Tuesday, 15 October 2013

Fenomena Petir

Petir terjadi karena adanya perbedaan potensial antara awan dan bumi. Awan yang sebelumnya tidak bermuatan menjadi bermuatan disebabkan oleh pergerakannya yang terus menerus secara teratur, pergerakan tersebut terjadi karena:
- Kondisi udara yang lembab (konsentrasi air yang banyak)
Kelembaban terjadi karena adanya pengaruh sinar matahari yang menyebabkan terjadinya penguapan air di atas permukaan tanah (daerah laut, danau) sehingga udara banyak mengandung uap air. 

- Gerakan angin ke atas
Pergerakan udara ke atas disebabkan karena udara menjadi panas di permukaan bumi akibat sinar matahari sehingga mempunyai kerapatan yang lebih rendah dari udara di atasnya dan udara pun bergerak ke atas.

Selama pergerakan itu dia akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negative akan berkumpul pada salah satu sisi, dan muatan positif pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (electron) untuk mencapai kesetimbangan. Pada proses ini, media yang dilalui electron adalah udara, dan pada saat electron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah akan terjadi ledakan suara yang menggelegar. Ledakan suara disebabkan oleh petir yang memanaskan udara sampai 30.000 oC. Udara yang sangat panas itu mengembang dengan cepat dan mengerut ketika dingin. Proses ini menimbulkan gelombang bunyi. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan karena pada keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena adanya awan yang bermuatan positif dan negatif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan. Petir jenis ini dapat mengganggu aktifitas penerbangan.

Proses terjadinya petir

Monday, 14 October 2013

Fenomena Gelombang

Definisi umum dari gelombang adalah getaran yang merambat. Hal itu sering kita dengar sejak zaman SD bahkan hingga kuliah kita pun masih sering mendengar hal tersebut. Tidak salah namun kurang tepat. Secara umum ada 2 macam jenis gelombang, yaitu : gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Kita tahu perbedaan mendasar dari 2 jenis gelombang ini. Gelombang mekanik adalah gelombang yang dalam perambatannya membutuhkan medium, sedangkan gelombang elektromagnetik (transversal) adalah gelombang yang dalam perambatannya tidak membutuhkan medium. Tapi hal tersebut masih dibedakan lagi berdasarkan arah rambat dan arah getarnya. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus arah getarnya untuk gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambat dinamakan gelombang longitudinal. 

gelombang longitudinal dan transversal

Gelombang adalah perambatan energi, darimana energi ini berasal? Tentu saja dari sebuah gangguan di suatu posisi tertentu. Ketika sebuah gangguan tersebut menghasilkan energi maka energi tersebut akan ditransferkan ke posisi yang lain. Dalam proses transfer tersebut bisa melibatkan medium bisa juga tidak. Ketika energi yang merambat tersebut melalui medium, medium tersebut tidak ikut berpindah. Partikel dalam medium dapat berpindah posisi namun tidak secara permanen. 

efek gelombang

Seperti contoh pada gelombang laut di atas, partikel hanya berpindah posisi saja. Naik turun dan berputar mengelilingi suatu pola tertentu, tidak ada perpindahan materi yang signifikan. Untuk gelombang elektromagnetik, energi merambat tanpa melalui medium, namun bisa saja terjadi melalui medium. Seperti contoh sinar matahari, matahari memancarkan sinar ke luar angkasa dimana kita anggap ruang hampa seluruhnya, energi dari sinar ditransferkan melalui ruang hampa tersebut hingga sampai ke bumi. Untuk mencapai permukaan bumi sinar tentu saja harus melalui atmosfer bumi yang mengandung berbagai macam materi, seperti nitrogen dan oksigen. Namun ketika memasuki atmoser gelombang tersebut dapat mengalami perubahan akibat sifat yang dimilikinya.

sinar matahari menembus atmosfer

Pada gambar di atas sinar yang memasuki atmosfer, yang merupakan cahaya polikromatik akan dihamburkan oleh gas-gas di atmosfer yang menyebabkan langit berwarna biru (Lihat penjelasan mengapa demikian di sini). Fenomena tersebut adalah salah satu fenomena gelombang yang kita temui sehari-hari, masih banyak fenomena lain yang dapat kita temukan, hanya saja kita sering tidak sadar akan hal itu. 

Berikut ini adalah beberapa fenomena gelombang pada kehidupan sehari-hari yang saya kaitkan dengan sifat gelombang.

  • Terjadinya pelangi

terjadinya pelangi
Prinsip terjadinya : Cahaya yang berasal dari matahari adalah cahaya yang bersifat polikromatik yaitu cahaya yang terdiri dari beberapa panjang gelombang. Oleh karenanya cahaya polikromatik ini dapat dipisah menjadi beberapa cahaya monokromatik yakni cahaya yang terdiri dari 1 panjang gelombang saja yang dapat secara jelas dilihat oleh mata seperti merah. Proses yang dapat membuatnya menjadi demikian dapat secara jelas dilihat pada pelangi. Beberapa saat setelah hujan turun yaitu ketika hujan turun rintik-rintik, partikel-partikel air memenuhi atmosfer, dan cahaya matahari yang masuk ke bumi terbiasakan oleh partikel air tersebut, masing-masing panjang gelombang terbiaskan/terbelokkan dengan sudut yang berbeda, hal ini disebabkan karena masing-masing warna yang terbiaskan mempunyai frekuensi dan panjang gelombang yang berbeda.


