Hubunan Fisika dan Matematika Serta Aplikasinya

Hubungan Fisika dan Matematika

Banyak orang kurang menyenangi pelajaran fisika karena ada matematiknya. Matematikanya aja udah rumit apalagi ditambah fisikanya… Wow deh pokoknya…

Tetapi setidaknya sebelum kita antipati (atau meskipun sudah mulai antipati), tetap perlu mengetahui kebenaran mengenai hubungan yang akrab antara fisika dan matematika.

Apakah Fisika adalah matematik terapan? Ataukah matematik sebenarnya berasal dari fisika? Yah, boleh dikatakan seperti ini :

Menurut saya, fisika adalah ilmu yang mempelajari keteraturan alam semesta dan sebisa mungkin memanfaatkan keteraturan ini untuk dua hal, yaitu menemukan keteraturan lainnya di alam semesta yang belum ditemukan dan memanfaatkan keteraturan yang telah ditemukan untuk menjadi bermanfaat bagi kehidupan manusia.

Tanpa ada penemuan tentang keteraturan lensa, maka tidak mungkin di temukan planet-planet, tanpa ditemukannya planet-planet, tidak mungkin ditemukan Hukum-hukum Kepler, tanpa ditemukan Hukum Kepler, maka tidak mungkin ditemukan hal-hal penting lainnya di tata surya, dan hal-hal ini masih terus berlanjut, keteraturan yagn telah ditemukan akan menjadi dasar untuk menemukan keteraturan-keteraturan lainnya.

Juga tanpa ditemukannya keteraturan lensa, maka tidak mungkin ditemukan mikroskop, tanpa mikroskop, maka dunia renik akan tertutup sama sekali, artinya karena mikroskoplah dapat ditemukan berbagai penyakit dan pencegahannya, cara kerja sel manusia, zat-zat yang penting dalam kehidupan, dll. Jadi, penemuan keteraturan alam semesta akan menghasilkan manfaat yang besar bagi manusia ketika manusia memanfaatkan keteraturan tersebut. Contoh-contoh yang disebutkan masih sangat banyak. Tanpa mengenal persamaan Maxwell tentang gelombang elektromagnetik, maka bagaimana bisa ada televisi, radio, HP, bluetooth, dll. Darimanakah ditemukannya persamaan Maxwell? Tentu dari keteraturan alam sebelumnya yang ditemukan, misalnya Hukum Coulomb, Hukum Gauss, Hukum Ampere, Hukum Faraday, dll…

Inilah cara saya memahami ilmu fisika. Jadi, fisika itu penemuan akan keteraturan alam. Bagaimanakah cara mengungkapkan keteraturan alam itu? Sangat sulit mengemukakan keteraturan alam jika memakai hanya kata-kata saja.

Misalnya keteraturan alam mengenai percepatan. Penjabaran kata-katanya adalah : Percepatan adalah perubahan kecepatan terhadap perubahan waktu. Bagaimana menjabarkan kalimat tersebut? bagaimana menerapkan konsep percepatan pada benda yang bergerak? Tentu kita akan menemui kesulitan yang besar disini. Tetapi jika kita memanfaatkan persamaan matematis, maka semuanya terlihat menjadi lebih mudah, percepatan dilambangkan dengan a, maka a = dv/dt. Menerapkan konsep percepatan pada berbagai kasus menjadi mudah dengan adanya persamaan tersebut.

Boleh dikatakan bahwa keteraturan alam yang diutarakan memakai matematika akan menjadi lebih bermanfaat ketika akan memakai keteraturan alam itu pada berbagai kasus/peristiwa. Jadi bisa juga dikatakan fisika adalah menjabarkan keteraturan alam dalam persamaan-persamaan matematik sehingga kedua tujuan utama ilmu fisika (menemukan keteraturan yang lainnya dan memanfaatkan keteraturan tersebut pada kehidupan) dapat dicapai dengan lebih mudah.

Yang paling penting disini bukanlah persamaan matematiknya, tetapi pemahaman kita akan konsep fisikanya, karena matematiknya adalah pengutaraan konsepnya. Seseorang yang memahami matematika akan kesulitan dalam memahami fisika, tetapi orang yang memahami fisika harus memahami matematika sehingga akan dapat menjabarkan pemahamannya dalam bentuk matematis yang memudahkan. Apa gunanya kita bisa matematik tetapi tidak memahami keteraturan alamnya (fisikanya) ?

Matematika memang bisa berjalan sendiri tanpa ilmu fisika, tetapi tanpa ilmu fisika, matematik akan kehilangan tujuan selain dari kesenangan untuk mengolah logika dan pikiran. Matematika akan menjadi bermakna ketika matematika dapat menjadi alat bantu untuk mengutarakan konsep-konsep dan keteraturan alam ini.

Fisika tidak mungkin berjalan tanpa matematika, karena konsep tentang alam ini tidak akan bisa diutarakan dan dimanfaatkan dengan baik tanpa matematika.

