Mata

Mata Alat Optik – Setiap manusia memiliki alat optik tercanggih yang pernah ada, yaitu mata. Mata merupakan bagian dari pancaindra yang berfungsi untuk melihat. Mata membantu Anda menikmati keindahan alam, melihat temanteman, mengamati benda-benda di sekeliling, dan masih banyak lagi yang dapat Anda nikmati melalui mata. Coba bayangkan bila manusia tidak mempunyai mata atau mata Anda buta, tentu dunia ini terlihat gelap gulita.

Apabila diamati, ternyata mata terdiri atas beberapa bagian yang masing-masing mempunyai fungsi berbeda-beda tetapi saling mendukung. Bagian-bagian mata yang penting tersebut, antara lain, kornea, pupil, iris, aquaeus humour, otot akomodasi, lensa mata, retina, vitreous humour, bintik kuning, bintik buta, dan saraf mata.

1. Kornea. Kornea merupakan bagian luar mata yang tipis, lunak, dan transparan. Kornea berfungsi menerima dan meneruskan cahaya yang masuk pada mata, serta melindungi bagian mata yang sensitif di bawahnya.
2. Pupil. Pupil merupakan celah sempit berbentuk lingkaran dan berfungsi agar cahaya dapat masuk ke dalam mata.
3. Iris. Iris adalah selaput berwarna hitam, biru, atau coklat yang berfungsi untuk mengatur besar kecilnya pupil. Warna inilah yang Anda lihat sebagai warna mata seseorang.
4. Aquaeus Humour. Aquaeus humourmerupakan cairan di depan lensa mata untuk membiaskan cahaya ke dalam mata.
5. Otot Akomodasi. Otot akomodasi adalah otot yang menempel pada lensa mata dan berfungsi untuk mengatur tebal dan tipisnya lensa mata.
6. Lensa Mata. Lensa mata berbentuk cembung, berserat, elastis, dan bening. Lensa ini berfungsi untuk membiaskan cahaya dari benda supaya terbentuk bayangan pada retina.
7. Retina. Retina adalah bagian belakang mata yang berfungsi sebagai tempat terbentuknya bayangan.
8. Vitreous Humour. Vitreous humouradalah cairan di dalam bola mata yang berfungsi untuk meneruskan cahaya dari lensa ke retina.
9. Bintik Kuning. Bintik kuning adalah bagian dari retina yang berfungsi sebagai tempat terbentuknya bayangan yang jelas.
10. Bintik Buta. Bintik buta adalah bagian dari retina yang apabila bayangan jatuh pada bagian ini, maka bayangan tampak tidak jelas atau kabur.
11. Saraf Mata. Saraf mata befungsi untuk meneruskan rangsangan bayangan dari retina menuju ke otak.

Bagaimana proses terlihatnya suatu benda oleh mata? Benda yang berada di depan mata memantulkan cahaya. Cahaya tersebut masuk ke mata melalui pupil yang kemudian akan dibiaskan oleh lensa mata sehingga terbentuk bayangan pada retina. Oleh saraf, bayangan tadi diteruskan ke pusat saraf (otak), sehingga Anda terkesan melihat benda.

1. Daya Akomodasi Mata

Bola mata Anda bentuknya tetap, sehingga jarak lensa mata ke retina juga tetap. Hal ini berarti jarak bayangan yang dibentuk lensa mata selalu tetap, padahal jarak benda yang Anda lihat berbeda. Bagaimana supaya Anda tetap dapat melihat benda dengan jarak bayangan yang terbentuk tetap, meskipun jarak benda yang dilihat berubah? Tentu Anda harus mengubah jarak fokus lensa mata, dengan cara mengubah kecembungan lensa mata. Hal inilah yang menyebabkan Anda bisamelihat benda yang memiliki jarak berbeda tanpa mengalami kesulitan. Kemampuan ini merupakan karunia Tuhan yang sampai sekarang manusia belum bisa menirunya.

Lensa mata dapat mencembung atau pun memipih secara otomatis karena adanya otot akomodasi (otot siliar). Untuk melihat benda yang letaknya dekat, otot siliar menegang sehingga lensa mata mencembung dan sebaliknya untuk melihat benda yang letaknya jauh, otot siliar mengendur (rileks), sehingga lensa mata memipih. Kemampuan otot mata untuk menebalkan atau memipihkan lensa mata disebut daya akomodasi mata.