  • Selalu adanya gelombang pada laut

terjadinya gelombang di laut
Prinsip terjadinya : Gelombang adalah energi yang merambat, bentuk-bentuk energi dapat berupa macam-macam, seperti halnya dengan tejadinya gelombang pada laut, gelombang terjadi karena adanya energi yang menyertainya. Atomosfer bumi selalu berubah-ubah, perbedaan tekanan antara satu daerah dengan yang lainnya berbeda, hal inilah yang dapat mengakibatkan terjadinya angin. Angin di atas lautan mentransfer energinya ke perairan yang menyebakan terjadinya gelombang. Ketika gelombang memasuki zona pantai maka gelombang akan membentuk ombak besar karena perbedaan ketinggian dari dasar laut

  • Perbedaan kondisi di dalam atmosfer bumi dan di luar atmosfer bumi / luar angkasa
bumi dan luar angkasa
Prinsip terjadinya : Ada perbedaan kondisi yang mencolok antara bumi dengan luar angkasa, yakni ada atau tidaknya medium yaitu udara. Dalam batas antara atmosfer dengan permukaan bumi terdapat udara sebagai medium paling dominan sedangkan pada luar angkasa tidak ada medium. Hal ini menyebabkan beberapa fenomena yang berlainan. Pertama jika kita memandang ke atas tampak langit berwarna biru yang disebabkan karena udara mengabsorbsi cahaya dan menghamburkan spektrum warna yang berbeda dengan asalnya yaitu biru sedangkan di luar angkasa lingkungan di sekitarnya berwarna hitam karena tidak adanya udara yang dapat menghamburkan cahaya sehingga cahaya yang terlihat hanya berasal dari sumbernya saja. Kedua apabila kita berbicara di dalam atmosfer bumi maka suara kita akan terdengar karena adanya medium yaitu udara, karena bunyi termasuk gelombang logitudinal yang membutuhkan medium dalam perambatannya sedangkan apabila kita bersuara di luar angkasa/ruang hampa tidak akan terdengar karena tidak adanya medium, jalan satu-satunya untuk berkomunikasi adalah melalui radio yang termasuk gelombang transversal

  • Dapat membedakan suara yang terdengar (spesifik)
ilustrasi orang sedang mendengar
Prinsip terjadinya : Meski suara manusia memiliki pita suara yang bentuk dan jenisnya sama, setiap frekuensi menghasilkan nada yang berbeda-beda. Sebagian suara yang kita dengar tidak hanya 1 frekuensi tertentu, bisa jadi beberapa frekuensi sekaligus. Suara berasal dari getaran. Manusia dapat mendengar suara yang frekuensinya antara 20 Hertz hingga 20.000 Hertz. Artinya, benda bergetar sebanyak 20 hingga 20.000 kali setiap detik. Terlepas dari rentangan frekuensi tersebut, manusia tidak akan mampu mendengar. Contoh sederhananya adalah getaran pada sebuah bambu. Nada pada bambu yang bergetar akan terjadi resonansi, sehingga ada frekuensi-frekuensi lainnya yang ikut bergetar. Resonansi itu akan berbeda untuk setiap benda. Perbedaan tersebut biasanya disebut dengan "warna suara", begitupula dengan manusia.


Tuesday, 17 September 2013

Alasan Mengapa Gelembung Sabun Berwarna

mengapa gelembung sabun berwarna
Sering kali kita melihat anak-anak atau bahkan orang dewasa memainkan gelembung sabun. Gelembung-gelembung tersebut tampak indah karena terlihat berwarna-warni.  Warna pada gelembung-gelembung tersebut disebabkan karena adanya superposisi cahaya (tumpang tindih cahaya).


Refleksi atau pantulan cahaya dari permukaan gelembung dan refleksi dari bagian dalam gelembung yang transparan menyebabkan superposisi, sehingga gelombang berwarna putih yang merupakan gabungan dari berbagai gelombang warna, yang bersinar ke arahnya akan dipantulkan kembali dari luar dan dari dalam secara bersamaan dan saling mempengaruhi. Superposisi tersebut dapat menghambat gelombang warna tertentu yg ditangkap mata. Ada yang menghambat gelombang warna merah, sehingga yang tertangkap mata adalah warna hijau dan biru, ada yang menghambat warna kuning sehingga memantulkan warna kebiruan, ada yang menghambat warna hijau sehingga menghasilkan warna magenta, dan ada yang menghambat warna biru menjadi warna kekuningan. Proses ini tidak sama dengan proses pembentukan pembiasan cahaya pada pelangi, namun sama dengan proses terbentuknya warna warni yang tertangkap pada solar/bensin dalam genangan air.

