Teori Atom


Atom adalah bagian terkecil yang menyusun suatu materi. Coba kita bayangkan ! misalkan kita punya kertas ukuran A4, lalu kertas tersebut kita lipat jadi dua kemudian kita sobek. Kertas yang sudah terbagi jadi dua itu kita lipat lagi lalu kita sobek lagi, begitu seterusnya hingga kertas tersebut berukuran sangat kecil dan tidak dapat dibagi lagi. Bagian yang terkecil itulah yang disebut sebagai atom. Sifat yang dimiliki oleh potongan terkecil dari kertas, sama dengan sifat kertas yang masih utuh karena memang penyusunnya sama. Atom berukuran sangat kecil, sampai – sampai kita tidak dapat melihatnya dengan mata telanjang.

1. Teori Atom Democritus
Democritus adalah seorang filsuf Yunani kuno yang hidup dari 460 SM hingga 370 SM. Dia mengembangkan teori tentang penyusun suaru materi. Democritus menyatakan bahwa jika ada sebuah batu yang dibelah, dan hasil pembelahan tersebut dibelah secara terus menerus hingga mencapai suatu saat dimana batu tersebut tidak dapat dibelah lagi. Belahan yang terkecil itulah yang oleh Democritus disebut sebagai atom. Atom berasal dari kata a yang berarti tidak dan tomos yang artinya dibagi. Jadi atom merupakan partikel yang tidak dapt dibagi lagi.

2. Teori Atom Dalton
John Dalton mengemukakan hipotesanya mengenai teori atom berdasarkan hukum kekekalan massa ( Lavoisier ) dan hukum perbandingan tetap (Proust). Teori – teori yang dikemukankan diantaranya :
-  Merupakan partikel tekecil yang tidak dapat dibagi lagi ( sama dengan Democritus ).
- Atom dari suatu unsur tidak dapat berubah jadi atom unsur lain.
- Dua atom atua lebih baik yang berasal dari unsure yang sejenis atau unsure berbeda dapat  - bergabung membentuk suatu molekul. Molekul adalah sekelompok atom yang saling berikatan dengan sangat kuat dalam susunan tertentu dan bermuatan netral serta cukup stabil.
- Pada reaksi kimia, atom berpisah kemudian bergabung lagi dengan susunan berbeda dari semula tetapi massa keseluruha tetap.
- Atom bersenyawa atom yang sama membentuk perbandingan yang sederhana.

3. Teori Atom JJ Thompson
Thompson menyatakan bahwa atom berbentuk bola pejal dan memiliki muatan listrik positif yang tersebar di seluruh bagian atom. Thompson menggambarkan atom seperti buah semangka. Daging buah yang manis merupakan muatan positif, sedangkan bijinya merupakan muatan negatif.
Kelemahan model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.

4. Teori Atom Rutherford
-Hipotesa dari Rutherford adalah atom yang tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom. Model atom Rutherford seperti tata surya. Teori – teori Rutherford adalah :
- Inti atom bermuatan positif, mengandung 99,9 % seluruh massa atom.
- Inti atom dikelilingi elektron pada lintasan bebas.
- Jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan electron sam dengan jumlah muatan proton.
- Gaya elektrostatik antara elektron dengan inti membentuk gaya sentripetal.

Namun, teori atom yang dikemukakan oleh Rutherford masih memiliki beberap kelemahan, diantaranya:
-  Tidak dapat menjelaskan kestabilan atom
- Tidak dapat menjelaskan spectrum garis atom hydrogen.

5. Teori Atom Bohr
- Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit yang lain dengan disertai melepas atau menyerap - energy.
- Setiap elektron hanya mengenal suatu lintasan tertentu.

Kelemahan :
-  Lintasan elektron tidak sesederhana seperti yang dikatakan Bohr.
- Belum dapat menjelaskan tentang kejadian dalam ikatan kimia, pengaruh medan magnet terhadap atom, spectrum atom berelektron banyak

Fluida



Kehidupan kita tidak bisa terpisahkan dengan yang namanya fluida. Apa yang dimaksud dengan Fluida?? Fluida adalah gugusan yang tersusun atas molekul-molekul dengan jarak pisah yang besar untuk gas dan kecil untuk zat cair. Molekul-molekul itu tidak terikat pada suatu kisi, melainkan saling bergerak bebas terhadap satu sama lain. Contoh fluida adalah air, gas yang setiap hari kita hirup untuk bernapas, dan masih banyak lagi terdapat pada alam ini.
Namun, sebelum kita melangkah lebih jauh, terlebih dahulu kita pelajari besaran – besaran yang digunakan dalam fluida :
Massa Jenis
Massa jenis adalah perbandingan massa suatu benda dengan volumenya. bisa dituliskan :
ρ = m/V
ρ : massa jenis (kg/m3 )
m : massa (kg)
V : Volume (m3 )
Tekanan
P = F/A
P : Tekanan (Pa)
F : Gaya (N)
A : Luas (m2 )
Tekanan tidak memiliki arah tertentu seperti gaya sehingga tekanan disebut besaran skalar.
Satuan SI untuk tekanan adalah pascal (Pa), dimana 1Pa = 1 N/m2.
Besaran-besaran yang lainnya antara lain:
1 milibar (mb) = 0,001bar; 1 bar = 105 Pa
1 atm = 76 cmHg = 1,01 x 105 Pa = 1,01 bar
1 torr = 1 mmHg
                           
