Hukum Archimedes

Hukum archimedes memberikan pemahaman kepada kita tentang tekanan yang terjadi pada benda yang diletakan pada zat cair. Hukum archimedes ditemukan oleh ilmuwan berkebangsaan Yunani pada tahun 187-212 SM yang bernama Archimedes. Archimedes adalah seorang penemudan ahli matematika dari Yunani yang terkenal sebagai penemu hukum hidrostatika atau yang sering disebut Hukum Archimedes.

Archimedes 187-212 SM

HUKUM ARCHIMEDES

Pada saat kita berjalan atau berlari di dalam air, kita tentunya akan merasakan bahwa langkah kita lebih berat dibandingkan jika kitamelangkah di tempat biasa. Gejala ini disebabkan adanya tekanan dari zat cair. Pengamatan ini memunculkan sebuah hukum yang dikenal Hukum , yaitu :

“Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mendapat gaya yang disebut gaya apung (gaya ke atas) sebesar berat zat cair yang dipindahkannya”

Akibat adanya gaya apung, berat benda dalam zat cair akan berkurang. Benda yang diangkat dalam zat cair akan terasa lebih ringan dibandingkan diangkat di darat. Jadi, telah jelas bahwa berat benda seakan berkurang bila benda dimasukkan ke dalam air. Hal itu karena adanya gaya ke atas yang ditimbulkan oleh air dan diterima benda. Dengan demikian maka resultan gaya antara gaya berat dengan gaya ke atas merupakan berat benda dalam air. Selanjutnya berat disebut dengan berat semu yaitu berat benda tidak sebenarnya karena benda berada dalam zat cair. Benda dalam air diberi simbol W_S.

Hubungan antara berat benda di udara (W), gaya ke atas (F_a) dan berat semu (W_s) adalah :

W_s = W-F_a

dengan:

W_s = berat benda dalam zat cair (Kg⋅m/s²)
W = berat benda sebenarnya (Kg⋅m/s²)
F_a = gaya apung (N)

dan besarnya gaya apung (F_a) dirumuskan sebagai berikut :

F_a = ρ_cair V_b g

dengan:

ρ_cair = massa jenis zat cair (kg/m³)
V_b = volume benda yang tercelup (m³)
g = percepatan gravitasi (m/s²)

Benda Dalam Hukum Archimedes

Bila benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka ada 3 kemungkinan yang terjadi yaitu tenggelam, melayang, dan terapung.

1. Benda Tenggelam

Benda disebut tenggelam dalam zat cair apabila posisi benda selalu terletak pada dasar tempat zat cair berada.

Benda Tenggelam

Pada benda tenggelam terdapat tiga gaya yaitu :

W = gaya berat benda
F_a = gaya archimedes
N = gaya normal bidang

Dalam keadaan seimbang maka W = N + F_a  sehingga :

W > F_a
m . g > ρ_ZC . V_b . g
ρ_b . V_b . g > ρ_ZC . V_b . g

ρ_b > ρ_zc

ρ_b = massa jenis benda
ρ_ZC = massa jenis zat cair

2. Benda Melayang

Benda melayang dalam zat cair apabila posisi benda di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar tempat zat cair berada.

Benda Melayang

Pada benda melayang terdapat dua gaya yaitu: F_a dan W. Dalam keadaan seimbang maka :

W = F_a
ρ_b . V_b . g = ρ_ZC . V_b . g

ρ_b = ρ_zc

3. Benda Terapung

Benda terapung dalam zat cair apabila posisi benda sebagian muncul dipermukaan zat cair dan sebagian terbenam dalam zat cair.

Benda Terapung

Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu :Fa dan W. Dalam keadaan seimbang maka :

W = F_a
ρ_b . V_b . g = ρ_ZC . V₂ . g
ρ_b . V_b = ρ_ZC . V₂

karena V_b > V₂ maka : ρ_b < ρ_ZC

Penerapan Hukum Archimedes

Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari.