Jika kita amati sebuah gelembung sabun dari jarak yang cukup dekat, kita bisa melihat pantulan diri kita sendiri serta pantulan benda-benda di sekeliling kita. Mengapa bisa demikian? Ini karena cahaya yang jatuh pada sebuah gelembung sabun dipantulkan dan mencapai mata kita.
Setiap cahaya yang datang akan dipantulkan oleh dua buah permukaan: permukaan sisi luar gelembung dan permukaan sisi dalam gelembung. Mata kita menangkap kedua cahaya pantulan itu. Karena masing-masing cahaya pantulan itu adalah sebuah gelombang, yang memiliki frekuensi dan fase tertentu, maka mata kita menjumlahkan kedua gelombang menjadi sebuah gelombang baru. Istialh penjumlahan ini disebut sebagai interferensi.
Warna dari gelombang cahaya yang ditangkap oleh mata kita tergantung pada ketebalan lapisan permukaan yang dikenai oleh cahaya; untuk setiap ketebalan tertentu, maka warna yang dihasilkan akan berbeda-beda. Sementara itu, lapisan permukaan sebuah gelembung sabun tidak pernah benar-benar memiliki ketebalan yang sama. “Tegangan permukaan” membuat molekul-molekul cairan selalu bergerak dan tersusun ulang agar permukaan lapisan gelembung selalu menjadi minimum. Akibat proses ini, distribusi ketebalan lapisan permukaan gelembung sabun selalu berubah, dan cahaya yang dipantulkan dari gelembung sabun juga selalu terlihat berubah. Itulah mengapa mata kita menangkap cahaya yang berwarna-warni dari permukaan gelembung sabun, dan mengapa pola cahaya warna-warni tersebut terlihat bergerak-gerak
Dengan mengamati warna-warni pantulan dari permukaan sebuah gelembung sabun, kita juga bisa memperkirakan seberapa tipiskah sebenarnya permukaan tersebut. Jika kita masih bisa mengamati warna-warni yang dihasilkan dengan jelas, maka setidaknya ketebalan permukaan itu kurang lebih setara dengan panjang gelombang cahaya yang dipantulkan, yaitu antara 400 hingga 900 nanometer (1 nanometer adalah 1.000.000.000 kali lebih pendek daripada 1 meter.) Sedangkan jika ketebalan permukaannya telah menjadi lebih tipis daripada 400 nanometer, maka tidak ada  lagi cahaya tampak yang terpantulkan, dan permukaan gelembung sabun akan terlihat tembus pandang.

Sunday, 1 September 2013

Perkembangan Rekayasa Bahan dan Pengaplikasiannya

Ilmu bahan merupakan ilmu yang sangat luas. Hampir semua yang pernah kita temui berhubungan langsung dengan yang namanya bahan/material. Oleh sebab itu semenjak rekayasa terhadap material yang ada di bumi ditemukan, sejak itu pula ilmu ini berkembang pesat. Banyak contoh saat ini yang menggunakan aplikasi dari teknologi bahan yang telah berkembang saat ini. Seperti misalnya superkonduktor, ditemukan pada tahun 1911 oleh fisikawan Belanda yang bernama Heike Kamerlingh Onnes. Dengan ditemukannya superkonduktor membuat pekerjaan menjadi lebih mudah khususnya tentang distribusi energi listrik dari satu tempat ke tempat yang lain. Namun masih terdapat masalah pada saat itu yaitu membutuhkan keadaan suhu yang sangat dingin untuk mendapatkan suatu material bersifat superkonduktif. Seiring dengan berjalannya waktu mulai ditemukan bahan lain yang bersifat superkonduktor dengan suhu yang lebih tinggi lagi daripada sebelumnya. Dengan demikian membuka peluang untuk komersialisasi superkonduktor karena kondisi yang mulai memungkinkan. Setelah penemuan sifat superkonduktif bahan ditemukan lagi sifat yang menyertainya. Pada tahun 1933 Walter Meissner dan Robert Ochsenfeld menemukan bahwa suatu superkonduktor akan menolak medan magnet. Efek  ini, yang kemudian disebut efek Meissner, sedemikian kuatnya sehingga sebuah magnet dapat melayang karena ditolak oleh superkonduktor. Dengan bertambahnya satu penemuan lagi merintis upaya pembuatan kereta maglev, yaitu kereta yang melayang diatas magnet superkonduktor. Dengan melayang, maka gesekan antara roda dengan rel dapat dihilangkan dan akibatnya kereta dapat berjalan dengan sangat cepat. Aplikasi pemanfaatan superkonduktor lain yang telah diterapkan secara nyata adalah pada generator, superkomputer dan tentu saja kabel. Apa yang dapat dilakukan oleh Laboratorium Rekayasa Bahan menurut saya adalah mencari material lain yang dapat digunakan sebagai superkonduktor dengan bahan yang mudah ditemui di lingkungan sekitar dengan mempertimbangkan ilmu kimia yang ada. Dengan mempelajari bahan lain yang sudah ada, kita dapat menentukan bahan lain yang bisa digunakan serta memprediksi suhu yang mungkin untuk mencapainya.

Nanoteknologi adalah perkembangan ilmu bahan tingkat lanjut, karena di dalamnya dipelajari materi yang berukuran sangat kecil dengan ukuran nano. Nanopartikel termasuk bagian ilmu nanoteknologi, dengan materi yang berukuran sangat kecil nanopartikel mempunyai sifat yang berbeda dengan partikel yang berukuran lebih besar. Ukuran yang kecil mempengaruhi sifat kimia yang ada seperti contoh akibat ukurang yang sangat kecil luas permukaan yang dimiliki nanopartikel lebih besar daripada material utuh yang memilki berat yang sama, hal ini menyebabkan reaksi kimia yang terjadi menjadi lebih reaktif sehingga dapat dimanfaatkan untuk mengambil keuntungan dari reaktifnya reaksi kimia tersebut. Beberapa keuntungan diantaranya adalah melalui sifat elektrik dari nanopartikel yang memilki kemampuan menyimpan energi lebih banyak, contoh pada penggunaan nanokristalin pada baterai yang membutuhkan sedikit recharging dan memilki masa hidup yang lebih lama. Melalui sifat magnetik, nanopartikel mempunyai daya magnetis yang lebih kuat daripada materi utuh yang sama, contoh pada alat MRI untuk keperluan diagnostik. Melalui sifat mekanis, nanopartikel mempunyai sifat kekerasan yang lebih tinggi daripada benda biasa. 

