida semakin berkurang akibat perambahan hutan untuk diambil kayunya maupun untuk perluasan lahan pertanian.

Walaupun lautan dan proses alam lainnya mampu mengurangi karbondioksida di atmosfer, aktivitas manusia yang melepaskan karbondioksida ke udara jauh lebih cepat dari kemampuan alam untuk menguranginya. 

3.Metana

Metana yang merupakan komponen utama gas alam juga termasuk gas rumah kaca. Ia merupakan insulator yang efektif, mampu menangkap panas 20 kali lebih banyak bila dibandingkan karbondioksida. Metana dilepaskan selama produksi dan transportasi batu bara, gas alam, dan minyak bumi. Metana juga dihasilkan dari pembusukan limbah organik di tempat pembuangan sampah (landfill), bahkan dapat keluarkan oleh hewan-hewan tertentu, terutama sapi, sebagai produk samping dari pencernaan.

4.Nitrogen Oksida

Nitrogen oksida adalah gas insulator panas yang sangat kuat. Ia dihasilkan terutama dari pembakaran bahan bakar fosil dan oleh lahan pertanian. Ntrogen oksida dapat menangkap panas 300 kali lebih besar dari karbondioksida. 

5.Gas lainnya

Gas rumah kaca lainnya dihasilkan dari berbagai proses manufaktur. Campuran berflourinasi dihasilkan dari peleburan alumunium. Hidrofluorokarbon (HCFC-22) terbentuk selama manufaktur berbagai produk, termasuk busa untuk insulasi, perabotan (furniture), dan tempat duduk di kendaraan. Lemari pendingin di beberapa negara berkembang masih menggunakan klorofluorokarbon (CFC) sebagai media pendingin yang selain mampu menahan panas atmosfer juga mengurangi lapisan ozon (lapisan yang melindungi Bumi dari radiasi ultraviolet). 

Para ilmuan telah lama mengkhawatirkan tentang gas-gas yang dihasilkan dari proses manufaktur akan dapat menyebabkan kerusakan lingkungan.

Gas rumah kaca merupakan kumpulan gas yang terdapat di atmosfer, yang memiliki kemampuan menyerap radiasi infra merah yang berasal dari radiasi terestrial, awan, atau dari atmosfer. Alaminya, keberadaan gas rumah kaca sangat penting untuk mempertahankan suhu bumi tetap hangat. Akan tetapi, jika konsentrasinya melebihi batas normal, gas-gas ini dapat menyebabkan terjadinya pemanasan di permukaan bumi yang berimbas pada kenaikan temperatur permukaan bumi.

Gas rumah kaca menyebabkan suatu fenomena yang disebut dengan efek rumah kaca. Di sebut rumah kaca karena proses pemanasan yang terjadi dapat dianalogikan dengan proses pemanasan pada rumah kaca pertanian yang ada pada daerah beriklim subtropis atau sedang.

Sumber : beberapa reverensi dan hasil olahan sendiri

Alat-alat Optik : Mata, Kacamata dan Kamera

1.       Mata

Mata adalah organ penglihatan yang mendeteksi cahaya. Yang dilakukan mata yang paling sederhana tak lain hanya mengetahui apakah lingkungan sekitarnya adalah terang atau gelap. Mata yang lebih kompleks dipergunakan untuk memberikan pengertian visual.

Bagian depan mata yang memiliki lengkung lebih tajam dan dilapisi selaput cahaya disebut kornea. Kornea merupakan bagian terluar dari bola mata yang menerima cahaya dari sumber cahaya. Tepat dibelakang kornea terdapat cairan (aquaeous humor). Cairan ini berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke mata.saraf optik.