Sekarang, mari kita masuk pada pembahasan tentang fluida.
I. Fluida Statik
Fluida Statik adalah fluida yan tidak bergerak.
a. Tekanan Hidrostatik
Ph = ρgh              
Ph : Tekanan Hidrostatik (Pa)                       g : percepatan gravitasi (m/s2)
 ρ  : Massa Jenis (kg/m3 )                               h : kedalaman (m)

- Hukum utama Hidrostatik
Hukum utama hidrostatika menyatakan bahwa semua titik yang terletak pada suatu bidang datar di dalam suatu jenis zat cair memiliki tekanan yang sama.

Ph1  = Ph2
ρ1gh1 = ρ2gh2
-Hukum Pascal

Integral dalam Fisika

Soal 1
Saat sebuah partikel terletak pada jarak x kaki dari titik asal, suatu gaya pon bekerja pada partikel tersebut. Berapa kerja yang dikeluarkan untuk memindahkan partikel tersebut dari x=1 ke x=3 ?
Penyelesaian :


Kerja yang dilakukan adalah kaki-pon

 Sumber : Stewart,James.2009.Kalkulus, Edisi 5 Buku 1. Jakarta:Penerbit Salemba Teknika


Soal 2
Suatu gaya 40 N dibutuhkan untuk menjaga suatu pegas yang telah diregangkan dari panjang normal 10 cm menjadi 15 cm. berapa kerja yang diperlukan untuk meregangkan pegas tersebut dari 15 cm menjadi 18 cm?
Penyelesaian :

Menurut hukum hooke, gaya yang dibutuhkan untuk mempertahankan kondisi teregang suatu pegas sepanjang x meter lebih panjang dari panjang dari panjang aslinya adalah f(x) = kx. Saat pegas diregangkan dari 10 cm menjadi 15 cm, panjang regangannya adalah 5 cm = 0,05 m. Ini berarti f(0, 05)=40, sehingga :



Maka f(x)=800x dan kerja yang dilakukan untuk meregangkan pegas dari 15 cm menjadi 18 cm adalah

Sumber : Stewart,James.2009.Kalkulus, Edisi 5 Buku 1. Jakarta:Penerbit Salemba Teknika

Soal 3 :
Kerapatan sebatang kawat di sebuah titik yang terletak x cm dari salah satu dari titik ujungnya adalah (x)=12x^2  kg/m  . Tentukanlah pusat massa jka kawat tersebut panjangnya 2m! .
Penyelesaian :
Letakkanlah batang kawat itu pada sumbu x pada 0≤x≤2, seperti terlihat pada gambar di samping. Kerapatan, δ(x)=12x^2  ini artinya adalah bahwa pusat massa akan lebih dekat dengan ujung x=2, daripada x=0, sebab kawat lebih berat ke x=1
Mengingat,

dengan x terletak pada 0≤x≤2, dengan massa, moment, dan pusat massanya adalah :

Jadi titik pusat massanya berjarak 3/2 meter dari titik pusat.
Sumber : Prayudi.2006.Kalkulus:Fungsi Satu Variabel.Yogyakarta:Graha Ilmu

Soal 4 
Sebuah benda bergerak lurus dengan persamaan kecepatan :


Jika posisi benda mula-mula di pusat koordinat, maka perpindahan benda selama 3 sekon adalah ?

Penyelesaian :
Jika diketahui persamaan kecepatan, untuk mencari persamaan posisi integralkan persamaan kecepatan tersebut terlebih dahulu, di pusat koordinat artinya posisi awalnya diisi angka nol (xo = 0 meter).
 

 Masukkan waktu yang diminta :

Masih dalam bentuk i dan j, cari besarnya (modulusnya) dan perpindahannya

(Sumber soal: Marthen Kanginan 2A, Kinematika dengan Analisis Vektor)
Integral dalam Fisika

Teorema Dasar Kalkulus

Teorema Dasar Kalkulus ??? Apa sih itu ?

