Kereta Terbang

Posted: Desember 27, 2011 in aplikasi fisika

Kereta terbang? Kereta api yang begitu berat dan panjang bisa terbang?
Apa mungkin?
Kenapa tidak?

Pesawat saja bisa terbang, bahkan mobil-mobil terbang pun kini sedang dikembangkan teknologinya. Sekarang giliran alat transportasi lain yang ikut-ikutan bosan menyentuh daratan sebagai landasannya. Tetapi kereta api yang bisa terbang ini memiliki konsep dan teknologi yang sangat jauh berbeda dengan pesawat terbang dan mobil terbang. Ini karena pesawat terbang menjelajahi angkasa pada ketinggian yang sangat besar dan melibatkan konsepkonsep aerodinamika. Kereta api terbang yang dikenal sebagai Magnetically Levitated Train (Maglev Train) ini hanya akan melayang setinggi beberapa sentimeter di atas rel kereta. Hanya beberapa sentimeter, tetapi kereta itu benar-benar terbang karena sama sekali tidak bersentuhan dengan rel kereta. Kereta ini juga tidak akan memiliki sayap seperti pesawat terbang (dalam aerodinamika, sayap merupakan bagian paling penting untuk terbang). Dan selain bisa terbang, kereta ini juga bisa meluncur dengan kecepatan sangat tinggi. Tapi bagaimana caranya? Coba deh buka-buka lagi buku Fisika yang membahas tentang magnet dan listrik. Ternyata konsep fisika ini sangat menarik dan menyimpan banyak ‘keajaiban’! Kita mulai dari namanya: Magnetically Levitated Train. Ini berarti kereta bisa terangkat karena adanya gaya-gaya magnet. Kita tahu bahwa magnet itu memiliki dua kutub, Utara (U) dan Selatan (S). Kita juga tahu bahwa kutub Utara dan kutub Selatan selalu tarik-menarik, sedangkan kutub-kutub sejenis (Utara dengan Utara atau Selatan dengan Selatan) selalu tolak-menolak. Prinsip dasar yang sederhana inilah yang diaplikasikan untuk menjalankan dan ‘menerbangkan’ Maglev Train. Kereta api ini memiliki rel (lintasan) kereta yang berbeda dengan rel kereta yang sudah kita kenal selama ini. Pada kedua sisi lintasan Rel kereta terbang ini terdapat dinding-dinding yang dilengkapi dengan kumparan-kumparan kawat. Oleh prinsip induksi elektromagnet, kumparan-kumparan kawat ini dapat menjadi magnet. Kereta bisa bergerak maju karena adanya interaksi antara magnet-magnet pada dinding-dinding itu dengan magnet-magnet pada kereta Tetapi ini baru prinsip yang digunakan untuk bergerak maju. Apa prinsip yang digunakan untuk mengangkat kereta sehingga bisa ‘terbang’? Prinsipnya tetap sama! Gaya tarik dan gaya tolak kutub-kutub magnet! Kita melihat adanya magnet pada dinding lintasan. Magnet ini dihasilkan oleh induksi elektromagnet akibat gerakan kereta. Ketika posisi kereta beberapa sentimeter dibawah pusat magnet dinding ini, maka kutub Selatan dinding akan menarik kereta ke atas dan kutub Utaranya akan mendorong kereta juga ke atas. Gaya tarik dan gaya dorong ini membuat kereta melayang , tidak menyentuh rel sama sekali. Dinding yang memagari lintasan kereta ini tidak hanya berfungsi untuk menarik dan mendorong kereta supaya bergerak maju dan mengangkat kereta sehingga bisa melayang. Ada satu fungsi lainnya yang tidak kalah pentingnya, yaitu sebagai pengendali arah laju kereta (guidance). Maksudnya adalah supaya kereta tidak pernah keluar jalur dan tetap berada di tengah-tengah lintasan setiap saat. Prinsip magnet kembali digunakan sebagai pengendali. Ketika kereta oleng ke kiri, gerakan kereta ini mengakibatkan kumparan kawat dinding kiri dan kanan menjadi magnet. Magnet pada dinding kiri dan dinding kanan diusahakan memiliki kutub yang sama, misalnya kutub Utara. Misalnya gerbong kereta yang berhadapan dengan dinding di sisi kiri memiliki kutub Utara juga, dan gerbong kereta yang berhadapan dengan dinding di sisi kanan memiliki kutub Selatan. Pada sisi kiri akan terjadi tolak-menolak antara kutub Utara dari dinding dan kutub Utara gerbong kereta. Pada sisi kanan terjadi tarik-menarik antara kutub Utara dinding dan kutub Selatan kereta. Gaya-gaya ini akan mengembalikan kereta pada posisi sebelum oleng. Demikian juga jika kereta oleng ke kanan, kereta akan dikembalikan ke posisi semula oleh gaya magnet ini. Jadi gaya magnet ini akan mempertahankan kereta supaya tetap berada di lintasannya (stabil di tengah-tengah lintasan), tidak akan keluar jalur.