Kondisi lensa mata saat melihat benda.

Agar benda/objek dapat terlihat jelas, objek harus terletak pada daerah penglihatan mata, yaitu antara titik dekat dan titik jauh mata. Titik dekat (punctum proximum= pp) adalah titik terdekat yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata (± 25 cm). Pada titik dekat ini lensa mata akan mencembung maksimal. Titik jauh (punctum remotum = pr) adalah titik terjauh yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata, jaraknya tak terhingga. Pada titik jauh ini, lensa mata akan memipih maksimal.

2. Cacat Mata

Tidak semua mata manusia dapat membentuk bayangan tepat pada retina, ada mata yang mengalami anomali. Hal ini dapat terjadi karena daya akomodasi mata sudah berkurang sehingga titik jauh atau titik dekat mata sudah bergeser. Keadaan mata yang demikian disebut cacat mata. Cacat mata yang diderita seseorang dapat disebabkan oleh kerja mata (kebiasaan mata) yang berlebihan atau cacat sejak lahir.

a. Miopi (Rabun Jauh)

Miopiadalah kondisi mata yang tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh. Penderita miopi titik jauhnya lebih dekat daripada tak terhingga (titik jauh < ~) dan titik dekatnya kurang dari 25 cm. Hal ini terjadi karena lensa mata tidak dapat dipipihkan sebagaimana mestinya sehingga bayangan dari benda yang letaknya jauh akan jatuh di depan retina.

Miopi menyebabkan kesulitan melihat benda yang jauh. Penderita miopi dapat ditolong dengan lensa cekung.

Untuk dapat melihat benda-benda yang letaknya jauh agar nampak jelas, penderita miopi ditolong dengan kaca mata berlensa cekung (negatif). Miopi dapat terjadi karena mata terlalu sering/terbiasa melihat benda yang dekat. Cacat mata ini sering dialami tukang jam, tukang las, operator komputer, dan sebagainya.

b. Hipermetropi

Hipermetropi adalah cacat mata dimana mata tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya dekat. Titik dekatnya lebih jauh daripada titik dekat mata normal (titik dekat > 25 cm). Pernahkah Anda melihat orang yang membaca koran dengan letak koran yang agak dijauhkan? Orang semacam itulah yang dikatakan menderita hipermetropi.

Penderita hipermetropi hanya dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh sehingga cacat mata ini sering disebut mata terang jauh. Hipermetropi disebabkan lensa mata terlalu pipih dan sulit dicembungkan sehingga bila melihat benda-benda yang letaknya dekat, bayangannya jatuh di belakang retina. Supaya dapat melihat benda-benda yang letaknya dekat dengan jelas, penderita hipermetropi ditolong dengan kaca mata berlensa cembung (positif).

Lensa cembung membantu penderita hipermetropi untuk melihat benda yang letaknya dekat dengan jelas

Hipermetropi dapat terjadi karena mata terlalu sering/terbiasa melihat benda-benda yang jauh. Cacat mata ini sering dialami oleh orang-orang yang bekerja sebagai sopir, nahkoda, pilot, masinis, dan sebagainya

c. Presbiopi (Mata Tua)

Orang-orang yang sudah tua, biasanya daya akomodasinya sudah berkurang. Pada mata presbiopi, titik dekatnya lebih jauh daripada titik dekat mata normal (titik dekat > 25 cm) dan titik jauhnya lebih dekat daripada titik jauh mata normal (titik jauh < ~). Oleh karena itu, penderita presbiopi tidak dapat melihat benda-benda yang letaknya dekat maupun jauh.

Untuk dapat melihat jauh dengan jelas dan untuk membaca pada jarak normal, penderita presbiopi dapat ditolong dengan kaca mata berlensa rangkap (kacamata bifokal). Kacamata bifokal adalah kaca mata yang terdiri atas dua lensa, yaitu lensa cekung dan lensa cembung. Lensa cekung berfungsi untuk melihat benda jauh dan lensa cembung untuk melihat benda dekat/membaca.

d. Astigmatisma

Astigmatismaadalah cacat mata dimana kelengkungan selaput bening atau lensa mata tidak merata sehingga berkas sinar yang mengenai mata tidak dapat terpusat dengan sempurna. Cacat mata astigmatisma tidak dapat membedakan garis-garis tegak dengan garis-garis mendatar secara bersama-sama. Cacat mata ini dapat ditolong dengan kaca mata berlensa silinder.