Polimer adalah salah satu ilmu yang terus berkembang. Polimer menyusun makanan kita bahkan tubuh kita, peralatan yang kita gunakan pun tersusun dari polimer. Polimer merupakan susunan rantai panjang atau pendek dari karbon yang berulang. Dengan menambahkan ikatan lain pada rantai karbon dapat membentuk polimer baru. Aplikasi nyata yang terdapat di lingkungan adalah plastik, plastik terdiri dari banyak jenis dan dikelompokkan berdasarkan jenisnya untuk berbagai keperluan. Sifat polimer yang memungkinkan untuk proses recycle memudahkan manusia untuk mengatasi persoalan limbah dari polimer, polimer tidak harus dibuang setelah pemakaiannya selesai namun dapat dimanfaatkan kembali menjadi polimer yang baru. Penelitian terus dilakukan untuk menciptakan polimer yang berguna, diantaranya adalah PVC, teflon, dakron, nilon, dan poliester adalah beberapa perkembangan teknologi polimer untuk kebutuhan manusia. Demikian juga pada baterai, polimer telah digunakan untuk menciptakan baterai pada peralatan mobile yang lebih tahan lama dan mampu menyimpan energi yang lebih banyak.  

Keramik bagi sebagian besar orang adalah  materi penyusun lantai pada rumah kediaman, namun sebenarnya teknologi rekayasa bahan khususnya keramik telah berkembang jauh. Keramik adalah padatan anorganik dan non-logam, sehingga materi penyusun keramik tidak hanya terdiri dari campuran pasir, air, dan semen, namun banyak sekali yang dapat dikembangkan dari material ini. Beberapa sifat yang menguntungkan yang dimiliki keramik adalah memiliki konduktivitas panas yang rendah, tahan korosi, keras, kuat serta mempunyai sifat kelistrikan yang bermacam-macam, keramik dapat bersifat isolator, semikonduktor hingga bersifat superkonduktor. Dengan menentukan komposisi yang tepat keramik dapat digunakan pada berbagai keperluan.

Cara Kerja Sistem Pengendalian - Tugas Pengantar Teknik Fisika Jurusan TF ITS

Pintu Otomatis
Pintu otomatis dapat bekerja untuk membuka dan menutup secara otomatis dengan menggunakan teknologi sensor. Sensor merupakan suatu perangkat yang dapat mendeteksi keberadaan seseorang atau objek lainnya ketika orang atau objek tersebut mendekati pintu otomatis. Biasanya, sensor-sensor tersebut akan diletakkan di sekitar pintu otomatis. Sensor-sensor ini juga akan diletakkan di kedua sisi yaitu sisi dalam dan sisi luar pintu otomatis tersebut, sehingga pintu otomatis dapat bekerja dari kedua sisi. Sensor kemudian akan mengaktifkan sistem yang akan menggerakkan motor yang akan membuka dan menutup pintu otomatis.

Jenis-Jenis Sensor pada Pintu Otomatis dan Cara Kerjanya

Sensor Optik
Sensor ini akan memancarkan tirai infra merah yang berupa cahaya yang tidak tampak oleh mata pada jarak jangkauan tertentu. Sensor ini akan bereaksi jika seseorang atau sesuatu menghalangi cahaya infra merah yang dipancarkan. Jika seseorang memasuki area yang disinari dengan cahaya ini, maka pancaran cahaya akan terganggu dan menjadi tidak utuh. Hal ini menyebabkan program perintah untuk menutup pintu terganggu. Terganggunya program untuk menutup pintu akan menyebabkan pintu otomatis akan terbuka. Jika objek telah menjauh dari jarak jangkauan sensor dan sinar sensor kembali utuh, maka pintu otomatis akan menutup kembali.

Sensor Gerakan 
Sensor ini akan memancarkan radar gelombang mikro. Hampir sama seperti pada sensor optik, jika seseorang atau sesuatu berada dalam jangkauan radar maka sensor akan bereaksi membuka pintu otomatis.

Sensor Panas Tubuh
Ketika seseorang berada di depan sensor panas tubuh, maka sensor panas tubuh akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut. Ketika orang tersebut berada dalam keadaan diam, maka panjang gelombang yang dihasilkan berupa panjang gelombang yang konstan dan menyebabkan energi panas yang dihasilkan digambarkan hampir sama dengan kondisi lingkungan di sekitarnya. Ketika orang tersebut melakukan gerakan, maka panjang gelombang yang dihasilkan berupa panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas yang berbeda dengan kondisi lingkungan di sekitarnya. Panas yang dihasilkan ini akan dideteksi oleh sensor dan dilanjutkan dengan reaksi untuk membuka pintu otomatis.

Sensor Tekanan
Sensor ini biasanya diletakkan di bawah keset yang berada di depan pintu. Sensor ini akan bereaksi terhadap tekanan berat objek yang berada di atasnya. Dan jika sensor telah menerima batasan minimal berat yang diperlukan untuk membuka pintu, maka pintu otomatis pun akan terbuka.

Sensor Jarak Jauh
Pada sensor ini dibutuhkan pengendali jarak jauh yang dioperasikan secara manual untuk membuka dan menutup pintu. Sensor jenis ini biasanya dipakai pada pintu garasi otomatis.


Parkir Otomatis

Teknologi ini menggunakan system sensor ultrasonic dan electric power assisted steering (EPAS) atau semacam kemudi otomatis, untuk memposisikan mobil secara otomatis dengan cara mengkalkulasikan dan mengoptimalkan sudut lingkar kemudi saat mobil sedang melakukan parkir parallel. Parkir parallel adalah parkir mobil yang saling membelakangi atau berjajar yang biasanya terjadi di pinggir jalan kota-kota besar. Data-data yang ditangkap sensor akan dianalisis oleh prosesor berkemampuan tinggi yang dipasang pada mobil. Lalu prosesor akan memberikan instruksi kepada mobil untuk melakukan langkah berikutnya, dengan menyambungkan data sinyal ke bagian sistem kemudi.
System ini dilengkapi juga dengan tampilan visual dan audio yang akan memberitahukan pengendara mengenai jarak mobilnya dengan mobil lain, orang disekitarnya, tembok pembatas atau dengan benda lain yang ada disekitar kendaraan. Dengan adanya system ini pengendara tinggal menekan tombol Assist Park yang ada pada panel mobil, maka secara otomatis mobil akan bergerak untuk parkir dengan cepat dan yang pasti aman tanpa harus memegang setang kemudi. Pengemudi hanya tinggal menginjak gas dan rem saja, mobil akan menyesuaikan sendiri posisinya. Untuk mendapatkan gambar visual, system ini menggunakan kamera yang dipasang pada badan bawah mobil. 