Penerapan Hukum Archimedes Untuk Menentukan Massa Jenis Benda

                 (ingat hukum archimedes tentang, V_benda = V air)
              karena  

dengan:

V_air = volume air yang dipindahkan
m = massa benda di udara
m_s = massa semu benda (di air)
ρ_benda = massa jenis benda
ρ_air = massa jenis air

Penerapan Hukum Archimedes Dalam Bidang Teknik

Penerapan Hukum Archimedes dalam bidang teknik adalah sebagai berikut.

a) Kran otomatis pada penampungan air

Jika di rumah kita menggunakan mesin pompa air, maka dapat kita lihat bahwa tangki penampungnya harus diletakkan pada ketinggian tertentu. Tujuannya adalah agar diperoleh tekanan besar untuk mengalirkan air. Dalam tangki tersebut terdapat pelampung yang berfungsi sebagai kran otomatis. Kran ini dibuat mengapung di air sehingga ia akan bergerak naik seiring dengan ketinggian air. Ketika air kosong, pelampung akan membuka kran untuk mengalirkan air. Sebaliknya, jika tangki sudah terisi penuh, pelampung akan membuat kran tertutup sehingga secara otomatis kran tertutup.

b) Kapal selam

Pada kapal selam terdapat tangki yang jika di darat ia terisi udara sehingga ia dapat mengapung di permukaan air. Ketika kapal dimasukkan ke dalam air, tangki ini akan terisi air sehingga kapal dapat menyelam.

c) Hidrometer

Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Alat ini berbentuk tabung yang berisi pemberat dan ruang udara sehingga akan terapung tegak dan stabil seketika. Hidrometer bekerja sesuai dengan prinsip Hukum Archimedes.

Terbentuknya Pelangi

Cahaya matahari pada dasarnya merupakan campuran cahaya berbagai warna. Di ruang hampa kecepatan menjalar semua warna sama dan maksimum, tetapi di dalam air kecepatannya berbeda-beda.
Cahaya merah menjalar lebih cepat dari cahaya biru di dalam air. Perbedaan kecepatan rambat cahaya di ruang hampa dan udara tidak jauh berbeda. Jadi perbedaan kecepatan rambat cahaya merah di udara dan di dalam air lebih kecil dari pada perbedaan rambat cahaya biru. Akibatnya saat cahaya melewati batas udara-air dengan tidak lurus, cahaya biru dibelokkan lebih besar dari cahaya merah.

 


Syarat munculnya pelangi ada dua, pertama matahari yang bersinar di belakang kita dan kedua tetesan air hujan di depan kita. Tetesan air hujan akan memantulkan cahaya matahari dan membelokkannya. Warna yang berbeda akan dibelokkan dengan sudut yang berbeda. Itulah sebabnya pelangi membentuk busur lingkaran dengan pusat pada mata kita dan warna yang berbeda untuk sudut yang berbeda.
Kita juga dapat menemukan pelangi mini ketika sinar matahari melewati tepi gelas, tepi meja kaca, kaca jendela yang permukaannya tidak rata dan sebagainya. Coba temukan pelangi mini di sekitarmu, biasanya lebih mudah terlihat pada pagi hari.
Pernahkah kamu memperhatikan bahwa busa sabun sebenarnya berwarna-warni? Perhatikan dari dekat dengan cermat. Kumpulan busa sabun yang berwarna-warni jika dilihat dari jauh akan terlihat putih. Ini adalah satu fenomena yang juga menunjukkan bahwa cahaya putih merupakan campuran dari berbagai warna.

Hidroponik

Hidroponik (latin; hydro = air; ponos= kerja) adalah suatu metode bercocok tanam tanpa menggunakan media tanah, melainkandengan menggunakan larutan mineral bernutrisi atau bahan lainnya yangmengandung unsur hara seperti sabut kelapa, serat mineral, pasir, pecahan batubata, serbuk kayu, dan lain-lain sebagai pengganti media tanah.

