Patahan San Andreas di California
Patahan San Andreas di California merupakan suatu rangkaian retakan di dalam kerak bumi. Gaya-gaya dari dalam bumi menyebabkan lempeng-lempeng bumi meluncur saling mendahului satu sama lain pada suatu arah horizontal. Awalnya, gaya gesekan antara dua permukaan lebih besar daripada gaya yang menyebabkan luncuran tersebut meregang dan melintir. Lama kelamaan, gaya di dalam lempeng tersebut menjadi lebih besar daripada gaya gesekan dan mirip dengan lepasnya gelang karet yang direngangkan, lempeng-lempeng tersebut kembali ke posisi semula dengan cepat. Gerakan ini disertai dengan terlepasnya sejumlah besar energi. Proses itu dapat mengakibatkan gempa bumi.
Sumber : An Introduction to Physical Sciences, 1990
Perubahan Energi Pada Atlet Lompat Galah
Berbagai jenis energi diperagakan oleh seorang atlet lompat galah. Mula-mula pelompat memiliki energi kimia dalam tubuhnya untuk berlari sambil memegang ujung galah dengan kedua tangannya. Pada saat berlari, energi kimia dalam tubuh atlet diubah menjadi energi kinetik. Tepat di dekat palang, atlet lompat galah menancapkan ujung galah ke dalam soket sehingga galah membengkok.
Pada saat galah membengkok, energi kinetik dari atlet lompat galah diubah sebagian menjadi energi potensial elastik galah dan energi potensial gravitasi pelompat galah. Pelompat galah akan bergerak melengkung naik dahulu dengan kelajuan yang makin lama makin berkurang karena energi kinetik lontarannya berubah menjadi energi potensial gravitasi pelompat. Karena itu setelah melompat dari galah, ia masih bergerak naik mencapai ketinggian maksimumnya yang diatur tepat vertikal di atas palang.
Selanjutnya pelompat akan terlempar ke bawah menempuh lintasan melengkung turun karena energi potensial gravitasinya diubah menjadi energi kinetik. Sesaat sebelum menyentuh tanah semua energi potensial gravitasi pelompat yang dimiliki pada ketinggian maksimumnya telah diubah seluruhnya menjadi energi kinetik.
Sumber: Physics for Scientist and Engineer with Modern Physics, 2000
Tornado
Udara adalah bahan yang membentuk atmosfer bumi, tetapi udara tidak berwujud. Kita hanya dapat merasakan ketika udara bergerak. Udara bergerak (angin) karena matahari menghangatkan bumi secara tidak merata sehingga terjadi perbedaan tekanan udara. Angin berasal dari peredaran udara dan rotasi bumi pada porosnya. Jika bumi tidak berputar pada porosnya, angin akan bergerak tetap ke utara atau selatan. Tetapi, putaran bumi menimbulkan gaya rotasi yang disebut gaya Coriolis, yaitu gaya yang membelokkan angin-angin itu. Angin yang berhembus ke utara atau selatan akan dibelokkan ke kanan di Belahan Bumi Utara dan ke kiri di Belahan Bumi Selatan.
Bagaimana terjadinya tornado? Unsur utama penyebab tornado adalah aliran angin hangat naik yang dahsyat dan putaran aliran angin tersebut. Bila udara hangat dan dingin bertemu, udara dingin bergerak ke bawah. Aliran udara hangat naik membawa uap air ke atmosfer atas yang lebih dingin dan terbentuklah awan kumulus. Awan kumulus tumbuh menjadi besar dan aliran udara hangat yang naik menjadi lebih kuat sehingga awan kumulus menjadi awan kumulonimbus. Aliran udara yang naik dapat berubah menjadi massa udara yang beputar. Pusaran ini bahkan menarik lebih banyak udara panas ke dalam awan sehingga udara berputar makin cepat lagi. Spiral itu semakin mengencang, dengan kecepatan semakin tinggi seperti seorang pemain sepatu es yang berputar semakin cepat jika menarik kedua lengannya. Selanjutnya, dari awan itu jatuhlah suatu awan corong, dengan angin kecepetan 500km/jam, yang siap untuk menghancurkan rumah, mengangkat mobil, atau melemparkan lemari es seberat 35 kg sejauh 5 km. Tornado paling sering terjadi di Great Plains, Amerika Serikat.