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sudah amat familiar dengan gelombang radio, gelombang televisi atau dalam terapan khusus ada gelombang radar, gelombang sonar, gelombang seismik.

Dalam medis, kita mungkin pernah menjumpai, bahkan malah pernah diperiksa ‘heart rate’nya dengan stetoskop , atau bagian alat yang ditempel di telinga saat menggunakan tensimeter mmHg atau spigmomanometer, serta visualisasi janin memanfaatkan ultrasonograpry (USG), yang merupakan terapan gelombang bunyi. Atau kalau tidak di rumah sakit jika seseorang dalam keadaan kritis, maka Elektrocardiography (ECG) yang berbasiskan gelombang EM, akan bersiul dengan sinyalnya, tiit…tiit…tiit.

Jaringan otak manusia menghasilkan gelombang listrik yang berfluktuasi. Neuron-neuron di korteks otak mengeluarkan gelombang-gelombang listrik dengan voltase yang sangat kecil (mV) ( Bagi anda yang belum memahami kelistrikan pada sel syaraf dan otot jantung, silahkan baca dulu di materi fisika kesehatan tentang Biolistrik ). Gelombang listrik ini disebut brainwave atau Gelombang Otak.

Selain EEG yang ditemukan oleh Emil HDB Reymond atau yang lebih canggih MEG yang ditemukan fisikawan biomagnetik David Cohen, mungkin anda pernah membaca adanya piranti Brain Mapping, CT Scan, PET FMRI? Alat ini juga digunakan untuk mengamati aktivitas otak manusia. Perbedaannya adalah Brain Mapping, dkk hanya memeriksa dan memetakan. Letak dan keadaan metabolisme serta perubahan keadaan otak secara fisik. Biasanya untuk mengetahui adanya gangguan, kerusakan atau kecacatan otak, misalkan tumor otak, pecahnya pembuluh darah di otak, benturan pada kepala dan seterusnya. Sedangkan EEG memeriksa getaran, frekwensi, sinyal atau Gelombang Otak (Brainwave) yang kemudian dikelompokkan kedalam beberapa kondisi kesadaran.

Dalam fisika, identifikasi gelombang umumnya dikaitkan dengan panjang gelombang atau frekwensi-nya. Dalam gelombang otak ini yang akan qt tinjau adalah fekuensi-nya. Apakah frekuensi itu? Ya, jumlah pulsa (impuls) perdetik dengan satuan Hz (Hertz). Berdasarkan riset selama bertahun-tahun di berbagai negara maju, frekwensi otak manusia berbeda-beda untuk setiap fase sadar, rileks, tidur ringan, tidur nyenyak, trance, panik, terhipnotis, bermimpi, tidur berjalan dan sebagainya. Melalui penelitian yang panjang, akhirnya para ahli syaraf (otak) sependapat bawah Gelombang Otak (Brainwave) berkaitan dengan kondisi pikiran. Riset selama bertahun-tahun menunjukkan bahwa Gelombang Otak (Brainwave) tidak hanya menunjukkan kondisi pikiran dan tubuh seseorang, tetapi dapat juga distimulasi untuk mengubah kondisi mental seseorang. Dengan mengkondisikan otak agar memproduksi atau mereduksi jenis frekuensi Gelombang Otak tertentu, maka dimungkinkan untuk menghasilkan beragam kondisi mental dan emosional.

Secara garis besar, otak manusia menghasilkan empat jenis Gelombang Otak (Brainwave) secara bersamaan, yaitu Gamma, Beta, Alpha, Tetha, Delta. Akan tetapi selalu ada jenis Gelombang Otak yang dominan, yang menandakan aktivitas otak saat itu. Misalnya jika kita tertidur, maka Gelombang Otak yang dominan adalah Delta.