Pendeteksi Beban pada Lift
Ketika manusia masuk ke dalam lift, apabila melebihi kapasitas beban yang telah di tentukan sebesar 680 Kg atau 10 orang maka pada system pendeteksi beban ( switch overload ) yang terhubung dengan governoor, akan menonaktifkan semua rangkaian sehingga elevator ( lift ) tidak berfungsi. Serta mengaktifkan buzzer alarm dan otomatis pintu lift akan tetap terbuka sampai beban di kurangi. Setelah beban di kurangi, maka governor akan mengaktifkan kembali rangkaian, dan buzzer alarm pun padam otomatis pintu lift akan tertutup. Selanjutnya motor penggerak yang terhubung dengan governor akan menjalankan elevator sesuai dengan tujuan dari tombol yang di minta. Dimana system pendeteksi beban ini sebagai indikator feedback.







Hand Dryer
Pengering tangan terdiri dari elemen pemanas yang diaktifkan ketika tombol ditekan atau sensor gerak inframerah dipicu. Elemen pemanas umumnya terbuat dari Nichrome (nikel dan kromium hybrid) yang menghasilkan panas hingga 50 derajat di atas suhu udara ambien. Udara ditiupkan melalui elemen pemanas yang membuat udara hangat. Udara ditiup keluar dari sebuah tabung yang menunjuk ke bawah dan berfokus udara ke tangan Ketika udara hangat mengalir dengan cepat melalui tangan yang basah, air menguap dan tangan dikeringkan. 
Gambar Hand Dryer




Traffic Light  ATCS (Automatic Traffic Light Control System)
Sistem ATCS yang dapat bekerja menentukan lama penyalaan lampu hijau secara otomatis berdasarkan distribusi kepadatan. Sistem ini mengontrol lampu Lalu Lintas otomatis dengan menggunakan kamera berbasis mikrokontroller. Kamera digunakan sebagai pengamat kepadatan kendaraan pada suatu persimpangan. Hasil pengamatan diolah PC sehingga diperoleh persentase kepadatan pada tiap-tiap jalur. 

Mikrokontroller bekerja menyalakan lampu lalu lintas secara default kontrol yaitu searah dengan arah jarum jam. Jika PC terkoneksi dengan mikrokontroller maka mikrokontroller mengirimkan informasi jalur mana yang lampu hijaunya akan menyala. Kemudian PC mengolah gambar persimpangan dan menentukan besarnya persentase kepadatan serta lama penyalaan lampu hijau untuk jalur yang telah ditentukan. Apabila tidak
ada koneksi antara PC dan mikrokontroller maka lama penyalaan lampu hijau adalah 6 detik.
Persentase kepadatan pada tiap-tiap jalur juga dipengaruhi dari persimpangan sebelumnya yang terhubung pada tiap-tiap jalur secara simulasi. Sistem ini dapat bekerja menentukan lama penyalaan lampu hijau dengan persentase keberhasilan sebesar 100%.






Download PDF nya di sini


Friday, 30 August 2013

Cara Kerja Alat Pengamanan - Tugas Pengantar Teknik Fisika Jurusan TF ITS



Sekering

Sekering adalah perangkat yang digunakan untuk menjaga aliran keamanan pada rangkaian elektronik atau rangkaian listrik. Jika dalam sebuah sistem rangkaian elektonik atau rangkaian listrik terjadi arus lebih (kelebihan beban) maka sekering (fuse) akan putus sehingga arus listrik tidak lagi mengalir dalam sistem tersebut untuk mengamankan komponen lain. Kelebihan arus tersebut dapat disebabkan karena adanya hubung singkat atau karena kelebihan beban output. 
Jadi di dalam sekering terdapat tembaga tipis yang apabila terjadi beban berlebih akan terputus dengan otomatis. Hal ini dikarenakan ketika arus mengalir melalui kabel tembaga di dalam sekering melebihi batas dari sekering maka akibat dari arus tersebut akan menghasilkan panas yang tidak dapat ditahan oleh kabel tembaga sehingga akan putus. Maka arus tidak dapat mengalir dan aliran listrik akan terhenti

Airbag
Air Bag adalah perangkat keamanan yang terdapat pada kendaraan dan terdiri dari sebuah tas kain besar yang berisi udara dan memberikan perlindungan bagi kepala dan tubuh bagian atas pengemudi selama tabrakan. Contohnya ketika terjadi sebuah tabrakan mobil maka airbag langsung mengembang dan menciptakan penghalang yang melawan atau meredam gerakan maju dari pengemudi atau penumpang depan.
Mobil yang dilengkapi airbag, memiliki sensor “MEMS accelerometer” yang merupakan IC(integrated circuit) kecil. Sensor ini bekerja dengan mendeteksi rapid-deceleration (perlambatan yang terlalu cepat, CMIIW), yang kemudian memerintahkan sistem untuk menggelembungkan airbag.
Gambar tempat airbag disimpan pada dashboard

