APLIKASI FISIKA DALAM SENI

APLIKASI FISIKA DALAM SENI

oleh : Gerry Resmi Liyana

Hari akbar di sekolahku baru saja selesai, beragam kompetisi yang ditawarkan bagi para siswa tingkat SMP se-Wilayah 1 Bogor, dari mulai akademik, olahraga, seni, dan keterampilan. Sangat meriah sekali, apalagi setiap harinya dihibur oleh band-band dalam sekolah yang telah diseleksi sebelumnya. Tahun berikutnya, sekolahku merencanakan pertambahan kompetisi dalam hal kesenian modern, yaitu dengan adanya kompetisi ballet untuk tingkat SMP, selain menarik untuk dilihat, juga mempunyai nilai seni tersendiri.

Menari ballet tentunya tidak lepas dari hokum-hukum yang terkandung dalam ilmu fisika. Gerakan ballet yang dinamis merupakan gabungan logika dengan intuisi, persepsi analitik dengan persepsi perasaan serta gabungan pengertian holistic dengan pemikiran langkah demi langkah. Penerapan hukum fisika pada gerakan ballet dapat menghasilkan sesuatu yang berguna, mengejutkan, dan mendorong orang lebih menghargai ballet.Tentunya kalian penasaran, hokum fisika manakah yang dapat membantu seorang ballerina dalam menari ballet? Perhatikan uraian di bawah ini.

Diam seimbang

Pada tarian balet terkenal “The Nutcracker” seorang balerina (penari balet) memulai tariannya dengan berjinjit seimbang pada satu kaki dan tangan terangkat ke atas. Kaki yang lain terangkat ke belakang. Pada keseimbangan yang dikenal dengan nama arabesque on pointe ini, penari bertumpu pada daerah yang sangat kecil.
Menurut hukum keseimbangan, posisi berdiri diatas daerah kecil (on pointe) bisa tercapai jika pusat berat balerina berada tepat diatas titik tumpunya. Pada posisi yang dipopulerkan oleh Marie Taglioni di pertengahan abad ke-19 ini, gaya berat berada satu garis dengan titik tumpunya. Itu sebabnya gaya berat si ballerina tidak mampu memberikan momen gaya untuk memutar tubuhnya. Tetapi ketika posisi pusat berat (tanda silang) balerina menyimpang dari posisi seimbang, gaya berat akan membuat balerina terpelanting dalam waktu yang relatif sangat singkat. Jika mula-mula pusat berat balerina menyimpang, dalam waktu 1 detik, pusat beratnya ini akan menyimpang 8o. Tetapi jika posisi awalnya menyimpang 5o, dalam 1 detik pusat berat balerina menyimpang 37o. Sangat berbahaya bagi si balerina.
Selanjutnya keseimbangan lain yang lebih rumit adalah keseimbangan ketika penari berpasangan. Pada keseimbangan ini memang pusat berat masing masing penari tidak berada di atas titik tumpunya, namun pusat berat gabungannya masih berada diatas titik tumpunya. Titik tumpu pada keseimbangan ini harus dibuat cukup luas agar pusat berat dapat diatur untuk tetap berada diatas titik tumpu ini. Itu sebabnya penari pria harus memijakkan kakinya (tidak berjinjit) dan membuka kedua kakinya agar lebar.

Bergerak

Ketika seseorang hendak bergerak maju yang ia lakukan adalah menekan lantai dengan kakinya ke arah belakang. Ketika mendapat tekanan, lantai bereaksi dan mendorong kaki orang itu dengan gaya yang sama besar ke depan sehingga orang bergerak maju. Semakin keras kaki kita menekan lantai, semakin cepat kita bergerak maju. Konsep yang sederhana ini merupakan konsep penting yang digunakan para penari balet untuk bergerak.

Ketika seorang penari pria berdiri seimbang. Berat badannya terdistribusi merata pada kedua kakinya. Penari kemudian mengangkat kaki kirinya sedikit sehingga ia bertumpu pada kaki kanannya. Pusat berat penari sekarang tidak berada di atas titik tumpunya lagi, akibatnya penari mulai jatuh ke depan dan kaki kanannya menekan lantai ke belakang. Lantai bereaksi dan mendorong kaki penari ke depan sehingga penari bergerak maju.