Tanaman hidroponik bisa dilakukansecara kecil-kecilan di rumah sebagai suatu hobi ataupun secara besar-besarandengan tujuan komersial. Beberapa kelebihan tanaman dengan sistim hidroponik ini antara lain:

• Ramah lingkungan karena tidak menggunakan pestisida atau obat hama yang dapat merusak tanah, menggunakan air hanya 1/20 dari tanaman biasa, danmengurangi CO2 karena tidak perlu menggunakan kendaraan atau mesin.
• Tanaman ini tidak merusak tanah karena tidak menggunakan media tanah danjuga tidak membutuhkan tempat yang luas.
• Bisa memeriksa akar tanaman secara periodik untuk memastikan pertumbuhannya
• Pemakaian air lebih efisien karena penyiraman air tidak perlu dilakukansetiap hari sebab media larutan mineral yang dipergunakan selalu tertampung didalam wadah yang dipakai
• Hasil tanaman bisa dimakan secara keseluruhan termasuk akar karena terbebasdari kotoran dan hama
• Lebih hemat karena tidak perlu menyiramkan air setiap hari, tidakmembutuhkan lahan yang banyak, media tanaman bisa dibuat secara bertingkat
• Pertumbuhan tanaman lebih cepat dan kualitas hasil tanaman dapat terjaga
• Bisa menghemat pemakaian pupuk tanaman
• Tidak perlu banyak tenaga kerja

• Lingkungan kerja lebih bersih

Tidak ada masalah hama dan penyakit tanaman yang disebabkan oleh bakteri, kulatdan cacing nematod yang banyak terdapat dalam tanah

• Dapat tanam di mana saja bahkan di garasi dan tanah yang berbatu
• Dapat ditanam kapan saja karena tidak mengenal musim

Beberapa tanaman yang sering ditanam secara hidroponik, adalah sayur-sayuranseperti bak choy, brokoli, sawi, kailan, bayam, kangkung, tomat, bawang, bahkanstrowbery, dll. Tanaman demikian sering menjadi pilihan utama kaum vegan/vegetarianyang sangat memperhatikan proses suatu tanaman apakah terdapat pembunuhanmakhluk hidup, tercampur unsur kimiawi, konservasi lingkungan dan usahapenghijauan.

Teknik Hidroponik
Terdapat dua teknik utama dalam cara bercocok tanam hidroponik. Yang pertama menggunakan larutan dan satunya menggunakan media. Metode yang menggunakan larutan tidak membutuhkan media keras untuk pertumbuhan akar, hanyacukup dengan larutan mineral bernutrisi. Contoh cara dalam teknik larutan yang umum dipakai adalah teknik larutan statis dan teknik larutan alir. Sedangkan untuk teknik media adalah tergantung dari jenis media yang dipergunakan, bisaberupa sabut kelapa, serat mineral, pasir, pecahan batu bata, serbuk kayu, danlain-lain sebagai pengganti media tanah.

Terlepas dari teknik yang diterapkan, kebanyakan tempat talangan hidroponikterbuat dari plastik, tapi bahan lain juga bisa dipakai termasuk bak beton, kaca, baja, kayu dan bahan solid lainnya. Tempat penampungan harus dijauhkan daricahaya guna mencegah pertumbuhan lumur di dalam air bernutrisi yang telah diisi.

Berikut uraian beberapa teknik hidroponik yang sering dipakai.
Teknik Larutan Statis
Teknik ini telah lama dikenal, yaitu sejak pertengahan abad ke-15 olehbangsa Aztec. Dalam teknik ini, tanaman disemai pada media tertentu bisa berupaember plastik, baskom, bak semen, atau tangki. Larutan biasanya dialirkansecara pelan-pelan atau tidak perlu dialirkan. Jika tidak dialirkan, makaketinggian larutan dijaga serendah mungkin sehingga akar tanaman berada di ataslarutan, dan dengan demikian tanaman akan cukup memperoleh oksigen. Terdapatlubang untuk setiap tanaman. Tempat bak bisa disesuaikan dengan pertumbuhantanaman. Bak yang tembus pandang bisa ditutup dengan aluminium foil, kertaspembungkus makanan, plastik hitam atau bahan lainnya untuk menghindari cahayasehingga dapat menghindari tumbuhnya lumur di dalam bak. Untuk menghasilkangelembung oksigen dalam larutan, bisa menggunakan pompa akuarium. Larutan bisadiganti secara teratur, misalnya setiap minggu, atau apabila larutan turun dibawah ketinggian tertentu bisa diisi kembali dengan air atau larutanbernurtrisi yang baru.