Gambar proses mengembangnya airbag

Sensor Parkir
Sensor parkir adalah perangkat yang berfungsi untuk memberi peringatan akan hadirnya benda penghalang di belakang mobil. Jadi sensor parkir dapat digunakan untuk memandu pengemudi dalam proses parkir mobil, karena ketika mobil berada pada jarak tertentu dengan suatu benda penghalang ketika sedang parkir maka sensor akan mengeluarkan bunyi. Misalnya pada Innova, buzzer akan berbunyi dengan jeda 225 milidetik. Pada jarak 1 meter berbunyi lebih cepat dengan jeda 75 milidetik dan pada jarak 0,5 meter akan bunyi tanpa putus

Cara kerja sensor parkir dengan menggunakan sensor ultarsonik :
1. Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik, berfrekuensi diatas 20kHz. Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian pemancar ultrasonik. 
2. Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai sinyal / gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh bagian penerima Ultrasonik. 
3. Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan rumus: S=340.t/2 dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik.  

Sprinkle
Sprinkle adalah perangkat safety yang diciptakan untuk mencegah kebakaran.  Pemicu kebakaran dapat dipadamkan dengan perangkat ini. Sprinkle diciptakan dengan suatu sistem tertentu, dan saling berhubungan dengan peralatan lain, dan bekerja sama dalam prose pemadaman api. Api timbul karena ada percikan api dan meluas karena adanya bahan yang memudahkan penyebaran kebakaran, dan sprinkle digunakan untuk menetralisir keadaan tersebut.
Cara kerja fire sprinkler system pada saat terjadi kebakaran:
1. Hanya sprinkler yang ter-expose dengan panas api, dan mencapai aktivasi point (contoh: 68 C) yang akan terbuka dan mengeluarkan air.
2. Clapper pada alarm valve akan terbuka dan menyebabkan seat pada alarm check valve ter-expose, kemudian air akan mengalir ke pipa alarm trim dan mengaktivasi alarm.
3. Aliran air akan berhenti mengalir ke pressure switch, alarm gong dan juga ke fire sprinkler.










Download PDF nya di sini

Saturday, 24 August 2013

Cara Kerja Alat Pengukuran - Tugas Pengantar Teknik Fisika Jurusan TF ITS

Sedikit Informasi tentang cara kerja alat pengukuran yang mana pengukuran sendiri termasuk dalam sistem instrumentasi yang telah saya jelaskan sebelumnya. Termasuk tugas yang diberikan oleh dosen saya, Pak Yaumar, dalam mata kuliah Pengantar Teknik Fisika. 
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Cara Kerja Alat Pengukuran

Cara Kerja Speedometer
Ada dua jenis spidometer, yaitu Eddy Current dan Elektronik spidometer. Eddy Current atau seringkali disebut spidometer mekanis, umumnya spidometer mekanis digunakan oleh sebagian besar sepeda motor ditanah air, prinsip kerjanya menggunakan magnet yang berputar di roda, makin cepat putarannya, maka makin besar medan magnet yang dihasilkan, dan akhirnya medan magnet tersebut membuat arus eddy makin besar dan kemudian ditransfer melalui kabel ke jarum penunjuk kecepatan.
untuk spidometer elektronis, prinsip kerjanya menggunakan magnet yang ditempatkan di roda atau drive-shaft, setiap roda/drive shaft berputar, sensor akan membaca putaran magnet ini, dan kemudian sirkuit elektronis akan menghitung seberapa banyak roda/shaft berputar dan akhirnya dikonversikan kedalam hitungan kecepatan di dalam LCD spidometer.

Cara Kerja Indikator Bensin (Fuel Gauge)
Cara kerjanya itu menerapkan teori dari Jembatan Wheatstone
Secara umum, pelampung pada tangki akan menggerakkan sebuah plat tembaga yang ujungnya mengecil, kemudian ujung plat tadi akan menyentuh dan bisa bergeser2 pada sebuah untaian kawat.
Sesuai dengan hukum jembatan wheatstone, ketika kita geser2 plat tembaga tadi, maka akan terjadi ubahan aliran arus listrik dalam rangkaian jembatan wheatstone dan ditunjukkan pada alat ukur yang disebut Galvanometer.

Cara Kerja Avometer
Gaya tarik & tolak kutub2 elektromagnet dan kutub2 magnet permanen.

Cara Kerja KWh Meter
Suatu plat aluminium ditempatkan diantara dua teras yang berbentuk huruf U dan E, bila kumparan tegangan dililitkan pada teras E sedangkan kumparan arus dililitkan pada teras U, dan jika pada kedua kumparan tersebut dialiri arus bolak-balik maka gaya magnet yang ditimbulkan berbentuk gelombang sinus sesuai dengan frekwensinya, arus yang mengalir pada kumparan arus, menghasilkan fluxs magnet θ1 sedangkan arus yang mengalir pada kumparan tegangan menimbulkan fluxs magnet θ2 maka fluxs θ1 dan fluxs θ2 akan menembus plat aluminium sehingga timbul arus pusar I1 dan I2.
Karena I1 dan I2 memotong gaya magnet maka akan menghasilkan gaya lorentz. Dengan timbulnya gaya lorentz maka momen putar akan menggerakkan plat aluminium yang makin lama makin bertambah kecepatannya. Untuk mencegah hal tersebut maka dipasanglah magnet permanen sebagai peredamnya.  
Karena hasil pengukuran sesuai dengan momen yang ditimbulkan alat penggerak, maka alat hitungnya dipasang pada poros penggerak tersebut.. alat penghitung ini terdiri dari ribuan, ratusan, puluhan dan seterusnya. Deratan angka-angka tersebut dihubungkan dengan roda-roda gigi antara satu dengan lainnya. Alat ukur type induksi ini hanya dapat digunakan pada sumber arus bolak balik.