Berikut disajikan klasifikasi Gelombang Otak berdasarkan frekuensinya

1. GAMMA (20 hz -40 hz)
Gelombang Gamma cenderung merupakan yang terendah dalam amplitudo dan gelombang paling cepat. Adalah Gelombang Otak (Brainwave) yang terjadi pada saat seseorang mengalami aktifitas mental yang sangat tinggi, misalnya sedang berada di arena pertandingan, perebutan kejuaraan, tampil dimuka umum, sangat panik, ketakutan, kondisi ini dalam kesadaran penuh. Berdasarkan penyelidikan Dr. Jeffrey D. Thompson (Center for Acoustic Research) di atas gelombang gamma sebenarnya masih ada lagi yaitu gelombang Hypergamma ( tepat 100 Hz ) dan gelombang Lambda (tepat 200 Hz), yang merupakan geolombang-gelombang supernatural atau berhubungan dengan kemampuan yang luar biasa.

2. BETA (di atas 12 hz atau dari 12 hz s/d 20 hz)
Merupakan Gelombang Otak (Brainwave) yang terjadi pada saat seseorang mengalami aktifitas mental yang terjaga penuh. Anda berada dalam kondisi ini ketika Anda melakukan kegiatan Anda sehari-hari dan berinteraksi dengan orang lain di sekitar Anda. Frekwensi beta adalah keadaan pikiran anda sekaran ini, ketika Anda duduk di depan komputer membaca artikel ini. Gelombang beta dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu high beta (lebih dari 19 Hz) yang merupakan transisi dengan getaran gamma , lalu getaran beta (15 hz -18 hz) yang juga merupakan transisi dengan getaran gamma, dan selanjutnya lowbeta (12 hz ~ 15 hz). Gelombang Beta di perlukan otak ketika Anda berpikir, rasional, pemecahan masalah, dan keadaan pikiran di mana Anda telah menghabiskan sebagian besar hidup Anda.

Sensori Motor Rhytm (12 hz – 16 hz)
SMR sebenarnya masih masuk kelompok getaran lowbeta, namun mendapatkan perhatian khusus dan juga baru dipelajari secara mendalam akhir-akhir ini oleh para ahli, karena penderita epilepsy, ADHD ( Attention Deficit and Hyperactivity Disorder) dan Autism ternyata tidak menghasilkan gelombang jenis ini. Para penderita gangguan di atas tidak tidak mampu berkonsentrasi atau fokus pada suatu hal yang dianggap penting. Sehingga setiap pengobatan yang tepat adalah cara agar otaknya bisa menghasilkan getaran SMR tersebut. Dan hal ini bisa dilakukan dengan teknik neurofeedback .

3. ALPHA ( 8 hz – 12 hz )
Adalah Gelombang Otak (Brainwave) yang terjadi pada saat seseorang yang mengalami relaksaksi atau mulai istirahat dengan tanda-tanda mata mulai menutup atau mulai mengantuk. Anda menghasilkan gelombang alpha setiap akan tidur, tepatnya masa peralihan antara sadar dan tidak sadar. Fenomena alpha banyak dimanfaatkan oleh para pakar hypnosis untuk mulai memberikan sugesti kepada pasiennya. Orang yang memulai meditasi (meditasi ringan) juga menghasilkan gelombang alpha. Frekwensi alpha 8 -12 hz , merupakan frekwensi pengendali, penghubung pikiran sadar dan bawah sadar. Anda bisa mengingat mimpi Anda, karena Anda memiliki gelombang alpha. Kabur atau jelas sebuah mimpi yang bisa Anda ingat, tergantung kualitas dan kuantitas gelombang alpha pada saat Anda bermimpi. Alpha adalah pikiran yang paling cocok untuk pemrograman bawah sadar

4. THETA ( 4 hz – 8 hz )
Adalah Gelombang Otak (Brainwave) yang terjadi pada saat seseorang mengalami tidur ringan, atau sangat mengantuk. Tanda-tandanya napas mulai melambat dan dalam. Selain orang yang sedang diambang tidur, beberapa orang juga menghasilkan Gelombang Otak (Brainwave) ini saat trance, hypnosis, meditasi dalam, berdoa, menjalani ritual agama dengan khusyu. Orang yang mampu mengalirkan energi chi, prana atau tenaga dalam, juga menghasilkan Gelombang Otak (Brainwave) theta pada saat mereka latihan atau menyalurkan energinya kepada orang lain.

Dengan latihan, kita dapat memanfaatkan Gelombang Otak (Brainwave) Theta untuk tujuan yang lebih besar, yaitu memasuki kondisi meditasi yang sangat dalam, namun, biasanya begitu Anda telah mencapai theta, anda menjadi mudah tertidur. Disinilah alasan bahwa gelombang Alpha adalah keadaan utama untuk pemrograman pikiran bawah sadar Anda. Jika anda ingin bereksperimen dengan meditasi melalui Gelombang Otak (Brainwave) theta, duduklah tegak untuk tetap sadar dan mencegah dari tertidur.