Teknik Larutan Alir
Ini adalah suatu cara bertanam hidroponik yang dilakukan dengan mengalirkanterus menerus larutan nutrisi dari tangki besar melewati akar tanaman. Teknikini lebih mudah untuk pengaturan karena suhu dan larutan bernutrisi dapatdiatur dari tangki besar yang bisa dipakai untuk ribuan tanaman.  Salah satuteknik yang banyak dipakai dalam cara Teknik Larutan Alir ini adalah tekniklapisan nutrisi (nutrient film technique) atau dikenal sebagai NFT, teknik inimenggunakan parit buatan yang terbuat dari lempengan logam tipis anti karat, dantanaman disemai di parit tersebut. Di sekitar saluran parit tersebut dialirkanair mineral bernutrisi sehingga sekitar tanaman akan terbentuk lapisan tipisyang dipakai sebagai makanan tanaman. Parit dibuat dengan aliran air yangsangat tipis lapisannya sehingga cukup melewati akar dan menimbulkan lapisannutrisi disekitar akar dan terdapat oksigen yang cukup untuk tanaman.

Teknik Agregat Media
Teknik ini menggunakan media tanam berupa kerikil, pasir, arang sekam, batubata, dan media lainnya yang disetrilkan terlebih dahulu sebelum dipergunakanuntuk mencegah adanya bakteri di media. Pemberian nutrisi dilakukan denganteknik mengairi media tersebut dengan pipa dari air larutan bernutrisi yangditampung dalam tangki atau tong besar.

Beberapa Faktor Penting yang Harus Diperhatikan
Larutan Nutrisi, harus memperhatikan jumlah dan unsur pH yang sesuai. UnsurpH berkisar 5,5 hingga 7,5. Larutan nutrisi ini mengandung konsentrasi N, P, K,Ca, Mg, S, dalam jumlah yang besar, sedangkan unsur Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, danCl dalam jumlah yang kecil. Larutan hara dibuat dengan cara melarutkan garam-garampupuk dalam air. Berbagai garam jenis pupuk dapat digunakan untuk larutan hara,pilihan biasanya atas harga dan kelarutan garam pupuk tersebut.

Media Tanam, antara lain terdiri dari batu bata, pasir, kerikil, arangsekam, spons, batu apung, dll.
Air, harus diperhatikan kualitas air yang dipergunakan, tingkat salinitastidak melebihi 2500 ppm dan nilai EC tidak lebih dari 6,0 mmhos/cm. Air tidakboleh mengandung terlalu banyak unsur logal berat.
Oksigen, memegang peranan penting dalam hidroponik. Kekurangan oksigen akanmenyebabkan dinding sel sulit untuk ditembus, sehingga tanaman akan kekuranganair. Dengan demikian tanaman akan cepat layu karena larutan tidak mengandungoksigen. Pemberian oksigen ke dalam larutan dapat melalui gelembung udaraseperti pompa air gelembung yang dipakai akuarium, penggantian larutan nutrisisecara rutin, membersihkan atau mencabut akar tanaman yang terlalu panjang, danmemberikan lubang ventilasi pada tempat penanaman.

Prospek Usaha Tanaman Hidroponik
Berbicara tentang usaha dalam bidang hidroponik tidak terlepas dari jasa Bp.Bob Sadino yang dapat dianggap sebagai orang pertama yang memperkenalkan sistimbercocok tanam sayur hidroponik di Indonesia. Sayuran hidroponik mulaidiperkenalkan oleh Bob Sadino di supermarket KemChick pada sekitar tahun 90-an.Sekarang, sayur hydroponik dapat dibeli di beberapa supermarket terkenal. Hargasayur hidroponik dipasang dengan 4 hingga 5 kali lebih mahal daripada hargasayur biasa di pasar tradisional. Namun, karena sayuran hidroponik terbebasdari pemakaian pestisida, proses tanam hingga panen yang berhigenitas tinggi, lebihsegar, dan packaging yang lebih baik, sehingga sayuran hidroponik yang dijualdi beberapa supermarket selalu cepat terjual habis.