Cara Kerja Timbangan Berat Badan
Dalam timbangan badan terdapat pegas dan pengungkit. Berat badan orang yang ditimbang dibagi menjadi sepersekian kali oleh pengungkit, agar tidak memerlukan pegas terlalu besar. Melalui sebuah batang bergerigi, gerakan pengungkit juga disalurkan ke sebuah roda gigi. Pada roda gigi inilah menempel jarum atau papan skala.









Download PDF nya di sini


Mengenal Instrumentasi

Sebagai mahasiswa Teknik Fisika penting rasanya memahami garis besar sebenarnya keilmuan jurusannya, karena saya berkuliah di jurusan Teknik Fisika atau bahasa kerennya Engineering Physics saya akan sedikit berbagi ilmu yang telah saya dapat selama berkuliah selama 2 semester.
Umumnya Teknik Fisika mempelajari tentang sistem instrumentasi (ini kata dosen) dan saya rasa pasti benar karena setelah searching, googling dan yang lainnya yang saya dapatkan adalah memang demikian. Memang di jurusan Teknik Fisika ITS Sukolilo ada beberapa lab untuk menunjang dunia keilmiahan mahasiswanya baik untuk untuk penelitian atau sebagai tempat anjuran menyelesaikan TA bahkan apartemen mahasiswa (haha) namun pada dasarnya kita belajar ilmu instrumentasi. Mengutip apa yang dikatakan oleh Ibu Apriyani, "walaupun ada yang namanya lab bahan, akustik atau fotonik pada dasarnya kita mempelajari ilmu instrumentasi bla bla.." 
Ingin mengetahui apa itu instrumentasi, definisi singkat yang ada di wikipedia bisa dilihat di sini. Jadi dapat disimpulkan adalah ilmu instrumentasi adalah ilmu yang mempelajari tentang bagaimana kita mengontrol,mengukur serta menjamin keamanan sebuah sistem yang menjalankan beberapa alat (instrument) untuk menghasilkan sebuah produk yang dapat dinikmati. Berdasarkan definisi saya di atas jadi sebuah sistem instrumen secara umum dapat dibagi menjadi 3 yaitu :
1. Pengukuran (monitoring)
2. Pengamanan (safety)
3. Pengendalian (control)
Dimana ketiganya berkorelasi satu sama lain untuk mewujudkan suatu sistem yang utuh. Apabila ada satu komponen yang tidak tercapai maka sistem tersebut akan gagal mendapatkan produk yang diinginkan. Misal dalam suatu industri di suatu pabrik kerupuk ingin menghasilan krupuk yang berkualitas harus dipenuhi tiga aspek di atas Harus ada sebuah monitoring yang jelas tentang komposisi krupuk yang tepat agar krupuk yang dihasilkan enak tidak kebesaran, renyah, dan gurih saat dimakan. Kedua harus ada sebuah pengamanan terhadap para pekerja dalam pabrik maupun terhadap peralatan yang ada agar tidak terjadi kerusakan, dengan kata lain pengawasan pada pemeliharaan peralatan pabrik (termasuk manusianya). Ketiga adanya kontrol terhadap kinerja keseluruhan untuk meminumkan kesalahan yang dibuat. Dalam industri modern ada istilah yang dikenal dengan nama otomatisasi, dalam proses pengolahan bahan baku hingga menjadi produk sebagian besar dikerjakan dengan teknologi canggih sehingga dalam jenis industri ini sangat diperlukan adanya kotrol/pengendalian pada teknologi yang ada. Karena sebagian bersifat otomatis sehingga sangat memudahkan kerja manusia, namun hal ini hanya terjadi dalam negara maju karena SDM yang terbatas sedang pada negara berkembang yang lebih mengandalkan SDM jarang untuk dipraktekkan secara menyeluruh.

Demikian penjelasan singkat saya mengenai ilmu instrumentasi, apa yang saya tulis berdasarkan pengamatan dan ilmu yang telah saya dapat selama berkuliah. Jadi apabila ada kesalahan dalam artikel ini saya mohon maaf dan mohon koreksi pada kesalahan saya. Terima kasih

Myth Around of Introvertman - Mitos tentang Orang Introvert

Saya hanya share artikel saja, barangkali berguna untuk memahami orang lain yang mungkin sedikit berbeda dari orang kebanyakan.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Introvert adalah orang yang berorientasi ke ‘dalam’ diri mereka sendiri (inward thinking). Mereka tertarik pada dunia ide, pemikiran, dan konsep sehingga orang-orang introvert sangat menyukai suasana tenang untuk menyendiri untuk berpikir ataupun beraktivitas. Sumber energi mental mereka berasal dari proses ‘menyendiri’ ini sehingga bagi orang yang tidak mengerti, orang introvert terkadang disalah artikan sebagai pribadi yang anti sosial dan tertutup. Ketika orang introvert bersosialisasi dengan banyak orang, maka ‘stock’ energi mental mereka perlahan-lahan akan berkurang dan ketika itu terjadi, maka mereka akan ‘mengisi ulang’ dirinya dengan menyendiri. Banyak pemikir, seniman atau orang—orang hebat yang merupakan orang introvert. Nama-nama seperti Albert Einstein, Abraham Lincoln, Steven Spielberg, sampai businessman sekelas Bill Gates adalah contoh notable orang-orang introvert yang sukses dalam pekerjaan mereka.
Pada dasarnya, orang introvert juga suka bersosialisasi, namun mereka sudah merasa nyaman jika memiliki 1 atau 2 orang teman dekat karena bagi mereka yang terpenting bukanlah kuantitas teman yang mereka miliki tetapi lebih kepada kualitas atau ‘kedalaman’ hubungan yang mereka bangun. Beda halnya dengan orang ekstrovert, mereka sangat senang bertemu dengan orang-orang baru dan membuat teman sebanyak mungkin karena justru hal inilah yang membuat mereka nyaman.