Kemudian, bayi dan balita rata-rata tidur lebih dari 12 jam dalam sehari. Itulah mengapa otak anak-anak selalu dalam fase gelombang alpha dan theta. Perlu diingat, gelombang alpha dan theta adalah gelombang pikiran bawah sadar. Oleh sebab itu, anak-anak cepat sekali dalam belajar dan mudah menerima perkataan dari orang lain apa adanya. Gelombang Otak (Brainwave) ini juga menyebabkan daya imajinasi anak-anak luar biasa. Ketika mereka bermain mobil-mobilan misalnya, imajinasi mereka aktif dan permainan menjadi sangat seru.

Pernahkah Anda mendengar berita kecelakaan yang menewaskan banyak korban, tapi keajaiban terjadi di situ? Di beritakan seorang anak bayi selamat dari kecelakaan maut tersebut. Gelombang Otak (Brainwave) theta juga dikenal sebagai “gelombang ajaib”, karena berkaitan dengan kekuatan psikis. Berdasarkan penyelidikan para ahli, bahwa banyak terjadi kecelakaan pesawat udara, tabrakan, kebakaran, kecelakaan kapal laut yang menewaskan banyak orang. Namun ada keanehan, beberapa anak balita bisa selamat. Kemungkinan ini dikarenakan anak-anak hampir setiap saat dalam kondisi gelombang theta. Perasaan dekat dengan Tuhan pun akan terjadi apabila kita dapat memasuki fase gelombang theta. Anda mungkin pernah mengalaminya saat Anda berdoa, meditasi, melakukan ritual-ritual agama. Dengan dasar inilah “GOD SPOT” ditemukan.

5. DELTA (0.5 hz – 4 hz)
Adalah Gelombang Otak (Brainwave) yang memiliki amplitudo yang besar dan frekwensi yang rendah, yaitu dibawah 3 hz. Otak Anda menghasilkan gelombang ini ketika Anda tertidur lelap, tanpa mimpi. Fase Delta adalah fase istirahat bagi tubuh dan pikiran. Tubuh Anda melakukan proses penyembuhan diri, memperbaiki kerusakan jaringan, dan aktif memproduksi sel-sel baru saat Anda tertidur lelap. Gelombang Delta adalah gelombang yang paling rendah pada otak anda, otak tidak akan pernah mencapai frekwensi 0 hz, karena jika otak anda dalam kasus ini Anda akan mati!

Schumann Resonance (7.83 hz)
Schumann Resonance adalah getaran alam semesta pada frekwensi 7.83 Hz yang juga masuk dalam kelompok gelombang theta. Seseorang yang otaknya mampu menghasilkan dan mempertahan frekwensi ini memiliki kemampuan supernatural, seperti ESP, telepati, clayrvoyance, dan fenomena psikis lainnya. Anak indigo, yaitu anak super cerdas yang biasanya berkemampuan ESP atau Extra Sensory Perception, juga bisa memasuki gelombang ini dengan mudah dan konstan.

Penemuan baru dibidang frekwensi dan Gelombang Otak (Brainwave) manusia oleh Dr. Jeffrey D. Thompson dari Neuroacoustic Research, bahwa masih ada gelombang dan frekwensi lain dibawah Delta, atau dibawah 0.5 hz, yaitu frekwensi EPSILON, yang juga sangat mempengaruhi aktifitas mental seseorang dalam kemampuan supranatural, seperti pada gelombang theta diatas.

           Ikan-ikan laut terlihat nyaman berenang kesana-kemari, menikmati indahnya dunia air. Lumba-lumba dengan gembira mempertontonkan keahliannya berakrobat di dalam air sambil sesekali muncul di permukaan dan mengundang decak kagum semua yang menyaksikan atraksinya. Ikan hiu dan paus berlomba-lomba menjadi yang paling ditakuti di kerajaan air dengan bermodalkan ukuran tubuh yang sangat fantastis. Betapa menakjubkannya pemandangan indah dunia laut, betapa asyiknya menikmati tontonan fantastis yang diperlihatkan binatang-binatang laut. Dan satu lagi yang sering tidak disadari, betapa berlimpahnya pelajaran yang bisa diambil dari aktivitas-aktivitas binatang laut, terutama pelajaran yang berkaitan dengan fisika.