Ketika penari sedang bergerak ke depan, bisakah ia membelok atau bergerak melingkar? Menurut Newton, benda yang bergerak lurus akan membelok jika ada gaya ke samping. Darimana kita peroleh gaya ke samping itu? Penari balet tahu cara memperoleh gaya ke samping ini. Ketika penari hendak membelok ke kanan, kakinya akan menekan lantai ke kiri. Lantai akan memberikan reaksi dengan menekan kaki penari ke kanan sehingga lintasannya berbelok ke kanan. Semakin keras penari menekan lantai, semakin tajam belokannya. Jika tekanan pada lantai ini berlangsung terus menerus, lintasan si penari akan berbentuk lingkaran. Disini gaya dari lantai bertindak sebagai gaya sentripetal.

menjauhi pusat lingkaran. Untuk mengatasi gaya ini penari harus sedikit memiringkan tubuh bagian atasnya. Jika penari bergerak dengan kecepatan 4 m/s dalam suatu lingkaran berdiameter 10 meter maka ia harus memiringkan tubuhnya sekitar 18o dari garis vertikal.

Melompat

Dengan memberi tekanan pada lantai, lantai memberikan reaksi mendorong kaki sang penari ke atas. Penari juga tahu bahwa lompatan akan lebih tinggi jika saat melompat lutut ditekuk. Disini tekukan lutut bertindak seperti pegas yang tertekan, siap untuk melontarkan benda yang diletakkan di atasnya. Semakin besar tekukan lutut, semakin tinggi tubuh terlontar. Namun perlu diingat bahwa lutut yang terlalu bengkok akan mengurangi gaya tekan kaki pada lantai. Penari biasanya tahu berapa besar ia harus menekuk lututnya untuk mencapai ketinggian optimal. Untuk melompat setinggi 30 cm, penari biasanya menekuk lututnya sejauh 30 cm disertai gaya tekan pada lantai sebesar hampir satu kali berat badannya. Pada gerakan kombinasi penari melakukan gerak vertikal dan gerak mendatar secara serempak. Ketika tubuh lepas kontak dari lantai, lintasan pusat berat berbentuk suatu parabola. Untuk menambah tinggi lompatan penari harus memberikan tambahan energi dengan berlari lebih cepat. Hal yang sama dilakukan oleh para pelompat tinggi. Untuk melompat setinggi mungkin, si pelompat harus berlari secepat mungkin. Gerakan kombinasi ini sulit dilakukan tanpa latihan yang serius. Penari harus benar-benar tahu kapan waktu melompat dan berapa kecepatan yang harus ia berikan agar gerakannya ini sesuai dengan irama musik yang dimainkan.

Berputar

Tarian balet sangat dikenal dengan putaran diatas satu kakinya. Ada dua jenis pirouette: en dedans berputar kearah kaki yang menopang (berputar ke kanan dengan kaki kanan pada lantai) dan en dehors (berputar ke kiri dengan kaki kanan pada lantai). En dedans dan en dehors dapat divariasi dengan menempatkan kaki yang berputar pada berbagai posisi. Pada normal pirouette sepatu kaki yang berputar menempel pada lutut kaki yang menopang sedangkan pada grande pirouette kaki yang berputar berada pada posisi mendatar. Gerakan pirouette yang terkenal adalah fouettẻ yaitu pirouette en dehors yang dilakukan berulang-ulang.

Alangkah indahnya jika di setiap sekolah ada siswa-siswa yang jago fisika yang begitu cintanya pada tarian jaipongan, tarian bali ataupun tarian daerah lain dapat mengabdikan dirinya untuk meneliti tarian-tarian itu. Siapa tahu hasil penelitian ini dapat membuat masyarakat lokal dan internasional lebih menghargai dan lebih menikmati musik serta tarian-tarian yang merupakan bagian dari budaya kita. Lebih dari itu siapa tahu hasil penelitian dapat menciptakan gerakan-gerakan baru nan kompleks dan indah.

Belajar Kepada Laba-Laba

Laba-laba merupakan binatang kecil tapi memiliki motivasi sukses yang luar biasa, tanpa menyerah dan tanpa putus asa, bahkan di dalam Al Quran Allah SWT mengabadikan laba-laba menjadi 1 surat yaitu surat Al Ankabut.

