Tag: Fisika

Program Menghitung Ketinggan Maksimal Gerak Vertikal Ke Atas dengan Bahasa C dan Phyton
Program menghitung ketinggian maksimal digunakan untuk mengetahui ketinggian benda yang dilempar ke atas dengan kecepatan awal tertentu. Program ini dirancang dengan asumsi hambatan udara diabaikan.

Ketinggan Maksimal

Ketika sebuah benda dilemparkan dengan kecepatan tertentu (v₀) ke atas, maka benda akan bergerak diperlambat ke arah atas. Sampai pada saat kecepatan ke arah atas habis atau v_t=0, maka benda akan berbalik arah ke bawah.

Dengan demikian ketinggian maksimum dapat dihitung dengan persamaan
```
v_t^2=v_0^2-2gh
```
dimana v_t=0, maka persamaan ini dapat ditulis
```
v_0^2=2gh
```
```
h=\frac{v_0^2}{2g}
```
Persamaan ini diubah ke dalam bentuk Program dalam bahasa C.

Program Ketinggian Maksimum dalam Bahasa C
```
#include <stdio.h>
int main() {
    float v_awal, bantu;
    printf("Kecepatan Awal: ");
    scanf("%f", &v_awal);
    bantu = v_awal*v_awal/19.6;
    printf("Ketinggian %.3f\n meter", bantu);
    return 0;
}
```
Program Ketinggian Maksimum dalam Bahasa Phyton
```
num1 = float(input("Kecepatan awal: "))
hasil = num1 * num1 / 19.6
print("Ketinggian %.3f meter" % hasil)
```
8 Maret 2024
Kisah Bohr Mengukur Ketinggian Gedung Dengan Barometer
Salah satu pengantar mata kuliah fisika yang paling terkenal adalah kisah mengukur ketinggian gedung dengan Barometer. Konon seorang dosen fisika meminta mahasiswa-nya memperkirakan tinggi gedung dengan menggunakan Barometer.

Barometer dan Bohr

Seorang mahasiswa protes kepada dosen-nya karena diberikan nilai 0 atas jawaban yang ia berikan dari sebuah soal. Soal tersebut meminta mahasiswa mengukur tinggi gedung dengan menggunakan Barometer.

Mahasiswa tersebut protes karena mendapatkan skor 0 atas jawaban yang ia berikan. Lalu ia keberataan kepada sang dosen dan akhirnya disetujui untuk diadakan sidang kecil tertutup.

Dosen : Jelaskan bagaimana cara mengukur ketinggian dengan menggunakan Barometer?

Dan respn sang Mahasiswa sebagai berikut

Saya melihat ada banyak cara mengukur ketinggian gedung dengan Barometer. Misalnya saja saya akan mengikat barometer dengan tali lalu naik ke atas gedung kemudian turunkan ke bawah sampai ke lantai dasar. Maka kita dapat mengetahui tinggi gedung dengan mengukur panjang tali lalu tambahkan dengan tinggi barometer.

Hanya saja jawaban ini masih kurang dari sisi konsep fisika. Jadi saya memikirkan jawaban lain yang lebih erat kaitannya dengan konsep fisika. Misalnya, kita jatuhkan barometer tepat dari atas gedung dengan gerak jatuh bebas. Ketinggian gedung dapat ditaksir dengan persamaan gerak yakni:
```
h=\frac12gt^2
```
Tapi cara ini kurang etis karena pada akhirnya kita tidak bisa menggunakan Barometer yang pecah pada proses pengukuran. Tentu saja masih ada banyak metode lain.

Mari kita asumsikan saja hari ini sedang cerah dan matahari bersinar terang. Akan ada bayangan gedung yang terbentuk di tanah. Proporsi bayangan gedung akan sama dengan bayangan Barometer sehingga ketinggian gedung bisa dihitung dengan persamaan :
```
\frac{h_g}{l_g}=\frac{h_b}{l_b}
```
Sayangnya Ketinggian gedung dan Barometer terlampau jauh berbeda sehingga pengukurannya akan menghasilkan ketidakpastian relatif sangat besar.

Ada cara lain yang lebih sederhana dengan pergi ke tangga lalu membandingkan anak tangga dengan tinggi barometer. Setelah hitung jumlah seluruh anak tangga. Hanya saja ada bagian lantai atas yang tidak punya anak tangga jadi jawaban ini masih sulit memberikan tinggi gedung.

Ada salah satu metode yang mungkin saja lebih detail dalam menentukan tinggi gedung yakni dengan cara mengikat barometer denagn benang lalu buatlah pendulum. Kita bisa mengetahui perbedaan ketinggian di lantai daasar dengan lantai atas dengan membandingkan frekuensi alami-nya.