            Hal pertama yang paling jelas kaitannya antara binatang laut dengan konsep-konsep fisika adalah kemampuan berenang yang sangat baik yang dimiliki oleh binatang-binatang laut. Bentuk tubuh ikan-ikan laut dirancang sedemikian rupa supaya mereka dapat berenang dengan cepat dan mudah. Bentuk ramping yang disebut streamline ini menjadi begitu populer dan banyak ditiru oleh manusia dalam berbagai kreasi teknologi, seperti desain kapal selam. Penguin dan paus tidak akan pernah tenggelam tanpa perlu berenang sama sekali, sedangkan lumba-lumba dan hiu harus terus berenang supaya tidak tenggelam ke dasar laut. Konsep fisika yang dapat menjelaskan fenomena ini adalah buoyancy (adanya gaya keatas). Binatang laut yang memiliki massa jenis lebih besar dari massa jenis air akan tenggelam ke dasar laut, sedangkan binatang yang memiliki massa jenis lebih kecil dari massa jenis air akan terapung. Banyak ikan laut yang memiliki massa jenis yang hampir sama dengan massa jenis air laut sehingga mereka dapat melayang. Massa jenis binatang laut banyak dipengaruhi oleh jumlah udara yang terperangkap di paru-paru, bulu-bulu, maupun sirip berenang. Semakin banyak udara yang dapat ditampung semakin besar volume binatang sehingga massa jenisnya semakin kecil.

           Manusia umumnya tetap tidak bisa terapung walaupun sudah menghirup napas sebanyak mungkin, karena massa jenisnya masih lebih besar dari massa jenis air. Kemampuan berenang ini ternyata masih dilengkapi lagi dengan berbagai kemampuan fantastis yang dimiliki binatang-binatang laut untuk menunjang kehidupan mereka di dunia air. Salah satu yang paling menarik dan banyak ditiru oleh manusia adalah bioelectricity (aktivitas elektrik pada makhluk hidup). Paus biru dapat berkomunikasi satu sama lain menggunakan gelombang infrasonik yang sangat canggih. Lumba-lumba memiliki sistem ultrasound dengan kekuatan empat kali lebih besar dari teknologi ultrasound manusia. Hiu dapat mendeteksi perubahan terkecil gelombang listrik dan elektromagnetik yang biasanya disebabkan oleh adanya organisme lain (termasuk manusia) di laut sekitarnya. Hiu macan (tiger sharks) memiliki alat yang dapat mendeteksi gelombang listrik (electroreceptors) yang terletak di sekitar mulutnya. Electroreceptor yang sangat sensitif ini mampu mendeteksi sampai 5×10-12 Volt. Tubuh manusia yang berenang di laut (juga berbagai binatang lain) menyebabkan terjadinya perubahan gelombang listrik (perubahannya sangat kecil). Air laut yang mengandung garam (elektrolit) menghantarkan sinyal-sinyal listrik ini sehingga dapat dideteksi oleh electroreceptor hiu. Saat itu juga hiu dapat mengetahui keberadaan calon mangsanya tersebut dan langsung memulai serangan untuk mendapatkan makanan.

           Lumba-lumba dan paus biru sangat sensitif terhadap suara dan mampu mengeluarkan dan mendeteksi suara pada frekuensi sepuluh kali lebih besar dari frekuensi suara yang dapat didengar manusia (frekuensi ultrasonik). Kemampuan ini digunakan untuk bernavigasi di dunia laut yang gelap (echolocation), menangkap mangsa, dan berkomunikasi dengan kawanannya (paus biru bahkan mampu menggunakan gelombang infrasonik yang memiliki frekuensi sangat rendah untuk berkomunikasi dengan sesamanya). Lumba-lumba memancarkan gelombang suara frekuensi tinggi yang kemudian memantul pada tubuh mangsanya. Gelombang pantulan ini diterima kembali oleh lumba-lumba dan diproses sebagai informasi tentang lokasi, jarak, kecepatan, arah, dan ukuran mangsa yang diincarnya tersebut. Lumba-lumba bahkan bisa melihat gambar mangsa tersebut. Sistem sonarnya bahkan dapat melakukan penetrasi pada tubuh mangsanya sehingga dapat melihat gambar kerangka tulang dan mendengar detak jantungnya. Hal ini sama dengan sistem ultrasound yang digunakan di dunia kedokteran untuk melihat kondisi janin dan mendengar detak jantung manusia. Jadi, lumba-lumba dapat melihat janin yang masih dikandung tanpa sinar-X dan alat USG yang digunakan manusia!

