FISIKA MODERN DAN RADIOAKTIVITAS

Fisika Modern

 Fisika modern muncul pada awal abad ke-20 mengembangkan teori yang berhubungan dengan fenomena-fenomena alam yang tidak dapat diterangkan oleh fisika klasik. Ada dua buah teori fisika modern yang sangat penting, yaitu teori relativistik einstein yang mampu mnerangkan hubungan antara energi dan massa; dan teori mekanika kuantum yang mampu melukiskan fenomena fisika pada level atom [mikroskopik].

PEMULURAN DILATASI WAKTU

Pemuluran waktu adalah peristiwa ketika waktu yang dialami oleh sebuah benda yang bergerak mendekati kecepatan cahaya menjadi lebih singkat dibandingkan dengan benda lain yang relatif diam.

Jika kita memulurkan karet, maka panjang karet tersebut akan melebihi panjang karet yang tidak mulur/kendor. Semisal, panjang karet yang mulur adalah 4/3 panjang karet biasa, berarti jika dikurangi panjang karet biasa akan sisa 1/3 panjang. Atau, menurut karet biasa, panjang karet mulur adalah lebih 1/3 panjang sebenarnya. Karet diumpamakan sebagai waktu. Hal itu pula yang terjadi pada waktu, ia mengalami pemuluran!

Dalam sebuah perumpamaan tentang saudara kembar A dan Z, dimana Z menaiki sebuah pesawat ruang angkasa dan terbang dengan kecepatan 0,6 kecepatan cahaya sepanjang hidupnya. Maka ketika mereka berdua bertemu setelah 60 tahun terpisah, A telah berumur 60 tahun sedangkan Z masih berumur kira2 38,4 tahun, lebih muda bukan? Untuk mencapai 60 tahun Z harus menjalani beberapa waktu lagi.

Pada tahun 2011, pemenang nobel dalam bidang fisika menemukan bahwa alam semesta kita dipercepat sehingga waktu yang kita alami mengalami pemuluran/dilatasi. Sesuatu yang terjadi di alam semesta akan kita rasakan lebih cepat. Aneh bukan?.

Lihatlah kembali ilustrasi diatas tentang saudara kembar. Jika dunia kiamat pada saat mereka bertemu, maka Z yang berusia lebih muda merasa seolah-olah waktu hidupnya lebih singkat. Saudaraku, apapun yang kau alami pada masa ini, lakukanlah hal yang baik, yang diajarkan Tuhan-Mu padamu, pada siapa Kamu mengangkat pujian. Sekalipun beban hidupmu terasa mencekik, atau sekalipun pilihan terasa sulit, putuskanlah hal yang baik karena waktu kita semakin singkat. Supaya pada saat kita kembali, kita kembali dengan tenang.

 KONTRAKSI PANJANG

Salah satu konsekuensi dari adanya dilasi waktu adalah kontraksi panjang objek yang diamati, objek itu terlihat lebih besar atau terlihat lebih kecil. Kita dapat mengetahui jenis kontraksi apa yang terjadi pada pengamatan objek berdasarkan arah gerak objek tersebut terhadap pengamat.
Pada dasarnya hal ini terjadi pada semua benda yang bergerak terhadap suatu pengamat, namun perubahannya lebih terlihat jika benda tersebut bergerak mendekati kecepatan cahaya. Untuk peristiwa ini, mungkin salah satu yang bisa kita amati saat ini adalah kereta api. Anggap kita adalah sebagai pengamat yang berada di samping rel kereta api. Kita tahu panjang satu deret kereta itu sepanjang apa, tetapi ketika mengamati kereta itu berjalan, tampak seolah-olah kereta tersebut lebih pendek dari kenyataannya. Dalam hal ini, kita sebut ukuran kereta api itu berkontraksi.