Jadi, angin di permukaan bumi ini senantiasa bergerak karena adanya rotasi bumi dan angin tornado timbul juga karena adanya aliran udara yang berputar secara spiral.
Sumber : www.hormiga.org
Mengapa Es Dapat Mengapung ?
Mengapa gunung es dan batu es dapat terapung pada permukaan air? Bukankah benda padat pada umumnya lebih berat daripada zat cair? Umumnya, ya. Akan tetapi, air adalah perkecualiannya.
Terapungnya es pada air begitu penting bagi kita sehingga kita tidak menyadari bahwa fenomena tersebut sesungguhnya sebuah fenomena luar biasa. Ketika kebanyakan zat cair lain membeku, wujud padat menjadi lebih padat, lebih berat daripada wujud zat cair masing-masing untuk volume yang sama. Ini sesuai dengan yang kita harapkan, karena dalam wujud padat molekul-molekul berkumpul lebih rapat dibandingkan dengan molekul-molekul wujud cair yang saling selip dengan mudah, maka merupakan hal wajar apabila wujud padat akan lebih berat dan tenggelam.
Alasan air memiliki perilaku melawan arus terletak pada cara molekul-molekul air ketika saling berhubungan dengan sesama molekul air dalam sebongkah es. Antarmolekul air terbentuk suatu ikatan yang dinamakan ikatan hidrogen.
Seperti halnya dengan molekul-molekul zat padat, molekul-molekul membentuk semacam kerangka terbuka. Molekul-molekul air padat justru terpisah lebih besar dibanding molekul-molekul zat cair, maka tidak mengherankan apabila es memerlukan ruang lebih besar daripada air. Air dengan berat tertentu menempati ruang sekitar 9% lebih besar ketika berwujud es dibanding ketika berwujud cair.
Sewaktu kita mendinginkan air dari suhu ruang, air itu semakin padat, sama seperti zat cair lain. Karena gerakan molekul-molekulnya semakin lamban maka tidak memerlukan ruang banyak. Kebanyakan zat cair lain terus semakin padat sampai membeku, dan wujud padatnya akan memiliki kerapatan paling tinggi. Namun tidak demikian halnya dengan air.
Air menjadi lebih padat hanya sampai titik tertentu. Pada saat air didinginkan sampai 40C, perilaku air mulai unik. Hal itu terjadi karena ikatan hidrogen mulai terbentuk. Akhirnya pada suhu 00C, air membeku menjadi es dan kerapatannya menjadi yang terendah. Itulah sebabnya es mengapung di air.
Kenyataan bahwa air mempunyai kerapatan maksimum pada suhu 40C memiliki konsekuensi lebih lanjut yang bermakna bagi makhluk hidup. Ketika cuaca dingin menyejukkan permukaan sebuah danau air tawar, air dipermukaan menjadi lebih padat lalu tenggelam. Tempat yang ditinggalkan segera dimanfaatkan oleh bagian air yang lain, sampai seluruh air dalam danau menjadi dingin dan tenggelam. Hal tersebut berlangsung terus sampai seluruh air dalam danau memperoleh kesempatan untuk didinginkan sampai mencapai puncak pada 40C, kemudian tenggelam. Baru setelah itu permukaan air dapat menapaki 40C terakhir untuk sampai ke titik beku air, yakni 00C.
Pada saat lapisan es terbentuk di permukaan danau, seluruh air dalam danau mempunyai suhu 40C. Tidak peduli berapa dingin cuaca di luar, air yang dapat menjadi lebih dingin dari 40 akan tetap di atas (karena lebih ringan), dan ikan di bawah lapisan es tidak pernah merasakan lebih dingin dari itu, apalagi sampai membeku. Itulah alasan lain mengapa sifat khas dari air ini berjasa dalam mempertahankan kehidupan di bumi.
Sumber : Serway
Sumber : Ruwanto, Bambang. 2007. ASAS-ASAS FISIKA. Cetakan II. Jakarta: Yudhistira
Tidak ada komentar:
Posting Komentar