Source : http://gurufisikamuda.blogspot.com/2011/02/hubungan-fisika-dan-matematika.html

Fisika Di Balik Keindahan Bulu Merak

Tak seorang pun yang memandang corak bulu merak kuasa menyembunyikan kekaguman atas keindahannya. Satu di antara penelitian terkini yang dilakukan para ilmuwan telah mengungkap keberadaan rancangan mengejutkan yang mendasari pola-pola ini.

Para ilmuwan Cina telah menemukan mekanisme rumit dari rambut-rambut teramat kecil pada bulu merak yang menyaring dan memantulkan cahaya dengan aneka panjang gelombang. Menurut pengkajian yang dilakukan oleh fisikawan dari Universitas Fudan, Jian Zi, dan rekan-rekannya, dan diterbitkan jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences, warna-warna cerah bulu tersebut bukanlah dihasilkan oleh molekul pemberi warna atau pigmen, akan tetapi oleh struktur dua dimensi berukuran teramat kecil yang menyerupai kristal.

Zi dan rekan-rekannya menggunakan mikroskop elektron yang sangat kuat untuk menyingkap penyebab utama yang memunculkan warna pada bulu merak. Mereka meneliti barbula pada merak hijau jantan (Pavo rnuticus). Barbula adalah rambut-rambut mikro yang jauh lebih kecil yang terdapat pada barb, yakni serat bulu yang tumbuh pada tulang bulu. Di bawah mikroskop, mereka menemukan desain tatanan lempeng-lempeng kecil berwarna hitam putih, sebagaimana gambar di sebelah kanan. Desain ini tersusun atas batang-batang tipis yang terbuat dari protein melanin yang terikat dengan protein lain, yakni keratin. Para peneliti mengamati bahwa bentuk dua dimensi ini, yang ratusan kali lebih tipis daripada sehelai rambut manusia, tersusun saling bertumpukan pada rambut-rambut mikro. Melalui pengkajian optis dan penghitungan, para ilmuwan meneliti ruang yang terdapat di antara batang-batang tipis atau kristal-kristal ini, berikut dampaknya.

Alhasil, terungkap bahwa ukuran dan bentuk ruang di dalam tatanan kristal tersebut menyebabkan cahaya dipantulkan dengan beragam sudut yang memiliki perbedaan sangat kecil, dan dengannya memunculkan aneka warna.

Ekor merak jantan memiliki keindahan yang memukau karena pola-pola berbentuk mata yang berkilau, cemerlang, beraneka ragam dan berwarna,” kata Zi, yang kemudian mengatakan, “ketika saya memandang pola berbentuk mata yang terkena sinar matahari, saya takjub akan keindahan bulu-bulu yang sangat mengesankan tersebut.” Zi menyatakan bahwa sebelum pengkajian yang mereka lakukan, mekanisme fisika yang menghasilkan warna pada bulu-bulu merak belumlah diketahui pasti. Meskipun mekanisme yang mereka temukan ternyata sederhana, mekanisme ini benar-benar cerdas.

Jelas bahwa terdapat desain yang ditata dengan sangat istimewa pada pola bulu merak. Penataan kristal-kristal dan ruang-ruang [celah-celah] teramat kecil di antara kristal-kristal ini adalah bukti terbesar bagi keberadaan desain ini. Pengaturan antar-ruangnya secara khusus sungguh memukau. Jika hal ini tidak ditata sedemikian rupa agar memantulkan cahaya dengan sudut yang sedikit berbeda satu sama lain, maka keanekaragaman warna tersebut tidak akan terbentuk.

Sebagian besar warna bulu merak terbentuk berdasarkan pewarnaan struktural. Tidak terdapat molekul atau zat pewarna pada bulu-bulu yang memperlihatkan warna struktural, dan warna-warna yang serupa dengan yang terdapat pada permukaan gelembung-gelembung air sabun dapat terbentuk. Warna rambut manusia berasal dari molekul warna atau pigmen, dan tak menjadi soal sejauh mana seseorang merawat rambutnya, hasilnya tidak akan pernah secemerlang dan seindah bulu merak.

Telah pula dinyatakan bahwa desain cerdas pada merak ini dapat dijadikan sumber ilham bagi rancangan industri. Andrew Parker, ilmuwan zoologi dan pakar pewarnaan di Universitas Oxford, yang menafsirkan penemuan Zi mengatakan bahwa penemuan apa yang disebut sebagai kristal-kristal fotonik pada bulu merak memungkinkan para ilmuwan meniru rancangan dan bentuk tersebut untuk digunakan dalam penerapan di dunia industri dan komersial. Kristal-kristal ini dapat digunakan untuk melewatkan cahaya pada perangkat telekomunikasi, atau untuk membuat chip komputer baru berukuran sangat kecil.