RELATIVITAS

         Sinar tampak (cahaya) termasuk gelombang elektromagnetik. Baik medan listrik maupun medan magnetik tidak memerlukan medium untuk perambatannya, sehingga gelombang cahaya dapat merambat melalui ruang hampa udara (ruang vakum). Berdasarkan teori gelombang elektromagnetik, Maxwell telah menghitung besarnya cepat rambat gelombang elektromagnetik yaitu sebesar c = 2,99792 x 10⁸ m/s = 3 x 10⁸ m/s. Kenyataannya dalam kehidupan manusia sehari-hari selalu ditemukan bahwa kecepatan-kecepatan mobil, kereta api, pesawat terbang merupakan kecepatan-kecepatan rendah, artinya kecepatan - kecepatan tersebut masih jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan cepat rambat gelombang cahaya. Elektron dengan massa 9,11 x 10^-31 kg yang dipercepat melalui beda potensial sekitar 36,5 kV baru dapat bergerak dengan kelajuan sekitar 1,12 x 10⁸ m/s.

         Walaupun hukum Newton telah dapat menjelaskan peristiwa yang berhubungan dengan benda-benda yang bergerak dengan kecepatan rendah, tetapi hukum ini gagal menjelaskan peristriwa-peristiwa yang berhubungan dengan benda-benda yang bergerak dengan kecepatan yang mendekati cepat rambat gelombang cahaya. Kecepatan yang mendekati cepat rambat gelombang cahaya disebut  kecepatan relativistik.

              Salah satu uji kasus hukum ini adalah pada akselerator, yaitu alat untuk mempercepat gerak partikel bermuatan listrik (misalnya elektron). Walaupun beda potensial yang sangat tinggi (sampai jutaan volt) dioperasikan pada akselerator tersebut untuk mempercepat elektron, akan tetapi kenyataannya diperoleh bahwa kelajuan elektron tersebut tidak melebihi dari 0,99 c. Sedangkan secara eksperimen hubungan antara beda potensial dan kelajuan elektron adalah

                                    V_AKe = 1/2mv²                                             

                                

Rumus ini menunjukkan bahwa apabila besar beda potensial  V_AK yang dioperasikan pada sebuah akselerator ditingkatkan 4 kali semula, maka energi kinetik elektron juga akan meningkat menjadi 4 kali semula dan kelajuan elektron akan meningkat mejadi 2 kali semula. Berarti bila pada suatu saat kecepatan elektron yang dihasilkan oleh sebuah akselerator adalah 0,6 c, kemudian beda potensial dinaikkan menjadi 4 kali semula, maka kelajuan elektron menjadi 2 x 0,6 c = 1,2 c. Tetapi dalam eksperimen hanya diperoleh kelajuan elektron tetap sebesar 0,99 c. Ini menunjukkan bahwa hukum mekanika Newton bertentangan dengan hasil percobaan yang berhubungan dengan kecepatan relativistik.

         Pada tahun 1905 Einstein mengemukakan teori relativitas khusus untuk menjelaskan batas kecepatan suatu partikel. Dalam teori ini, Eintein mengemukakan dua postulat dasar sebagai berikut :

1.      Hukum-hukum fisika berlaku sama pada semua kerangka acuan inersial

2.      Kelajuan cahaya dalam vakum memiliki nilai sama, yaitu c = 3 x 10⁸ m/s dalam semua kerangka acuan inersial.

        Dalam bab ini akan dibahas teori relativitas khusus, meliputi penjumlahan kecepatan relativistik,  penyusutan panjang (kontraksi panjang),  pemuluran waktu (dilatasi waktu),  massa relativistik,  energi dan momentum relativistik.

1.1.         POSTULAT RELATIVITAS KHUSUS

a.      Semua gerak relatif

      

              Sebuah benda disebut bergerak apabila posisinya telah berubah relatif terhadap suatu benda lain. Penumpang pesawat terbang berjalan dalam pesawat relatif terhadap pesawat   tersebut. Pesawat terbang tersebut bergerak relatif terhadap bumi. Bumi bergerak relatif terhadap matahari. Matahari bergerak relatif terhadap galaksi bintang.