Dalam dunia kerja, orang introvert lebih cenderung bekerja secara sendiri atau dalam kelompok kecil yang tenang karena bagi mereka cara kerja seperti itu terasa kondusif. Adapun orang ekstrovert, mereka senang bekerja di posisi dimana mereka bisa berinteraksi dengan banyak orang. Tempatkan mereka di lingkungan sepi dan mereka akan merasa pekerjaan itu sangat tidak menyenangkan.

Perbedaan intovert dengan ekstrovert

















Kalau diibaratkan,introvert itu danau yang dalam,sedangkan ekstrovert itu lautan yang dangkal. 
Mungkin dikarenakan orang introvert hanya 25% dari jumlah manusia didunia,banyak kesalahpahaman dan anggapan yang tidak tepat kepada orang-orang introvert.Berikut 10 anggapan kebanyakan orang yang kurang tepat terhadap seorang introvert:
1.Orang Introvert Tidak Suka Bicara
Tidak benar.Mereka tidak mau bicara,kecuali memang ada yang ingin atau harus dibicarakan.Mereka kurang suka berbasa basi.Coba mulai bicarakan sesuatu yang menarik bagi seorang introvert dan dia bisa bicara berjam-jam.

2.Orang Introvert Pemalu 
Menjadi seorang introvert tidak harus jadi pemalu.Mereka tidak takut terhadap orang lain,mereka hanya butuh suatu alasan untuk berbicara/berinteraksi dengan orang lain.Kalau agan mau bicara dengan seorang introvert,bicara saja langsung,tidak usah segan atau basa basi.

3.Introvert Orangnya Kasar
Seperti yang disebut sebelumnya,seorang introvert tidak menganggap perlu suatu basa-basi,dan mereka jarang berbelit-belit dalam berbicara.Introvert lebih suka berbicara jujur dan apa adanya sesuai kenyataan,dan kebanyakan orang tidak suka hal seperti ini,makanya seorang introvert terkadang merasa tidak cocok dengan suatu kelompok atau orang lain.

4.Introvert Tidak Suka Orang Lain
Sebaliknya,mereka sangat menghargai orang yang dianggapnya teman(meski teman yang dimilikinya tidaklah banyak).Mungkin mereka tidak mudah berteman dengan orang lain,tetapi jika agan menjadi teman dari seorang introvert,agan sangat beruntung karena mendapat teman yang setia.Mereka manganggap suatu pertemanan harus seumur hidup.

5.Introvert Tidak Suka Keluar/Ke Tempat Umum
Tidak benar.Seorang introvert hanya tidak suka berlama-lama di ruang publik.Mereka juga cenderung tidak ingin terlibat jika ada permasalahan di tempat umum.Introvert mendapat data dan pengalaman dengan cepat,jadi kalau dia sudah "get it",dia akan langsung pulang kerumah,dan "memproses" data serta pengalaman yang sudah didapatnya diluar sana.

6.Introvert Suka Menyendiri
Orang introvert sangat merasa nyaman dengan pemikiran mereka sendiri.Mereka suka berpikir,berimajinasi,dan senang memecahkan berbagai masalah dan puzzle.NAMUN mereka akan merasa kesepian jika tidak ada orang lain untuk berbagi pemikiran atau hasil dari pemecahan masalah yang ditemukannya.

7.Introvert Itu Orang Aneh
Orang introvert sebenarnya cenderung individualis.Mereka tidak ikut-ikutan orang lain.Introvert lebih memilih pemikiran,nilai-nilai dan jalan hidup mereka sendiri.Mereka tidak memilih keputusan berdasarkan apa yang populer atau lagi nge-trend.Dengan kata lain seorang introvert itu ANTI MAINSTREAM.

8.Introvert Adalah Orang Yang Dijauhi/Diasingkan
Orang introvert sebenarnya lebih suka bergelut dengan dunia,pemikiran serata batinnya sendiri.Bukan berarti mereka tidak bisa memberi perhatian bagi sekelilingnya,tapi 'dunianya' jauh lebih menyenangkan dan lebih bisa mnghargainya

9.Orang Introvert Tidak Tahu Caranya Bersantai Dan Bersenang-senang
Sebenarnya orang introvert lebih suka bersantai dirumah atau di alam bebas ,bukan ditempat umum yang penuh kebisingan.Jika teralu banyak orang-orang yang mengobrol atau kebisingan,mereka akan menjauh.Otak mereka sensitif terhadap neurotransmitter yang disebut Dopamine.

10.Orang Introvert Harus 'Berubah' dan Menjadi Ekstrovert
Jika saja dunia ini tidak ada orang introvert,akan sangat sedikit jumlah ilmuwan,musisi,seniman,pujangga,pembuat film,penulis,dan filsuf.Kita tidak bisa memaksa orang introvert mengubah dirinya menjadi ekstrovert.Menurut penelitian,tingkatan ke-introvert seseorang berpengaruh terhadap nilai IQnya
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Saya share artikel ini karena menurut saya menarik dan penting untuk disebarkan. Karena menurut saya sebagian orang menganggap aneh orang introvert dan enderung menghindarinya bagi sebagian orang. Artikel saya ambil dari thread kaskus yang dibuat oleh user dengan nama sibogel.idiot. Credit dan banyak terima kasih saya sampaikan pada pembuat thread ini.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...