“Laptop yang telah diisi bateraiya dengan menggunakan teknologi wireless”

Dalam sebuah konferensi hi-tech di TED Global Conference, Oxford beberapa waktu lalu, diperkenalkan sebuah sistem jaringan listrik yang tidak menggunakan kabel (wireless). Sistem ini mempergunakan teknik fisika yang cukup sederhana yang mampu menyuplai tenaga ke beberapa perangkat elektronik. Pada konferensi tersebut, pemateri menunjukkan telepon seluler dan televisi yang ditenagai oleh listrik secara wireless. Dia mengatakan bahwa sistem tersebut bisa menggantikan ribuan mil kabel dan baterai yang mahal. “Hampir 40 juta baterai diproduksi tiap tahun”, katanya. Milyaran dolar juga telah dihabiskan untuk membangun infrastruktur jaringan kabel untuk menyalurkan energi listrik, lanjutnya. Ilmuwan tersebut mencontohkan dengan memakai ponsel Google G1 dan iphone Apple yang ditenagai dengan sistem tersebut. Selain ponsel, dia juga menampilkan televisi yang memakai sistem kelistrikan wireless ini.

Bagaimanakah sebenarnya jaringan listrik wireless tersebut?

“Penjelasan mengenai sistem yang bekerja dalam alat tersebut”

Sistem jaringan listrik wireless berdasarkan pada teori yang awalnya dikemukakan oleh ahli fisika Marin Soljacic dari MIT (Massachusetts Institute of Technology). Konsep utama yang dipakai adalah konsep resonansi, dimana transfer energi berlangsung lebih efisien. Ketika dua benda mempunyai frekuensi resonan yang sama, akan terjadi transfer energi dengan kuat tanpa mempengaruhi benda-benda lain di sekitarnya. Sebagaimana halnya resonansi bisa memecahkan gelas saat seorang penyanyi melengking pada frekuensi yang tepat sama dengan frekuensi getar gelas.

Sistem jaringan listrik wireless menggunakan 2 kumparan (salah satu pada jaringan listrik utama, dan yang lain pada perangkat elektronik). Frekuensi yang dipakai merupakan frekuensi rendah. Masing-masing kumparan dibuat sedemikian hingga mempunyai frekuensi resonan yang sama. Ketika kumparan utama dihubungkan dengan power suply, medan elektromagnetik yang dihasilkan akan berresonansi dengan kumparan kedua, sehingga terjadi aliran energi listrik. Listrik pada kumparan kedua merupakan GGL (gaya gerak listrik) induksi. Perangkat elektronik yang memakai sistem ini akan langsung ter-charge manakala berada dalam area jangkauan medan magnetik kumparan pertama.

Aspek keamanan


“salah satu demostrasi alat yang menggunakan teknologi wireless ini aman untuk digunakan”

Menurut ilmuwan yang mengenalkan sistem tersebut, sistem ini cukup aman karena transfer energi dilakukan melalui gelombang elektromagnetik. “Manusia dan objek-objek disekitar kita adalah benda-benda non-magnetik.”, ujarnya. Pada kesempatan lain, sistem penghantaran listrik wireless ini juga diterapkan pada sistem lampu penerangan. Perusahaan Intel di San Francisco berhasil membuat rangkaian wireless lampu bohlam 60 watt yang bisa menyala pada jarak 3 kaki (36 cm) dari kumparan utama. Rangkaian ini cukup efisien, hanya kehilangan 1/4 energi mula-mula. Pada jarak yang lebih jauh (kira-kira 7 kaki atau 84 cm) tingkat efisiensinya berkisar 40-45 %.

Pihak Intel menamakan sistem ini dengan WREL (Wireless Resonant Energy Link) sedangkan pihak MIT menamakan witricity (singkatan wireless dan electricity)

Atraksi Fisika di Udara

Posted: Desember 25, 2011 in aplikasi fisika

Sekumpulan burung Pelikan, Camar dan Angsa terbang indah di udara. Suatu atraksi udara yang sangat menakjubkan! Ada rasa iri yang dapat dimengerti saat manusia menyaksikan pertunjukan ini. Ternyata semua akal budi dan kepandaian manusia belum dapat menyaingi kemampuan burung yang dapat terbang dengan mulus dan sempurna tanpa menggunakan alat bantu mesin‐mesin besar yang mengeluarkan suara bising yang memekakkan telinga seperti pesawat‐pesawat ciptaan manusia. Apa rahasianya? Bagaimana burung bisa terbang, mengalahkan semua keterbatasan akibat berat tubuh mereka dan gravitasi bumi? Mereka bahkan selalu terbang sebagai kawanan burung yang dengan kompak menjelajahi udara dengan gerak‐gerik yang indah. Kalah kompakkah manusia?

Atraksi terbang burung‐burung di udara ini ternyata melibatkan ilmu fisika. Ada 4 jenis gaya yang terlibat dalam atraksi udara tertua ini.

