Penguraian gaya yang bekerja pada objek bergerak (Hukum Newton 2)

 Suatu gaya yang bekerja pada suatu objek mempunyai sudut dan panjang, Namun biasanya kita perlu mengurai-nya menjadi x dan y, seperti pada contoh berikut:

Dalam contoh diatas, kita perlu mengetahui panjang x dan y.

Caranya adalah menggunakan sin dan cos seperti berikut:

sin θ = y ÷ z

cos θ = x ÷ z

Jadi, untuk mengetahui x, dan y, kita perlu menggunakan cos dan sin kemudian dikali dengan z, seperti berikut:

y = sin 49° × Z = y ÷ z × z ≈ 9.056514962673264
x = cos 49° × Z = x ÷ z × z ≈ 7.872708347886087

 

Gambar di bawah adalah salah satu contoh kasus penguraian gaya yang bekerja pda objek bergerak.

 

 

 

--MNA--

Gelombang Transversal dan Longitudinal Ringkasan pelajaran IPA Fisika SMP

Yang dibahas di bab ini adalah gelombang mekanik yang bergerak denagn medium fisik seperti tali. Tidak termasuk gelombang elektromagnetik dan cahaya. Gelombang tidak dapat memindahkan atau membawa partikel tapi dapat membuat partikel yang dilewatinya bergerak naik turun dalam waktu tertentu. Perhatikan ketika ada gelombang lewat di kolam yang terdapat sehelai daun. Daun akan bergerak naik turun dalam titik kesetimbangan seusai denan gerakan air, tapi tidak terbawa dengan ombak. (Contoh: https://www.youtube.com/watch?v=RRPP73QM_4k dengan penjelasan ringkas https://theconversation.com/curious-kids-how-do-ripples-form-and-why-do-they-spread-out-across-the-water-120308)

Beberapa contoh gelombang adalah:

• pendulum yang bergerak-gerak
• batu yang dilemparkan ke air, air menjadi berosilisasi
• mobil yang terkena guncangan, pegas mobil menjadi berosilisasi 

 Bagian dari gelombang:

 Ada amplitudo, panjang gelombang, frekuensi dan perioda. 

Amplitudo : tinggi tertinggi sebuah gelombang, 

panjang gelombang : terdiri dari 1 puncak dan 1 lembah

Perioda: waktu utnuk menempuh satu panjang gelombang

Frekuensi: jumlah gelombang yang terbentuk dalam satuan waktu tertentu. 

Kecepatan gelombang (v) adalah panjang gelombang dibagi perioda atau dikali frekuensi. 

Secara umum gelombang terbagi pada dua jenis yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Gelombang Transversal

Gelombang tranversal bergerak tegak lurus (transverse) arah gerakan gelombang. (gambar a. )

Contoh: tali yang digerakkan tegak lurus arah gerakan.

Gelombang Longitudinal

 Gelombang longitudinal bergerak sepanjang (along) arah gerakan gelombang. Cirinya terdapat compressons dan expansions pada gelombang.

Contoh: getaran pada Slinky, getaran suara di udara dan Gendang.

 

Jika Altimeter Tidak Menggunakan Sensor Tekanan

Kalian tahu nggak apa itu Altimeter? Altimeter adalah alat untuk mendeteksi berapa ketinggian suatu tempat dari permukaan laut. Biasanya Altmeter digunakan oleh pilot untuk mengetahu posisi ketinggian pesawat. Altimeter menggunakan sensor tekanan untuk mengetahui ketinggian suatu tempat. 

sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_temperature

Mengapa altimeter menggunakan sensor tekanan bukannya yang lain? karena itulah yang paling mudah digunakan untuk mengukur ketinggian.

Bagaimana dengan yang lain? ayo kita lihat disini.

Jika Altimeter menggunakan sensor temperatur 

sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_temperature

 

kita bisa mengukur ketinggian menggunakan temperatur, seperti pada gambar.

Namun bagaimana jika ada lebih dari 1 kemungkinan ketinggian? misalnya jika temperaturnya 250K, berapa ketinggian sensor dari permukaan laut?

 

 

berapa ketinggian sensor?

ada banyak kemungkinan, di antarnya 6km, 40 km, dan 62km. Untungnya, seringkali sensor hanya ada di troposphere, yaitu sekitar 0 - 11km. Jadi sepertinya ketinggian sensor adalah 6km kalau temperaturnya 250K.

Tapi bagaimana kalau di ketinggian 6km, terjadi badai! jadi temperatur turun misalnya menjadi 230K, jadi sensor menyangka bahwa dia berada di ketinggian 9km.

Tapi ingat! bukannya gurun sahara lebih panas daripada daratan antartika, padahal ketinggiannya sama, jadi juga susah mencari ketinggian menggunakan temperatur.

Jika Altimeter menggunakan radiasi matahari 

Jika kita bisa mengukur ketinggian dengan mengukur radiasi matahari; semakin banyak radiasi matahari, tentu semakin tinggi sensor dari permukaan laut. Namun hal ini sulit dilaksanakan karena: 

• Setiap waktu, radiasi matahari berubah-ubah, misalnya, pada siang hari radiasi matahari lebih banyak dibanding dengan pada sore hari.
• Sensor  ini tidak bisa digunakan pada malam hari.
• Sensor ini bisa tertutup awan, jadi sensor tidak bisa mengukur berapa ketinggian sensor dari permukaan laut

Jadi, kalau kita ingin membuat sensor ini, kita mesti mengetahui kapan awan ada, berapa waktu sekarang, dan kita harus memilih berapa panjang gelombang radiasi matahari, karena itu, sensor ini susah dibuat.

Jika Altimeter menggunakan gravitasi 

Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_of_Earth

Kita mungkin bisa mengukur ketinggian menggunakan gravitasi, semakin tinggi kita berada, semakin rendah gravitasi di bumi. Namun, bagaimana cara mengukur gravitasi? sangat mudah untuk mencari gravitasi. kita bisa menggunakan akselerometer.

Tetapi rupanya gravitasi di setiap benda berbeda loh! ini dikarenakan bentuk bumi yang tidak sepenuhnya bulat. jadi sensor menjadi sulit untuk mengukur ketinggian.

anomali gravitasi

Jika Altimeter menggunakan ultrasonik

sensor ultrasonik(tidak berskala)

kita bisa mengukur ketinggian menggunakan sensor ultrasonik, sensor bisa mengetahui ketinggian dari permukaan tanah(bukan permukaan laut), dan sensor harus mengetahui ketinggian tanah dari permukaan laut.

gambar diatas menunjukkan waktu untuk gelombang bolak balik adalah 46, jadi waktu suara sampai ke dinding adalah 46/2 = 23 milidetik = 0.023 detik, dan kecepatan suara adalah 340m/s, jadi jarak antara sensor dan dinding adalah 0.023 * 340 meter = 7.82 meter.

Ultrasonik di pesawat

ayo kita letakkan sensor ultrasonik di pesawat! (maksudnya di simulasi) 0.354829 detik, 0.354829 / 2 * 340 meter = 60.32093 meter dari permukaan tanah!

namun, bukankah pesawat itu tidak diam? maka simulasi di bawah menunjukkan pesawat yang bergerak.

Ultrasonik ketika bergerak

pada ketinggian yang sama, waktunya malah berubah-ubah; kali ini 0.409445 detik, 0.409445 / 2 * 340 meter = 69.60565 meter, jadi sensor ini tidak akan bekerja jika sensor bergerak-gerak.

--MNA--