Intensitas cahaya yang masuk ke mata diatur oleh pupil, yakni celah lingkaran yang dibentuk oleh iris. Pupil menentukan kuantitas cahaya yang masuk ke bagian mata yang lebih dalam. Pupil mata akan melebar jika kondisi ruangan yang gelap, dan akan menyempit jika kondisi ruangan terang. Sedangkan iris merupakan selaput yang selain berfungsi membentuk pupil, juga berfungsi sebagai pemberi warna pada mata (hitam, coklat, atau biru). Setelah melawati pupil, cahaya masuk ke lensa mata. Lensa mata ini berfungsi untuk membentuk bayangan nyata sedemikian sehingga jatuh tepat di retina. Bayangan yang ditangkap retina bersifat nyata dan terbalik. Retina adalah bagian mata yang paling peka terhadap cahaya. Setelah retina, cahaya diteruskan ke

2.       Kacamata

Kacamata adalah lensa tipis untuk mata guna menormalkan dan mempertajam penglihatan (ada yang berangka dan ada yang tidak) dan merupakan salah satu alat yang dapat digunakan untuk mengatasi cacat mata.

Kacamata terdiri dari lensa cekung atau lensa cembung dan frame atau kerangka lensa. Sekarang selain menjadi alat bantu penglihatan, kacamata juga sudah menjadi pelengkap gaya serta menjadi alat bantu khusus untuk menikmati hiburan seperti kacamata khusus tiga dimensi. Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa, bergantung pada letak benda dan jarak fokus lensa.

Hubungan tersebut secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :

Dengan :

S = jarak benda ke lensa (m),

S’ = jarak bayangan ke lensa (m), dan

f = jarak fokus lensa (m).

Selain itu, Anda juga pernah mempelajari kekuatan atau daya lensa. Kekuatan atau daya lensa adalah kemampuan lensa untuk memfokuskan sinar yang datang sejajar dengan lensa. Hubungan antara daya lensa dan kekuatan lensa memenuhi persamaa :

Dengan :

P = 1 / f        (1-2)

P = kekuatan atau daya lensa (dioptri), dan

f = jarak fokus lensa (m).

3.       Kamera

Kamera adalah alat paling populer dalam aktivitas fotografi. Elemen-elemen dasar lensa adalah sebuah lensa cembung, celah diafragma, dan film (pelat sensitif). 

Sistem lensa dipasang pada lubang depan kotak, berupa sebuah lensa tunggal yang terbuat dari plastik atau kaca, atau sejumlah lensa yang tersusun dalam suatu silinder logam. Tingkat penghalangan cahaya dinyatakan dengan angka f, atau bukaan relatifnya. Makin rendah angka f ini, makin besar bukaannya atau makin kecil tingkat penghalangannya. Bukaan ini diatur oleh jendela diafragma. Bukaan relatif diatur oleh suatu diafragma. Untuk kamera SLR, lensa dilengkapi dengan pengatur bukaan diafragma yang mengatur banyaknya cahaya yang masuk sesuai keinginan fotografer. 

Jenis lensa cepat ataupun lensa lambat ditentukan oleh rentang nilai F yang dapat digunakan. Disamping lensa biasa, dikenal juga lensa sudut lebar (wide lens), lensa sudut kecil (tele lens), dan lensa variabel (variable lens, atau oleh kalangan awam disebut dengan istilah lensa zoom. Lensa sudut lebar mempunyai jarak fokus yang lebih kecil daripada lensa biasa. Namun sebutan itu bergantung pada lebarnya film yang digunakan. Untuk film 35 milimeter, lensa 35 milimeter akan disebut lensa sudut lebar, sedangkan lensa 135 milimeter akan disebut lensa telefoto. 

Lensa variabel dapat diubah-ubah jarak fokusnya, dengan mengubah kedudukan relatif unsur-unsur lensa tersebut. Lensa akan memfokuskan cahaya sehingga dihasilkan bayangan sesuai ukuran film. Lensa dikelompokkan sesuai panjang focal length (jarak antara kedua lensa). Focal lenght memengaruhi besar komposisi gambar yang mampu dihasilkan. Dalam masyarakat umum, lebih dikenal dengan istilah zoom.

Sumber : dari beberapa reverensi dan hasil pengelolaan sendiri