Dulu, untuk menyelesaikan persamaan integral tentu orang-orang menggunakan sebuah cara yang disebut dengan Jumlah Riemann. Setelah bertahun – tahun kemudian, para ilmuwan seperti Newton dan Leibniz mengaji lebih dalam mengenai kemiringan garis singgung dan luas daerah kurva. Mereka memahami dan memanfaatkan hubungan antara anti-turunan dengan integral tentu. Hubungan inilah yang disebut dengan Teorema Dasar Kalkulus Pertama.

Teorema dasar kalkulus menjelaskan tentang hubungan antara dua operasi pusat kalkulus , yaitu diferensiasi dan integrasi. Sesungguhnya diferensiasi dengan integrasi merupakan dua opeasi inverse seperti penjumlahan dengan pengurangan atau pembagian dengan perkalian. Teorema Dasar Kalkulus digunakan untuk membantu menyelesaikan proses pengintegralan suatu fungsi. Teorema dasar kalkulus ada dua, pertama disebut dengan Teorema Dasar Kalkulus I dan yang kedua disebut dengan Teorema Dasar Kalkulus II.

Teorema Dasar Kalkulus I
Teorema Dasar Kalkulus I menjelaskan bahwa sebuah integral tak tentu dapat dibalikkan dengan menggunakan pendiferensial. Pernyataan Formal dari Teorema Kalkulus I adalah sebagai berikut:


“Andaikan f kontinu pada interval tertutup [a,b] dan andaikan x sebarang titik (variable) dalam (a,b). Maka,



Teorema Dasar Kalkulus II
Teorema Dasar Kalkulus berperan sebagai penghubung antara diferensiasi dan integrasi. Bagian teorema ini memiliki aplikasi yang sangat penting, karena ia dengan signifikan mempermudah perhitungan integral tertentu. Pernyataan formal dari Teorema Dasar Kalkulus II adalah :

“Misalkan f kontinu (karenanya terintegrasikan) pada [a,b] dan misalkan F sebarang anti-turunan pada [a,b]. Maka :

Hubungan ini dapat lebih jelas terlihat ketika kita menuliskan kembali kesimpulan untuk teorema dengan f(x)digantikan oleh g(x),



Sekarang, agar lebih paham mengenai teorema dasar kalkulus I dan II, coba perhatikan contoh soal berikut ini :
(Teorema Dasar Kalkulus I )



(Teorema Dasar Kalkulus II)






































Gimana ?? sudah jelas kan ?? ^_^
Thanks for visiting my blog ..
semoga bermanfaat :)

Pemanfaatan Tempurung Kelapa untuk Penyaringan Limbah Sungai Gajah Wong Yogyakarta


Manusia merupakan satu-satunya makhluk yang diberikan anugrah berupa akal yang cerdas sekaligus hawa nafsu. Dari perpaduan kedua hal tersebut manusia selalu berinovasi untuk menciptakan teknologi – teknologi guna mempermudah dalam menjalankan aktivitas sehari – harinya. Diawali dengan penemuan teori kuantum oleh Albert Einstein pada tahun 1905, dalam kurun waktu satu abad ini tidak kurang dari 100 penemuan teknologi telah diciptakan oleh manusia serta dapat dirasakan manfaatnya.  Baik itu di bidang transportasi, komunikasi, pertanian, dan bidang lainnya.

Namun tidak selamanya perkembangan yang kian pesat tersebut berdampak mulus. Adanya teknologi juga akan berdampak buruk terhadap masyarakat jika tidak dibarengi dengan kesadaran terhadap lingkungan. Masalah yang paling nyata dan sering kita jumpai saat ini adalah tentang sampah. Sampah merupakan salah satu permasalahan kompleks di bangsa ini bahkan sejak zaman dulu ketika bapak ibu kita masih muda. Misalnya adalah sampah di sungai. Tidak sedikit dari masyarakat yang bermukim di dekat sungai membuang limbah rumah tangga mereka ke sungai yang seharusnya dijaga tersebut. Mungkin yang terbesit kali pertama di benak masyarakat adalah karena membuang sampah di bantaran sungai cukup simpel, tinggal melempar sampah ke sungai maka selesai sudah permasalahan sampah. Toh, itu nanti juga ada yang membersihkan. Selain itu tidak perlu keluar banyak biaya hanya untuk mengurusi sampah.

Salah satu sungai tercemar yang pernah penulis temui adalah Sungai Gajah Wong yang terletak di Kota Yogyakarta. Miris sekali melihat hal tersebut, mengingat Kota Yogyakarta merupakan salah satu kota budaya, kota wisata, serta kota pelajar. Beribu-ribu orang berdatangan dari berbagai daerah di Indonesia bahkan mancanegara untuk menimba ilmu di kota yang istimewa ini atau hanya sekedar untuk berwisata menghabiskan masa liburan. Namun siapa sangka di balik keindahan dan kemegahan kota yang pernah menjadi ibukota Indonesia pada tahun 1946 ini terdapat sungai yang seakan-akan ‘diabaikan’. Ya, karena di sungai ini banyak ditemukan sampah – sampah di sekelilingnya.  Padahal di sekitar sungai tersebut terdapat banyak pemukiman warga yang sebagian besar dijadikan tempat kost bagi para mahasiswa.