Namun diantara sekian banyak metode yang saya pikirkan, ada satu metode yang memberikan jaminan ketinggian gedung dengan barometer. Caranya dengan mendatangi bagian arsip gedung lalu katakan, saya punya Barometer yang bagus untuk anda jika anda tahu berapa tinggi bangunan ini. Dan saya lebih menyukai jawaban ini.
13 Februari 2024
Besaran Skalar dan Vektor
AhmadDahlan.NET – Sedikit banyaknya, Fisika adalah cabang ilmu yang paling banyak menerapkan konsep matematika sains. Konsep Besaran Skalar dan Vektor, dipinjam oleh fisika dari matematika untuk menganalisis fenomena alam dari sisi besaran mulai dari pandangan fisika klasik sampai ke fisika kuantum.

A. Besaran Skalar

Skalar adalah besaran fisika yang memiliki nilai mutlak sehingga tidak akan mengenal nilai negatif yang universal. Nilai negatif dari besaran ini hanya bermakna adanya perubahan kondisi antara setelah dan sebelum kejadian. Tanda negatif pada besaran skalar hanya menjadi simbol jika sebuah objek mengalami kekurangan nilai dari kondisi awal dan tidak merujuk pada suatu koordinat tertentu.

Misalkan saja jika saya memiliki 10 kg air dalam sebuah ember lalu saya menuangkan 4 kg air ke tempat lain, maka tanda -4 negatif ini tidak berarti massanya menjadi negatif hanya saja jumlah air yang berkurang. Massa 4 kilogram ini tetap ada namun pindah ke ember yang lain.

Dengan demikin besaran skalar ini adalah besaran yang tidak mungkin memiliki magnitude atau arah. Besaran fisika yang masuk dalam kategori skalar seperti
1. Massa
2. Energi
3. Daya
4. Jarak Tempuh
5. Ruang
6. Waktu
7. Suhu
B. Besaran Vektor

Besaran Vektor adalah besaran yang dinyatakan memiliki nilai dan arah. Arah yang dari besaran ini vektor ini bisa merujuk pada sebuah kerangka acuan kemudian di proyeksikan ke koordinat kartesian.

Mari kita ambil contoh Andi yang berangkat ke sekolah. Dalam menempu rute ke sekolah, Andi memulinya dengan berjalan ke arah utara sejauh 30 m, kemudian ke arah barat 40 m. Kasus andi bisa digambarkan ke dalam notasi vektor dimana kita jadikan rumah andi sebagai origon (titik nol). Setelah arah utara kita anggap sumbu y positif dan barat adalah sumbu x negatif.

Dengan demikian vektor gerak andi dapat dinotasikan sebagai berikut :
```
s = 30 \hat i- 40\hat j 
```
Tidak ada aturan mengikat mengenai utara harus postif dan selatan harus negatif, kita hanya perlu mendefeniskan dan menyepakati defenisi tersebut di awal penggunaannya. Kendati demikian, ada aturan umum dalam fisika yang biasanya diambil dari budaya yang berlaku misalnya ke atas, ke kanan dan ke utara itu positif sedangkan lawannya ke bawah, ke kiri dan ke selatan itu negatif.

Besaran vektor ini harus dinotasikan sesuai dengan arahnya karena arah akan berpengaruh terhadap proses matematis dari besaran ini. Misalnya saja proses perkalian dot dan matrik yang akan tereksekusi dengan proses yang berbeda.

Contoh besaran ventor adalah
1. Perpindahan
2. Gaya
3. Berat
4. Medan
5. Momentum
6. Impuls
Analisis Kasus

Mari kita ilustrasikan kasus Andi yang sedang ke sekolah di atas. Pada kasus tersebut Andi berjalan 30 m ke utara dan 40 meter ke timur. Vektor ini bisa diluksikan sebagai berikut !

Pada kasus di atas, Andi melakukan proses berjalan ke uatar sejauh 30 meter kemudian jalan lagi barat sejauh 40 meter, dengan demikian total jara yang ditempuh andi adalah 70 meter. Jarak tempuh ini adalah besaran skalar karena operasi matematisnya tidak melibatkan arah.

Namun jika kita melihat posisi awal dan posisi akhir Andi kita melihat andi tidak berpindah sejauh 70 meter sebagaimana jarak yang ditempuh andi. Perpindahan andi adalah :
```
s=\sqrt{30^2+40^2}=50 
```
dengan demikian andi hanya berpindah sejauh 50 meter. Namun 50 meter tidak cukup informatif karena belum memberikan arah perpindahan andi. Arah perpindahan andi bisa dihitung dengan :
```
\tan \theta =\frac{30}{-40}=-0,75
```
sehingga
```
\theta = -\arctan(75)
```
```
\theta = - 36,86^o
```
Peerpidahan andi adalah besaran vektor yang dapat dinyatakan dalam dua bentuk yakni
```
s = 30 \hat i- 40\hat j 
```
atau dalam bentuk pernyataan deskripsi yakni s = 50 meter ke arah -36,86^o.
22 November 2021