  Misalkan seorang berada dalam mobil yang sedang melaju dengan kecepatan 50 km/jam relatif terhadap orang yang berdiri dipinggir jalan. Kemudian orang tersebut berjalan dalam mobil dengan kecepatan 5 km/jam searah dengan arah gerak mobil tersebut relatif terhadap mobil. Penumpang lain yang sedang duduk dalam mobil menyatakan bahwa kecepatan orang berjalan tetap 5 km/jam. Akan tetapi orang yang berdiri dipinggir jalan menyatakan bahwa kecepatan orang berjalan dalam mobil adalah 55 km/jam. 

b.      Kejadian, pengamat dan kerangka acuan

Kejadian adalah suatu peristiwa yang terjadi dalam suatu ruang dan pada waktu sesaat tertentu.

Contoh kejadian adalah ledakan, kilat, tabrakan antara dua mobil, terlepasnya buah-buahan dari pohonnya dan lain lain sebagainya.

Pengamat adalah orang yang mengamati, melakukan pengukuran koordinat dan waktu terhadap suatu kejadian

      Kerangka acuan adalah suatu sistem koordinat untuk menyatakan posisi kejadian, dinyatakan dengan (x, y, z)

c.       Relativitas Newton

Hukum I Newton (hukum inersial) menyatakan bahwa jika pada suatu benda tidak bekerja gaya resultan ( gaya resultan = 0),  maka benda tersebut akan diam atau akan bergerak lurus dengan kecepatan konstan .

      Teori relativitas berhubungan dengan kejadian-kejadian yang diamati dari kerangka acuan    inersial, yaitu kerangka acuan di mana hukum I Newton (hukum inersial) berlaku. Jadi kerangka acuan inersial adalah suatu kerangka acuan yang berada dalam keadaan diam atau bergerak lurus dengan kecepatan konstan terhadap kerangka acuan lainnya.

             Galileo dan Newton mengemukakan tentang prinsip relativitas Newton, bahwa hukum-hukum mekanika berlaku sama pada semua kerangka acuan inersial.

             Untuk memahami prinsip ini perhatikanlah sebuah kejadian sebagai berikut :

      Misalkan anda berada di dalam sebuah mobil yang sedang diam. Anda menjatuhkan sebuah koin. Koin tersebut akan menempuh suatu lintasan lurus vertikal dan posisi tempat jatuhnya koin di atas lantai mobil tepat vertikal di bawah posisi awal koin (sebelum dijatuhkan). Kejadian ini akan sama bila diamati oleh pengamat yang juga berada dalam kerangka acuan diam relatif terhadap bumi. Kemudian mobil tersebut bergerak dan pada saat mobil sedang melaju dengan kecepatan konstan,  anda menjatuhkan lagi koin. Menurut anda yang berada di dalam mobil tersebut ternyata koin tersebut juga akan menempuh suatu lintasan lurus vertikal dan posisi tempat jatuhnya koin di atas lantai mobil tepat vertikal di bawah posisi awal koin. Kejadian yang kedua ini diamati oleh pengamat yang berada dalam kerangka acuan yang sedang bergerak lurus dengan kecepatan konstan relatif terhadap bumi. Tetapi menurut orang yang berada dalam kerangka acuan diam relatif terhadap bumi, koin mengikuti lintasan berbentuk parabola. Berarti lintasan yang ditempuh oleh koin adalah berbeda jika diamati dari kerangka acuan yang berbeda. Hal ini tidak bertentangan dengan prinsip relativitas Newton, sebab prinsip ini menyatakan hukum-hukum mekanika berlaku sama pada semua kerangka acuan inersial.

             Pada kedua kerangka acuan inersial tersebut di atas terdapat dua hukum mekanika yang sama, yaitu hukum percepatan gravitasi bumi dan hukum gerak lurus berubah beraturan (gerak vertikal ke bawah) tanpa kecepatan awal.

             Perbedaan antara kasus I dan II adalah bahwa dalam kerangka acuan bumi,  koin memiliki kecepatan awal horizontal yang sama dengan kecepatan mobil. Oleh karena itu berdasarkan hukum-hukum mekanika, koin akan menempuh lintasan berbentuk parabola,  seperti gerak peluru yang ditembakkan horizontal. Dalam kerangka acuan mobil yang sedang bergerak lurus,  koin tidak memiliki kecepatan awal horizontal. Oleh karena itu berdasarkan hukum-hukum mekanika, koin akan jatuh bebas menempuh lintasan lurus vertikal. Jadi, hukum mekanika berlaku sama pada kedua kerangka acuan inersial tersebut walaupun lintasan yang ditempuh berbeda.    