Menumpuknya sampah di bantaran sungai menyebabkan air sungai menjadi tercemar. Akibatnya air berubah jadi keruh dan beraroma tidak sedap. Padahal jika sungai tersebut dirawat dan dijaga kebersihannya akan memberikan banyak manfaat bagi masyarakat sekitar. Oleh karena itu perlu adanya upaya penanggulangan air sungai yang tercemar akibat limbah rumah tangga tersebut.


Gambar 1 Sungai Gajah Wong Yogyakarta
(Sumber : http://www.kompasiana.com/ diakses pada 16 Februari 2016)



Sebagai pribadi yang berpendidikan, harusnya kita peka terhadap permasalahan lingkungan demi menjaga keindahan alam semesta, terlebih yang menyangkut kehidupan masyarakat. Melihat permasalahan yang cukup rumit ini, kita dapat memanfaatkan teknologi untuk mengatasinya. Akan lebih baik lagi jika kita memanfaatkan barang-barang yang tidak sulit untuk ditemukan, salah satunya adalah tempurung kelapa.

Buah kelapa merupakan hal yang sudah tidak asing lagi bagi penduduk Indonesia, khususnya Kota Yogyakarta. Kelapa merupakan komoditas strategis yang memiliki peran sosial, budaya dan ekonomi dalam kehidupan masyarakat Indonesia. Seperti yang dikatakan oleh anak pramuka, bahwa segala bagian dari buah kelapa dapat dimanfaatkan. Manfaat tanaman kelapa tidak hanya terletak pada daging buahnya yang dapat diolah menjadi santan, kopra dan minyak kelapa. Namun siapa sangka tempurung kelapa yang notaben merupakan ‘sampah’ dari buah kelapa dapat digunakan untuk membersihkan air sungai yang tercemar limbah seperti yang telah dipaparkan pada paragraf di atas.

Pada umumnya pemanfaatan kelapa hanya diambil buahnya saja, sementara tempurung kelapa hanya dibuang menjadi limbah. Tempurung kelapa merupakan bagian dari buah kelapa yang berupa endokrap, bersifat keras, dan diselimuti oleh sabut kelapa. Tempurung kelapa biasanya dimanfaatkan sebagai bahan kerajinan karena bentuknya yang tidak terlalu keras sehingga para pengrajin mudah membentuknya. Selain digunakan sebagai kerajinan, tempurung kelapa yang kering dapat dijadikan sebagai material penyaring limbah di Sungai Gajah Wong seperti yang penulis lakukan pada bulan Desember 2015 kemarin.

Penelitian mutakhir cenderung bergerak di bidang nano partikel. Sebab skala nano memiliki manfaat yang sangat baik terutama untung penyaringan. Oleh karena itu dalam penyaringan limbah Sungai Gajah Wong ini kita menggunakan aplikasi Carbon Nanotube (CNT) agar hasilnya lebih efektif.  Mengutip dari prinsip ekonomi, menggunakan modal minimum untuk menghasilkan yang maksimum. Tempurung kelapa merupakan barang yang mudah ditemukan dan lebih sering dibuang ketika daging buahnya sudah dimanfaatkan. Tempurung kelapa yang sudah tidak terpakai tersebut dapat kita ambil dan digunakan untuk menyaring limbah sungai dengan pembuatan CNT ini sendiri menggunakan metode spray pyrolysis.

Pertama yang perlu dilakukan adalah  pembuatan arang batok kelapa dengan menggunakan oven atau suhu pemanas (furnace) lalu setelah itu dilakukan proses pengaliran gas argon ke dalam tabung quartz yang telah dimasukkan ke dalam furnace. Kemudian proses selanjutnya adalah memasukkan campuran dari ferrocene dan benzen dalam bentuk spray ke dalam tabung quartz. Selanjutnya yaitu mengoptimasi proses pencucian atau pemurnian material CNT. Kemudian dilakukan pendiaman supaya carbon nanotubes mengendap di dasar tabung. Tahap berikutnya adalah proses penyaringan. Setelah disaring, kemudian hasil penyaringan yang berupa residu carbon nanotubes dicuci kembali dengan menggunakan aquadest. Dan terakhir yaitu analisis material CNT yang telah dihasilkan dilakukan dengan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopy).

Dengan begitu kita dapat mengatasi dua hal sekaligus. Yaitu pertama, masalah sungai yang tercemar. Kedua pemanfaatan limbah tempurung kelapa. Dengan begitu masyarakat akan sangat terbantu dengan adanya teknologi ini.  



Langganan: Komentar ( Atom )
Diberdayakan oleh Blogger.