Kenapa kita harus belajar kepada binatang laba-laba ? Menurut saya tidak ada salahnya kita belajar kepada binatang atau makhluk lainnya. Banyak makhluk lainnya yang kita bisa belajar dari mereka, seperti semut, lebah, dan lain-lain.

Yang bisa kita ambil pelajarannya adalah filosofinya, karena jika kita pikir … binatang saja bisa kenapa kita tidak bisa.

Berikut ada cerita tentang laba-laba :

Di suatu sore hari, tampak seorang pemuda tengah berada di sebuah taman umum. Dari raut wajahnya tampak kesedihan, kekecewaan dan frustasi yang menggantung disana.

Dia sebentar berjalan dengan langkah gontai dan kepala tertunduk lesu, sebentar terduduk dan menghela napas panjang, kegiatan itu diulang berkali-kali seakan dia tidak tahu apa yang hendak dilakukannya.

Saat itu, tiba-tiba pandangan matanya terpaku pada gerakan seekor laba-laba yang sedang membuat sarangnya diantara ranting sebatang pohon tempat dia duduk sambil melamun.

Dengan perasaan iseng dan kesal diambilnya sebatang ranting dan segera sarang laba-laba itupun menjadi korban kejengkelan dan keisengannya, dirusak tanpa ampun.

Perhatiannya teralih sementara untuk mengamati ulah si laba-laba. Dalam hati dia ingin tahu, kira-kira Apa yang akan dikerjakan laba-laba setelah sarangnya hancur oleh tangan isengnya? Apakah laba laba akan lari terbirit-birit atau dia akan membuat kembali sarangnya ditempat lain?

Pertanyaan itu tidak membutuhkan jawaban untuk waktu yang lama. Karena si laba-laba kembali ke tempatnya semula, mulai mengulangi kegiatan yang sama, merayap-merajut-melompat, setiap helai benang dipintalnya dari awal, semakin lama semakin lebar dan hampir menyelesaikan seluruh pembuatan sarang barunya.

Setelah menyaksikan usaha si laba-laba yang sibuk bekerja lagi dengan semangat penuh memperbaiki dan membuat sarang baru, kembali ranting si pemuda beraksi dengan tujuan menghancurkan sarang tersebut untuk kedua kalinya. Dengan perasaan puas dan ingin tahu, diamati ulah si laba-laba, apa gerangan yang akan dikerjakannya setelah pengrusakan sarang kedua kalinya?

Ternyata untuk ketiga kalinya, laba-laba mengulangi kegiatannya, kembali memulai dari awal dengan bersemangat merayap-merajut-melompat dengan setiap helai benang yang dihasilkan dari tubuhnya, memintal membuat sarang sedikit demi sedikit.

Melihat dan mengamati ulah laba-laba, membangun sarang yang telah hancur untuk ke tigakalinya, saat itulah si pemuda mendadak sontak tersadarkan. Tidak peduli berapa kali sarang laba-laba dirusak dan dihancurkan, sebanyak itu pula laba-laba membangun sarangnyakembali. dengan giat bekerja tanpa mengenal lelah, Semangat binatang kecil sungguh luar biasa!! Hal itu menimbulkan perasaan malu Si pemuda.

Karena sesungguhnya, si pemuda berada di taman itu, dengan hati dan perasaan gundah karena dia baru saja mengalami satu kali kegagalan!

Melihat semangat pantang menyerah laba-laba, dia pun berjanji dalam hati : Aku tidak pantas mengeluh dan putus asa karena telah mengalami satu kali kegagalan. Aku harus bangkit lagi, Aku harus Sukses ! berjuang dengan lebih giat dan siap memerangi setiap kegagalan yang menghadang, seperti semangat laba-laba kecil yang membangun sarangnya kembali dari setiap kehancuran!

Kegagalan bukan berarti kita harus menyerah apalagi putus asa, kegagalan itu berarti kita harus introspeksi diri dan berikhtiar lebih keras dari hari kemarin, selama kita masih memiliki tujuan yang menggairahkan untuk di capai, tidak pantas kita patah semangat ditengah jalan, karena dalam kenyataannya , tidak ada sukses sejati yang tercipta tanpa melewati kegagalan.

Itulah pelajaran yang bisa kita ambil dari laba-laba. Berkali-kali gagal tetap saja semangat untuk membangun kembali.