3. Tipuan Mata

Selain memiliki banyak keunggulan, mata manusia juga memiliki beberapa keterbatasan. Oleh karena itu, dalam pengamatan dan pengukuran, mata tidak selalu memberikan hal-hal yang benar. Sebagai bukti, amatilah Gambar berikut!

Kata Kunci :

rumus optik,rumus fisika optik,Bagaimana keadaan otot siliaris pada saat lensa mata memipih,rumus fisika alat optik,rumus dan contoh soal untuk hipermetropi,rumus fisika smp alat alat optik,gambar mekanisme proses terlihatnya benda oleh mata,Akomodasi mata pada waktu melihat benda yang letaknya jauh dengan cara,rumus alat optik mata,retina pada mata fisika berfungsi sebagai
sumber ; http://www.rumus-fisika.com/2014/11/mata-alat-optik.html

Hukum I Termodinamika

Hukum I Termodinamika – Sebelumnya kita sudah membahas Sifat-sifat Gas Ideal, sekarang kita akan membahas Hukum Pertama Temodinamika. Hukum I Termodinamika merupakan materiFisika SMA Kelas XI semester genap yang cukup sulit untuk dipahami, jadi perlu perhatian khusus pada materi ini.

1. Hukum I Termodinamika

Apa yang kalian perkirakan akan terjadi jika sejumlah gas dalam suatu ruang tertutup dipanaskan? Keadaan yang langsung bisa dilihat suhunya naik dan mungkin volumenya bertambah. Kejadian inilah yang dijelaskan pada hukum I Termodinamika.

“Pada saat gas dalam ruang tertutup diberi kalor maka kalor tersebut akan dimanfaatkan untuk melakukan usaha dan merubah energi dalamnya.”

Hubungan di atas dapat dinamakan kekekalan energi dan dituliskan sebagai berikut.

Dengan :

       = perubahan kalor sistem
     = usaha sistem
 = perubahan energi dalam

untuk gas ideal monoatomik berlaku persamaan berikut.

atau

2. Proses-proses termodinamika

Proses termodinamika adalah perubahan keadaan gas, yaitu tekanan, volume dan suhunya. Perubahan ini diiringi dengan perubahan kalor, usaha dan energi dalamnya. Proses-proses yang memiliki sifat-sifat khusus ada empat contoh seperti berikut.

a. Proses Isobarik

Proses isobarik adalah proses perubahan gas dengan tahanan tetap. Pada garis P – V proses isobarik dapat digambarkan seperti pada berikut.

Proses Isobarik

Usaha proses isobarik dapat ditentukan dari luas kurva di bawah gra fik P – V.

b. Proses Isotermis
Proses isotermis adalah proses perubahan gas dengan suhu tetap. Perhatikan gra fikk pada Gambar berikut.

Proses Isotermis

Pada proses ini berlaku hukum Boyle.

Karena suhunya tetap maka pada proses isotermis ini tidak terjadi perubahan energi dalam . Sedang usahanya dapat dihitung dari luas daerah di bawah kurva, besarnya seperti berikut.

c. Proses Isokhoris

Proses isokhoris adalah proses perubahan gas dengan volume tetap. Pada grafik P.V dapat digambarkan seperti pada Gambar berikut.

Proses Isokhoris

Karena volumenya tetap berarti usaha pada gas ini nol, W = 0.

d. Adiabatis

Pada proses isotermis sudah kalian ketahui, U = 0 dan pada proses isokoris, W = 0. Bagaiaman jika terjadi proses termodinamika tetapi Q = 0 ?

Proses adiabatis

Proses yang inilah yang dinamakan proses adiabatis. Berdasarkan hukum I Termodinamika maka proses adiabatis memiliki sifat dibawah.

e. Proses lain dan gabungan proses

Proses-proses selain 4 proses ideal diatas dapat terjadi. Untuk memudahkan penyelesaian dapat digambarkan grafik P – V prosesnya. Dari grafik tersebut dapat ditentukan usaha proses sama dengan luas kurva dan perubahan energi dalamnya . Sedangkan gabungan proses adalah gabungan dua proses adiabatis yang berkelanjutan. Pada gabungan proses ini berlaku hukum I termodinamika secara menyeluruh.