Dengan semakin meningkatnya kesadaran masyarakat akan gerakan vegan/vegetariandalam mengatasi permasalahan pemanasan global, tentunya permintaan sayuran danbuah-buahan yang berasal dari proses yang ramah lingkungan akan menjadipermintaan utama dalam daftar konsumsi mereka.

Karena terbatasnya persediaan, dan makin tingginya permintaan sayuran jenishidroponik ini sehingga peluang bisnis yang ramah lingkungan ini cukup baikuntuk digeluti oleh para pengusaha dalam skala yang besar, termasuk peluangekspor ke pasar negara tetangga yang permintaannya sangat tinggi, sepertiSingapura dan Malaysia.

Dari beberapa referensi yang diperoleh, biaya investasi untuk penanamanhidroponik secara komersial dengan skala kecil untuk luas tanah sekitar 100 m2sekitar Rp 150 juta untuk pembuatan bak tanaman, bak penampung air, pipasaluran air, media , cairan larutan, dan bibit tanaman. Pengembalianinvestasinya sekitar Rp 500 juta hingga Rp 750 juta per tahun. Suatu peluangusaha yang pantas untuk digeluti !

sumber: Rahasia Pemanasan Global, Solusi danPeluang Bisnis

Catatan: Di rumah, saya coba memanfaatkan air yang berasal dari kolam ikankoi yang ditarik dengan menggunakan pompa air ke tanaman hydroponik yang sayarancang dengan menggunakan talang air dan kemudian disalurkan kembali ke kolamair tersebut. Benih sayuran yang telah disemai (dengan menggunakan pasir malang,dan hanya benih kangkung dan bayam) selama 2 – 3 minggu, sudah bisa dipindahkan ke talang hydroponik, dan dalam waktu 3 minggu sudah bisa dipanen. Sayasama sekali tidak menggunakan air nutrisi, dan hanya semata-mata memanfaatkanair kolam ikan koi dengan tambahan pasir malang di dalam talang air.

Cara membuatnya :

• Talang air dipotong dengan ukuran 1 meter
• Pralon untuk mengalirkan air dari kolam ke masing-masing talang denganmenggunakan pompa air kolam yang dialirkan masuk dari sisi talang depan atasdan keluar dari ujung bawah talang sisi lainnya
• Gabus stereoform yang dipotong seukuran talang air dan dilubangi denganukuran gelas mini plastik agar-agar jely.
• Beli satu bungkus makanan snak agar-agar jely di supermarket, dan setelahdimakan isinya, plastiknya bisa dimanfaatkan dengan menggunting sampai ke ujung(dibelah satu sisi) sehingga bisa menjepit sayuran yang akan ditanam.
• kapas saringan ikan digunting ukuran kecil utk membungkus bagian atas akarsayuran
• masukkan sayuran yang telah dibungkus kapas saringan ke gelas plastik agar-agarjely dan letakkan di lubang-lubang gabus talang yang dialiri air kolam tsb
• Untuk mencegah ulat dan serangga atau hama lainnya, bisa ditutup denganmenggunakan jala halus.

Facts of Tsunami

Facts of tsunami

Tsunami Facts

Tsunamis have become popular only in the recent times, but they have been existing and have caused damages since ages.  Tsunami is one of the most dangerous disasters caused from the ocean and can have far reaching consequences like washing out the entire city, taking years to recover and re- build human civilization. Here are some simple tsunami tales to enlighten oneself about this havoc creating disaster.

WHAT IS A TSUNAMI?

A Tsunami is not just a single wave but a series of ocean waves called a wave train caused by an underwater earthquake, by a volcanic eruption, landslide, rapid changes in atmospheric pressure, or a meteorite.

Below are 40 Facts on Tsunami

Fact 1: An underwater earthquake, a volcano eruption or a landslide mostly causes a tsunami.

Fact 2: Only on very few occasions a tsunami is cause by a giant meteor in the ocean.

Fact 3: Tsunami waves can be as huge as 100 feet.