Semoga bermanfaat,

Ludwig Eduard Boltzmann

Ludwig Eduard Boltzmann (20 Februari 1844 - September 5, 1906) adalah seorang Austria fisikawan terkenal atas kontribusi pendirian dalam bidang mekanika statistik dan termodinamika statistik . Dia adalah salah satu yang penting pendukung paling untuk teori atom pada saat yang model ilmiah masih sangat kontroversial.Masa kecil dan pendidikan

Boltzmann lahir di Wina , ibukota Kekaisaran Austria . Ayahnya, Georg Ludwig Boltzmann, adalah seorang pejabat pajak. Kakeknya, yang telah pindah ke Wina dari Berlin , adalah produsen jam, dan ibu Boltzmann, Katharina Pauernfeind, pada awalnya dari Salzburg . Dia menerima pendidikan dasar dari seorang tutor pribadi di rumah orang tuanya. Boltzmann bersekolah menengah di Linz , Upper Austria . Pada usia 15, Boltzmann kehilangan ayahnya.

Boltzmann belajar fisika di Universitas Wina , mulai tahun 1863. Di antara guru-gurunya adalah Josef Loschmidt , Joseph Stefan , Andreas von Ettingshausen dan Jozef Petzval . Boltzmann menerima gelar PhD pada tahun 1866 bekerja di bawah supervisi dari Stefan; disertasinya adalah pada teori kinetik gas. Pada tahun 1867 ia menjadi Privatdozent (dosen). Setelah memperoleh gelar doktor, Boltzmann bekerja dua tahun lagi sebagai asisten Stefan's. Itu yang memperkenalkan Stefan Boltzman pada Maxwell bekerja.

Pada tahun 1869 pada usia 25, ia diangkat sebagai Profesor penuh Matematika Fisika di Universitas Graz di Provinsi Styria . Pada tahun 1869 ia menghabiskan beberapa bulan di Heidelberg bekerja dengan Robert Bunsen dan Leo Königsberger dan kemudian pada tahun 1871 ia bersama Gustav Kirchhoff dan Hermann von Helmholtz di Berlin. Pada tahun 1873 Boltzmann bergabung dengan Universitas Wina sebagai Profesor Matematika dan di sana ia tinggal hingga 1876.

Ludwig Boltzmann dan rekan kerja di Graz, 1887. (Berdiri, dari kiri) Nernst , Streintz , Arrhenius , Hiecke, (duduk, dari kiri) Aulinger, Ettingshausen , Boltzmann, Klemenčič , Hausmanninger

Pada tahun 1872, jauh sebelum perempuan masuk ke universitas Austria, ia bertemu dengan Henriette von Aigentler, calon guru matematika dan fisika di Graz. Dia menolak izin untuk tidak resmi audit kuliah. Boltzmann menyarankan dia untuk mengajukan banding, yang dia lakukan, berhasil. Pada 17 Juli 1876 Ludwig Boltzmann Henriette menikah, mereka memiliki tiga anak perempuan dan dua anak. Boltzmann kembali ke Graz untuk mengambil kursi of Experimental Fisika. Di antara murid-muridnya di Graz adalah Svante Arrhenius dan Walther Nernst . [1] [2] Dia menghabiskan 14 tahun bahagia di Graz dan di sanalah ia mengembangkan konsep statistik tentang alam. Pada tahun 1885 ia menjadi anggota Kekaisaran Austria Akademi Ilmu Pengetahuan dan pada tahun 1887 ia menjadi Presiden Universitas Graz . Ia terpilih menjadi anggota Royal Swedish Academy of Sciences pada tahun 1888.

Boltzmann diangkat Ketua Teoritis Fisika di University of Munich di Bavaria , Jerman pada tahun 1890. Pada tahun 1893, Boltzmann berhasil gurunya Joseph Stefan sebagai Profesor Fisika Teoretis di Universitas Wina .

Fisika

penting ilmiah yang paling kontribusi Boltzmann berada di teori kinetik , termasuk distribusi Maxwell-Boltzmann untuk kecepatan molekul dalam gas. Selain itu, Maxwell-Boltzmann statistik dan distribusi Boltzmann atas energi tetap menjadi fondasi klasik mekanika statistik. Mereka berlaku untuk banyak fenomena yang tidak memerlukan statistik kuantum dan memberikan wawasan yang luar biasa dalam arti suhu .