1. Drag Force, yaitu gaya hambat udara. Gaya ini berasal dari tumbukan molekul‐molekul udara dengan tubuh burung. Arah gaya ini selalu berlawanan dengan arah gerak burung. Sedangkan besar gaya ini sangat tergantung pada luas permukaan burung dan kecepatan burung. Semakin luas permukaan burung semakin besar gaya hambatnya. Semakin cepat burung bergerak semakin besar pula gaya hambatnya ini. Suatu ilustrasi yang dapat menggambarkan drag‐force (hambatan) udara ini adalah hambatan yang dirasakan saat kita berjalan melawan arah angin yang kencang. Hambatan ini semakin terasa besar ketika kita membuka lengan kita lebar‐lebar (memperluas permukaan tubuh kita) atau ketika kita bergerak lebih cepat.

2. Lift Force (gaya angkat) merupakan gaya yang mengangkat burung ke atas. Ada 2 hal yang dapat menimbulkan gaya angkat ini: kepakan sayap dan aliran udara yang lewat sayap. Ketika burung mengepakkan sayap ke bawah, burung menekan udara ke bawah, akibatnya udara akan menekan balik dan mendorong burung ke atas (hukum aksi‐reaksi). Semakin cepat kepakan sayap, semakin besar gaya keatasnya. Itu sebabnya burung merpati yang hendak terbang akan mengepakan sayapnya secara cepat. Burung yang berat seperti Kori Bustard dari Afrika tentu harus mempunyai otot dada yang kuat sehingga mampu mengepakan sayap lebih cepat untuk mengangkat tubuhnya yang gembrot itu (19 kg). (Karena ototnya keras, daging Kori Bustard keras….kurang enak dimakan).

3. Thrust (gaya dorong) yaitu gaya yang mendorong burung bergerak maju.
Gaya ini dihasilkan melalui kepakan sayap yang bergerak seperti angka 8 rebah (dilihat dari samping). Kepakan sayap menghasilkan suatu pusaran udara (vorteks) yang dapat memberikan suatu dorongan bagi burung untuk bergerak maju di udara. Besar‐kecilnya gaya dorong ini sangat tergantung pada kekuatan otot terbang.

4. Weight (gaya berat) yaitu gaya tarik gravitasi bumi. Besarnya sangat tergantung pada massa burung. Arahnya vertikal ke bawah.
Kombinasi ke 4 gaya ini dimanfaatkan burung untuk melakukan berbagai atraksi seperti parachutting (gerak parasut), gliding (meluncur), flight (terbang ke depan), dan soaring (membubung).

Parachuting (gerak parasut)
Gerak parasut merupakan gerak jatuh di udara (bisa miring bisa pula vertikal). Sudut miringnya lebih besar dari 450 terhadap garis mendatar. Untuk melakukan gerak parasut, burung rajawali harus memperbesar gaya hambatnya (drag force) caranya adalah dengan memperbesar luas permukaannya (misalnya dengan melebarkan sayapnya).
Gliding (meluncur)
Gliding (meluncur) yaitu gerak jatuh yang membentuk sudut lebih kecil dari 45° dengan garis mendatar. Fokus utama dalam gliding adalah meluncur semendatar mungkin. Ini dilakukan dengan memperkecil gaya hambat udara. Dalam melakukan gliding burung Fulmar dapat menempuh jarak mendatar 8,5 meter tetapi hanya turun 1 meter saja. Burung pemakan bangkai (Vultures) lebih bagus lagi, burung ini dapat menempuh jarak mendatar 22 jarak meter dengan turun hanya 1 meter.
Flight (terbang)
Gerakan flight (terbang) dilakukan dengan mengepakkan sayap. Kepakan sayap digunakan untuk menghasilkan gaya dorong ke depan (thrust) dan gaya angkat (lift). Gaya dorong dan gaya angkat ini dapat diatur oleh burung untuk mengendalikan arah, kecepatan, dan ketinggiannya (ternyata otak burung cukup cerdas untuk menghitung fisika). Ketika burung hantu turun dengan kecepatan tinggi untuk menangkap tikus, burung hantu mengecilkan drag force dengan merampingkan tubuhnya atau menekuk sayapnya. Ketika sudah dekat dengan mangsanya (akan mendarat), burung hantu memperlambat gerakannya dengan memperbesar drag force yaitu dengan mengembangkan sayapnya.