Jelas bahwa merak memiliki pola dan corak luar biasa dan desain istimewa, dan berkat mekanisme yang sangat sederhana ini, mungkin tidak akan lama lagi, kita akan melihat barang dan perlengkapan yang memiliki lapisan sangat cemerlang pada permukaannya. Namun, bagaimanakah desain memesona, cerdas dan penuh ilham semacam ini pertama kali muncul? Mungkinkah merak tahu bahwa warna-warni pada bulunya terbentuk karena adanya kristal-kristal dan ruang-ruang antar-kristal pada bulunya? Mungkinkah merak itu sendiri yang menempatkan bulu-bulu pada tubuhnya dan kemudian memutuskan untuk menambahkan suatu mekanisme pewarnaan padanya?

Mungkinkah merak telah merancang mekanisme itu sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan desain yang sangat memukau tersebut? Sudah pasti tidak.

Sebagai contoh, jika kita melihat corak mengagumkan yang terbuat dari batu-batu berwarna ketika kita berjalan di sepanjang tepian sungai, dan jika kita melihat pula bahwa terdapat pola menyerupai mata yang tersusun menyerupai sebuah kipas, maka akan muncul dalam benak kita bahwa semua ini telah diletakkan secara sengaja, dan bukan muncul menjadi ada dengan sendirinya atau secara kebetulan. Sudah pasti bahwa pola-pola ini, yang mencerminkan sisi keindahan dan yang menyentuh cita rasa keindahan dalam diri manusia, telah dibuat oleh seorang seniman. Hal yang sama berlaku pula bagi bulu-bulu merak. Sebagaimana lukisan dan desain yang mengungkap keberadaan para seniman yang membuatnya, maka corak dan pola pada bulu merak mengungkap keberadaan Pencipta yang membuatnya. Tidak ada keraguan bahwa Allahlah yang merakit dan menyusun bentuk-bentuk mirip kristal tersebut pada bulu merak dan menghasilkan pola-pola yang sedemikian memukau bagi sang merak. Allah menyatakan Penciptaannya yang tanpa cacat dalam sebuah ayat Al Qur’an:

Dialah Allah Yang Menciptakan, Yang Mengadakan, Yang Membentuk Rupa, Yang Mempunyai Nama-Nama Yang Paling baik Bertasbih KepadaNya apa yang ada di langit dan di bumi.  Dan Dialah Yang Mahaperkasa lagi Maha Bijaksana. (QS. Al Hasyr, 59:24)

http://blog.uad.ac.id/apsyarafina/2011/12/10/fisika-di-balik-keindahan-bulu-merak/#more-258

Fakta Fisika dalam Kehidupan Sehari – hari

 

  • Pengaruh relativitas membuat astronot Sergei Avdeyev lebih muda sepersekian detik pada saat kembali ke bumi setelah 747 hari di angkasa. Submitted by: Moi-Canada
  • Laut mati sangat padat dengan garam. Anda dapat dengan mudah untuk berenang di atasnya tanpa takut akan tenggelam. Submitted by: Ankita Lawlani-Dubai, United Arab Emirates
  • Danau Baikal di Rusai luasnya lebih dari seluruh Amerika Utara yang digabung dengan Danau Agu
  • Kayu yang tidak mengapung di air atau tenggelam adalah kayu besi Hitam (Olea Laurifolia). Submitted by: Sruthi R-Coimbatore, India
  • Massa atmosfer kita diperkirakan 55×10^14 kg. Submitted by: Sruthi R-Coimbatore, India
  • Diameter proton adalah sekitar 0,000000000001 mm atau 1/25,000000000000 inci
  • Anda dapat mengubah grafit menjadi intan dengan menggunakan suhu 3000 celcius dan tekanan 100.000 atm
  • Petir memiliki panas 3 kali lipat lebih besar dari matahari
  • Jika diberi massa yang sama, tubuh kita akan lebih panas dari matahari
  • Jika Anda berteriak 8 tahun, 7 bulan dan 6 hari, Anda akan menghasilkan cukup energi untuk memanaskan satu cangkir kopi
  • Gunung es memiliki berat rata-rata 20.000.000 ton
  • 1 inci (25 mm) air hujan sebanding dengan 15 inci (381 mm) butiran salju kering
  • Air panas lebih cepat membeku dari pada air dingin
  •  -40 derajat Celcius hampir sama dengan -40 derajat Fahrenheit
  • Dasar laut rata-rata sekitar 3.600 m atau 12.000 ft
  • Sinar matahari dapat menembus air laut berseih sampai kedalaman 73 m atau 240 ft
  • Hawai bergerak sejauh 10 cm (4 inci) menuju Jepang setiap tahunnya
  • Danau Baikal adalah danau terdalam di dunia
  • Substansi berlian paling sulit untuk diketahui
  • Air terbentuk ketika hidrogen terbakar di udara
  • Kebanyakan batu permata berisi beberapa elemen, kecuali berlian yang seluruhnya terdiri dari carbon
  • Sebuah mobil yang berjalan dengan kecepatan 80km/jam menggunakan setengah bahan bakarnya untuk mengatasi hambatan angin


Read more: http://fisikasma-online.blogspot.com/2010/06/fakta-fisika.html#ixzz1woQzLYHn

 

 

 

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

w

Connecting to %s