1898 Aku Boltzmann 2 molekul diagram yang menunjukkan atom "wilayah sensitif" (α, β) tumpang tindih.

Sebagian besar fisika pendirian tidak berbagi keyakinannya dalam realitas atom dan molekul - keyakinan bersama, bagaimanapun, dengan Maxwell di Skotlandia dan Gibbs di Amerika Serikat , dan oleh most kimiawan sejak penemuan John Dalton pada tahun 1808. Dia memiliki-berjalan sengketa panjang dengan editor terkemuka Jerman jurnal fisika pada zamannya, yang menolak untuk membiarkan Boltzmann lihat atom dan molekul sebagai sesuatu yang lain dari nyaman teoritis konstruksi. Hanya beberapa tahun setelah kematian Boltzmann, Perrin's studi tentang koloid suspensi (1908-1909), berdasarkan Einstein studi teoritis dari 1905 , menegaskan nilai-nilai itu bilangan Avogadro dan konstanta Boltzmann , dan meyakinkan dunia bahwa partikel kecil benar-benar ada .

Untuk kutipan Planck , "The logaritmik hubungan antara entropi dan probabilitas pertama kali dinyatakan oleh L. Boltzmann dalam bukunya teori kinetik gas " [6] Hal ini rumus terkenal dengan S entropi adalah [7] [8]


dimana k = 1.3806505 (24) × 10 -23 J K -1 adalah konstanta Boltzmann , dan logaritma diambil ke e dasar alami. W adalah Wahrscheinlichkeit, maka frekuensi terjadinya suatu macrostate [9] atau, lebih tepatnya, jumlah yang mungkin microstates sesuai dengan keadaan makroskopik sistem - sejumlah (teramati) "cara" dalam (diamati) termodinamika keadaan sistem bisa diwujudkan dengan menetapkan berbagai posisi dan momentum ke berbagai molekul. Boltzmann paradigma adalah gas ideal identik partikel N, dari yang saya N dalam kondisi mikroskopis ke-i (kisaran) posisi dan momentum bisa. W dihitung menggunakan rumus untuk permutasi


dimana saya berkisar atas semua kondisi molekuler mungkin. (Menunjukkan! faktorial .) The "koreksi" dalam penyebut adalah karena partikel identik dalam kondisi yang sama dibedakan .

Boltzmann juga salah satu pendiri mekanika kuantum karena usulnya pada 1877 bahwa tingkat energi dari sebuah sistem fisik bisa diskrit.

Persamaan untuk S terukir di Boltzmann batu nisan di Wina Zentralfriedhof - kuburan kedua.

Sir Benjamin Thompson

Sir Benjamin Thompson, Count Rumford (di Jerman : Reichsgraf von Rumford), FRS (26 Maret 1753 - 21 Agustus 1814) adalah seorang Anglo-Amerika fisikawan dan penemu yang tantangan untuk mendirikan teori fisik adalah bagian dari abad ke-19 revolusi dalam termodinamika . Dia juga menjabat sebagai Kolonel di Loyalis pasukan di Amerika selama Perang Revolusi Amerika . Setelah berakhirnya perang ia pindah ke London di mana bakat administrasinya diakui ketika ia diangkat sebagai menteri junior dalam pemerintah Inggris, dan pada tahun 1784 menerima ksatria dari Raja George III . Seorang desainer produktif, ia juga menggambar desain untuk kapal perang. Dia kemudian pindah ke Bavaria dan memasuki layanan pemerintah di sana, yang ditunjuk Menteri Bavaria Angkatan Darat dan kembali mengorganisir tentara, dan, tahun 1791, diangkat menjadi Count dari Kekaisaran Romawi Suci

Cahaya Malam : Awan Bersinar, Apakah Itu?

Cahaya Malam : Awan Bersinar, Apakah Itu?
Yunanto Wiji Utomo, A. Wisnubrata

Langit malam biasanya hanya akan disinari cahaya bulan dan bintang. Namun, dalam kasus yang sangat jarang, langit malam juga bisa diterangi oleh awan bercahaya yang memantulkan cahaya matahari.