Fact 4: About 80% of the tsunamis occur in the Pacific Ocean’s Ring of Fire.

Fact 5: Tsunami is also commonly known as killer waves.

Fact 6: The tsunami that occurred in December 2004 in the Indian Ocean is known to be the most powerful earthquake that has occurred till date.

Fact 7: The Indian Ocean tsunami of 2004 had an an epicenter of 9.0 magnitude and it killed over 216000 people in 14 countries.

Fact 8: The Indian Ocean tsunami of 2004 hit 11 countries from Thailand to Africa.

Fact 9: Tsunamis are the most common in Japan, and off-late they have spreading across many other countries.

Fact 10: The length of a tsunami as long as 100 kilometers and the distances of continually occurring tsunami can be as far as 1 hour.

Fact 11: Scientists believe that in the year 1700, a tsunami of magnitude 9 occurred in the Pacific Ocean in the northwest and caused massive flooding and damage in Japan.

Fact 12: Tsunamis can travel as fast as 5000 miles per hour, without being noticed and can cross the entire ocean in less than a day.

Fact 13: A Tsunami can be even less than 30 centimeters in height an can pass of unnoticed.

Fact 14: Tsunami waves get stronger as they succeed and not usually the first hit is that impactful as the succeeding ones.

Fact 15: Tsunamis can travel up to the speed of 500- 800 kilometers per hour.

Fact 16: The Indian Ocean tsunamis waves have always been 30 feet and above.

Fact 17: Flooding caused by tsunami on the mainland can be more than a thousand feet.

Fact 18: The places with the greatest risk of tsunami are Washington, Oregon, Hawaii, Alaska and California.

Fact 19: One should not swim in the tsunami water as the current is always pulling the person to the opposite direction.

Fact 21: Tsunami is a term, which literally means a harbor wave. A term specific to Japan.

Fact 22: Scientists can estimate an almost accurate time as to when and which part is tsunami most likely to occur. Their estimation is based on calculations like depth of water, time of the earthquake, distance from place to place etc.

Fact 23: The Indian Ocean tsunami that took place in December 2004 was estimated to have energy of 23,000 atom bombs. It killed around 283,000 people.

Fact 24: A tsunami is a series of waves, usually referred to as a wave train.

Fact 25: Thucydides, a Greek historian in his book History of Peloponnesian War was first associated the term tsunamis with underwater earthquakes.

Fact 26: Deep in the ocean, tsunamis are only 1-3 feet tall and the passers may not even be aware of the occurring tsunami under the water.

Fact 27: People who live in coastal areas, upon experiencing extremely strong earth quakes should be aware that a tsunami is likely to occur.

Fact 28: Many scientists believe that a tsunami created by a meteorite had occurred on earth 3.5 billion year back.

Fact 29: Palm trees with strong trunks  are planted on shore as they are known to survive a tsunami.

Fact 30: A mega tsunami has very huge waves and has occurred in Alaska in 1958. Surprisingly only two people died.

Fact 31: Scientists predict that the next mega tsunami will occur Canary island and will cause damage upto American coastal cities like Boston Miami and new York with waves as high as 100 feet.

Fact 32: A tsunami that occurred in Lisbon in 1755 killed 90,000 residents within minutes.

Fact 33: The costliest tsunami occurred in U.S. and Canada in 1964. Damage was as huge as $106 million.

Fact 34: Majority of people who died in the 2005 Indian Ocean tsunami were women and children.

Fact 35: Tsunami can poison mainland with a lot of salt, causing  people to die out of hunger and disease after the tsunami is gone.

Fact 36: In the last 2,000 years, 50, 000 people have died due to a tsunami in the Pacific Ocean.

Fact 37: Hawaii in U.S. is at a greater risk for a Tsunami. Hawaii get about one Tsunami every year and damaging one every seven years.

Fact 38: The 2011 Japan Tsunami is believed to be world’s most expensive disaster in history.

Fact 39: Tsunamis can travel across oceans as they retain their energy with limited energy loss.

Fact 40: When stuck in Tsunami, it is recommended to grab a floating object and allow the current to carry you.