Goooo ….llll Suara teriakan histeris terdengar ketika Rosicky dari Republik Ceko di menit ke-36 menjebloskan bola ke gawang Keller dari Amerika Serikat melalui tendangan spektakular pada jarak 25 meter. Saat Rosicky menciptakan gol ini, mungkin ia tidak berpikir tentang fisika. Namun apa yang dilakukan oleh Rosicky itu ternyata erat hubungannya dengan fisika. Sebut saja ketika Rosicky menendang bola ke gawang, ia harus mengatur kecepatan dan besar sudut elevasi bola secara baik. Terlalu besar sudut elevasi dan kecepatan bola, bola akan melewati mistar. Sebaliknya jika sudut elevasi dan kecepatan terlalu kecil, bola akan jatuh di depan gawang. Seorang pemain sepakbola profesional adalah seperti seorang ahli fisika, ia harus mampu mengukur dengan tepat berapa besar gaya yang harus diberikan dan kemana arah bola harus ditendang agar bola dapat masuk gawang dengan cukup keras dan akurat.

Sepakbola adalah permainan fisika. Dengan mengerti fisika kita bisa lebih menikmati permainan sepakbola, kita dapat mengerti mengapa lintasan bola berbentuk parabola, bagaimana terjadinya tendangan pisang, mengapa penjaga gawang sulit menahan tendangan pinalti, bagaimana orang menyundul bola dengan lebih efektif dan masih banyak lagi. Seorang pemain profesional yang diperlengkapi dengan ilmu fisika akan dapat memperbaiki skill dan kemampuannya.

Gerakan Parabola

Ketika di SMP/SMA, kita belajar bahwa bola yang ditendang dengan sudut elevasi tertentu akan membentuk lintasan parabola . Bentuk lintasan ini sangat dipengaruhi oleh gravitasi bumi, kecepatan dan sudut elevasi bola. Tanpa gravitasi bola akan bergerak lurus ke atas . Gravitasilah yang menarik bola turun. Semakin besar gravitasi semakin cepat bola jatuh ke tanah (lintasan bola semakin pendek). Di bulan yang gravitasinya lebih kecil, lintasan bola yang ditendang astronot akan jauh lebih panjang dibandingkan dengan lintasan bola di Bumi. Menurut perhitungan fisika, untuk menendang bola sejauh mungkin, pemain sepakbola harus menendang bola sekeras
mungkin dan dengan sudut elevasi 450.

Tendangan Pisang

Tahun 70-an Pele terkenal dengan tendangan pisangnya. Tahun 1998 gantian Roberto Carlos dipuja-puja karena tendangan pisangnya. Tahun 2006 ini para penonton sedang menunggu-nunggu bagaimana David Beckham mengecoh para penjaga gawang dengan tendangan pisangnya yang sangat terkenal itu. Kita tentu masih ingat gol-gol manis David Beckham melalui tendangan bebasnya. yang dilakukan sekitar 30 meter didepan gawang. Beckham menendang bola dengan kecepatan sekitar 120 km/jam, bola melambung sekitar 1 meter melewati kepala para pagar betis itu dan secara tiba-tiba bola membelok serta masuk ke gawang lawan. Tepukan menggemuruh menyambut gol yang sangat spektakular ini. Bagaimana David Beckham melakukan ini? Seorang pengamat sepakbola Keith Hanna mengatakan bahwa Beckham melakukan ini karena otaknya yang jenius dapat memproses perhitungan fisika yang kompleks secara cepat sekali. Peneliti lain dari Universitas Sheffield, Inggris mengatakan hal yang sama: “… Beckham was applying some very sophisticated physics,” Lintasan bola yang menyerupai bentuk pisang ini sudah lama menjadi perhatian para peneliti. Gustav Magnus tahun 1852 pernah meneliti kasus sebuah bola yang bergerak sambil berotasi. Gerakan bola ini menimbulkan aliran udara. Akibat rotasi bola, aliran udara yang searah dengan arah rotasi bola (A) bergerak relatif lebih cepat dibandingkan aliran udara pada sisi bola yang lain (B). Menurut Bernoulli semakin cepat udara mengalir, semakin kecil tekanannya. Akibatnya tekanan di B lebih besar dibandingkan tekanan di A. Perbedaan tekanan ini menimbulkan gaya yang membelokan bola ke arah A. Membeloknya bola akibat perbedaan tekanan udara ini sering disebut
efek magnus untuk menghormati Gustav Magnus.

Hello world!

Posted: November 16, 2011 in Uncategorized

Welcome to WordPress.com. After you read this, you should delete and write your own post, with a new title above. Or hit Add New on the left (of the admin dashboard) to start a fresh post.

Here are some suggestions for your first post.

  1. You can find new ideas for what to blog about by reading the Daily Post.
  2. Add PressThis to your browser. It creates a new blog post for you about any interesting  page you read on the web.
  3. Make some changes to this page, and then hit preview on the right. You can always preview any post or edit it before you share it to the world.