Awan bercahaya terbentuk di ketinggian 80-85 kilometer di atmosfer. Cahaya awan itu sebenarnya merupakan cahaya matahari yang dipantulkan. Letak awan yang tinggi membuatnya mampu memantulkan cahaya meski matahari sendiri telah tenggelam.

Biasanya, fenomena yang juga disebut awan polar mesosferik ini terjadi ketika suhu menurun hingga -130 derajat celsius. Kebanyakan, fenomena terjadi di belahan utara dan selatan bumi, wilayah di atas 50 derajat lintang.

Mathhews DeLand dari Goddard Space Flight Center NASA mengatakan pada Space.com, minggu lalu, fenomena itu awalnya jarang terjadi. Selama 11 tahun terakhir mempelajari, DeLand hanya menemukannya sekali.

Namun, DeLand mengatakan, kini fenomena tersebut semakin sering dijumpai dan cahayanya menjadi lebih terang. Ia menduga, peningkatan ini berkaitan dengan perubahan temperatur dan kelembaban di mesosfer.

Penurunan temperatur menyebabkan lebih banyak es atau awan terbentuk. Adapun kelembaban yang lebih tinggi memicu terbentuknya partikel es yang lebih besar, yang mampu merefleksikan lebih banyak cahaya.

Dengan meningkatkan jumlah fenomena awan bersinar, mungkin temperatur mesosfer semakin rendah. DeLand menuturkan, peningkatan jumlah gas rumah kaca bisa menjadi sebab turunnya temperatur itu.

Karbon dioksida—salah satu gas rumah kaca yang meradiasikan panas ke angkasa—menyebabkan pendinginan. Metana membuat kelembaban meningkat sebab cahaya matahari akan mengubah metana menjadi air.

Sejauh ini, peneliti belum yakin faktor yang paling berpengaruh, apakah kelembaban atau temperatur. Namun, DeLand memastikan, hal tersebut akan menjadi fokus pada penelitian selanjutnya.

Tercatat, fenomena ini terakhir terjadi di Billund, Denmark, pada 15 Juli 2010 lalu. DeLand telah mempelajari awan ini dari data instrumen dari data dan satelit sejak 1978.

Sumber : Kompas, 31 Januari 2011

Aplikasi Bernoulli Tendangan Pisang

David Beckham, Zinedine Zidane, Luis Figo, Roberto Carlos, Alessandro Del Piero, dan Andrea Pirlo merupakan pemain yang memiliki tendangan bebas (free kick) yang mematikan. Kiper sehebat Buffon, Casillas, Smeichel, Van Der Sar, dan Bartez pernah merasakan kehebatan tendangan bebas tersebut. Kiper-kiper tersebut tak berkutik ketika bola melewati pagar betis dan tanpa “permisi” masuk ke dalam gawang.
Tendangan bebas yang sering berujung gol tersebut dikenal dengan sebutan tendangan pisang. Disebut tendangan pisang karena bola yang ditendang akan membentuk lintasan melengkung ke samping seperti bentuk buah pisang. Bagaimana tendangan pisang ini dapat terjadi? Melalui fisika kita dapat menjelaskan peristiwa tersebut.
Pemain-pemain yang memiliki kemampuan tendangan pisang tersebut menendang bola sedikit di bawah pusat berat bola dengan ujung sepatunya. Tendangan seperti ini merupakan gaya sentripental yang membuat bola melambung dan berputar (spin). Ketika bola bergerak aliran udara mengalir berlawanan arah dengan arah gerak bola.

Putaran bola akan mempercepat aliran udara di daerah A (perhatikan gambar) sehingga di daerah ini kecepatan udara lebih besar dibandingkan dengan kecepatan udara di daerah B. Menurut Bernoulli semakin cepat aliran udara maka tekanannya semakin rendah. Tekanan di daerah A lebih kecil dibandingkan dengan tekanan di daerah B. Perbedaan tekanan ini menimbulkan gaya tekan dari B ke A. Gaya tekan ini akan membuat bola berbelok membentuk lintasan yang melengkung seperti pisang. Peristiwa melengkungnya bola ini dalam fisika sering disebut Efek Magnus. Kalau kalian ingin menguasi tehnik tendangan pisang perlu latihan yang giat. Bagaimana?? Fisika itu memang asyik ya!!

Sumber : Yohanes Surya : IPA FISIKA GASING 2