seni besek yang di sayangkan

Seputar gambar itu ‘besek’ / 'reyeng'  namanya mungkin kata itu sudah familiar di daerah suruh dan sekitarnya terutama di desa cukilan, tapi sayangnya,tidak seimbang jika masyarakat hanya mengandalkan penghasilan besek untuk memenuhi kebutuhan hidupnya,pembuatan besek di daerah desa cukilan umunya adalah ibu-ibu rumah tangga,hasil penjualnya mugkin hanya untuk berbelanja saja ,memang pantas kalau di katakan tidak seimbang karena cara pembuatanya cukup rumit dan susah,mungkin itu yang di katakan para pemula yang baru pertama kali melihat cara membuat besek,

Harga besek pun relative tidak sebanding dengan jasa dan tenaga yang telah di keluarkan,bayangkan saja membuat 1 buah besek saja membutuhkan waktu beberapa menit sedangkan harga jual besek akan ada jika sudah berkumpul menjadi  100 buah besek yang di tumpukdan di ikat menjadi 4 tumpukan ( 25x4 ) di jual dengan harga Rp.6000,00-Rp.7000,00 saja .ukuran besek pun berfariasi ada yang berukuran besar ada juga yang sedang,besar kecilnya besek mungkin juga akan berpengaruh terhadap harga jual ,terkadang harga besek akan naik maksimal Rp.8000,00-Rp.8500,00 itu saja sangat jarang sekali tergantung penentuan harga dari distributor barang.

Membuat/memproduksi besek harus sabar dan teliti karena harus melalui beberapa tahap dan setiap tahap harus memerlukan keahlian khusus dalam pembuatannya ,yang belum pernah atau belum biasa melihat akan mengesankan rumit dan kesulitan jika ingin mencobanya,

                Namun,di sisi lain ada juga yang menjadikan hasil penjualan besek sebagai penentu untuk memenuhi kebutuhan ekonomi keluarganya,mungkin karena tidak ada usaha lain yang bisa di bulatkan menjadi uang,padahal hasil penjualanya hanya cukup untuk berbelanja saja .lalu kebutuhan ekonomi yang lain harus dengan apa?? Walau bisa di katakan lumayan namun itu juga memerlukan waktu yang lebih,dan melulu,yang mugkin tidak bisa di selingi oleh pekerjaan lain.

                Entah apa yang membuat harga besek itu murah,apa karena pemanfaatanya sedikit,karena hanya bermanfaat untuk di jual saja,minimnya harga besek mungkin bisa di karen akan letak geografis yang bebeda,besek akan di manfaatkan sebagai tempat ikan atau bandeng,berhubung di daerah kami jauh dari peisir pantai jadi tidak ada yang berprofesi sebagai nelayan pencari ikan sehingga besek tidak dapat bermanfaat di daerah kami (suruhdansekitarnya),harga besek akan menaik seiring dengan perpanjangandistribusi yang perjalananya membutuhkan biaya,dan harga bisa di buat alasan lagi setelah sampai ke pemasok barang di karenakan manfaatnya,itu menurut saya .jadi di daerah kami meskipun harga  BBM naik tidak ada pengaruhnya bagi penjulan besek, untuk harga jual besek masih akan tetap stabil.

Harapan saya setelah memposting artikel ini mungkin dari saudara-saudara bisa menyumbangkan saran atau solusi yang sifatnya membangun,tidak lagi mengandalkan besek dengan harga yang murah ..

Terimakasihpembaca ..

3 rahasia kematian

3 rahasia kematian

• rahasia kematian
• rahasia tempat
• rahasia cara 

kita tidak tahu kapan di mana dan bagaimana caranya kita mati 
Alah swt akan merahasiakannya agar umatnya selalu siap setiap saat
-Jangan menunda amal ibadah
-Jangan menunda taubat
-Jangan menunda perbaikan diri
-Jangan main-main denganmaksiat
-Jangan sia-siakan mereka orang yang kita cintai
semoga di akhir hayat kita husnul khotimah ...............
amiin,,