Kata Kunci :

Materi termodinamika,hukum 1 termodinamika,materi termodinamika 1,rumus hukum termodinamika,hukum termodinamika 1,hukum pertama termodinamika,rumus hukum pertama termodinamika,rumus hukum 1 termodinamika,hukum termodinamika,rumus hukum termodinamika 1
sumber : http://www.rumus-fisika.com/2014/03/hukum-termodinamika.html

Sifat-sifat Gas Ideal

Sifat-sifat Gas Ideal – Pembahasan kali ini adalah Sifat-sifat Gas Ideal untuk materi Fisika SMA Kelas 11, di sini akan dibahas pengertian gas ideal, persamaan umum gas dan Azas Ekuipartisi.

1. Pengertian gas ideal

Seperti yang telah diketahui fase zat ada tiga yaitu padat, cair dan gas. Udara merupakan contoh dari fase gas. Gas ideal merupakan kumpulan dari partikel-partikel suatu zat yang jaraknya cukup jauh dibandingkan dengan ukuran partikelnya. Partikel-partikel itu selalu bergerak secara acak ke segala arah. Pada saat partikel-partikel gas ideal itu bertumbukan antar partikel atau dengan dinding akan terjadi tumbukan lenting sempurna sehingga tidak terjadi kehilangan energi. Apa yang dinamakan gas monoatomik? mono berarti satu atomik berarti atom. Jadi gas monoatomik berarti gas yang partikel-partikelnya berupa atom tunggal. Contoh gas monoatomik adalah gas helium, neon, dan argon. Untuk kelas XI SMA ini masih dibatasi gas monoatomik. Sebenarnya ada gas yang lain, seperti gas diatomik; oksigen (O2), Nitrogen (N2), dan ada lagi gas triatomik; Karbondioksida (CO2) dan uap air (H2O). Untuk mengetahui sifat-sifat lain tentang gas monoatomik dapat kalian cermati penjelasan berikut.

2. Persamaan umum gas

Pernah melihat atau mendengar alat masak Preswere Cooler (Presto)? Alat tersebut digunakan untuk memasak dengan memanfaatkan tekanan gas. Tekanan gas dapat diatur dengan mengatur suhu dan volumenya. Dari penjelasan ini dapat diketahui bahwa gas memiliki besaran-besaran diantaranya adalah tekanan P, volume V dan suhu T. Hubungan ketiga besaran inilah yang dipelajari dalam bagian ini.

a. Hukum Boyle – Guy Lussac

Keadaan tekanan, volume dan suhu gas dimulai penjelasannya oleh Boyle. Boyle mengalami keadaan gas yang suhunya tetap. Pada saat gas ditekan ternyata volumenya mengecil dan saat volumenya diperbesar tekanannya kecil. Keadaan di atas menjelaskan bahwa pada suhu yang tetap tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya.

Persamaan di atas yang kemudian dikenal sebagai hukum Boyle.

Keadaan berikutnya dijelaskan oleh Guy Lussac. Menurut Guy Lussac, pada gas yang tekanannya tetap maka volumenya akan sebanding dengan suhunya. Jika ada gas dalam ruang tertutup dengan P = tetap dipanaskan maka volumenya akan berubah.

persamaan yang dapat menggambarkan keadaan perubahan P, V dan T (tidak ada yang tetap). Persamaan gabungan itulah yang dinamakan hukum Boyle-Guy Lussac. Persamaannya dapat kalian lihat di bawah.

b. Persamaan umum gas
Kalian tentu sering melihat balon yang ditiup. Meniup balon berarti menambah jumlah partikel. Pada saat itu volume benda akan bertambah. Berarti jumlah partikel sebanding dengan volumenya.

Contoh kedua adalah saat memompa ban dalam roda sepeda atau mobil. Saat dipompa berarti jumlah partikelnya bertambah. Pertambahan itu dapat memperbesar tekanan sedangkan volume dan suhu tetap. Dari penjelasan itu terlihat bahwa sebanding dengan jumlah partikelnya. Pembandingnya dinamakan konstanta Stefan-Boltzmann, dan disimbolkan k.

Dengan :

P = tekanan gas (N/m2 atau Pa)

V = volume gas (m3)

T = suhu gas (K)

N = jumlah partikel

k = 1,38 . 10-23 J/K

3. Azas Ekuipartisi

Setiap gas mengandung partikel-partikel yang selalu bergerak. Mengapa selalu bergerak? Partikel-partikel itu dapat bergerak karena memiliki energi. Energinya dinamakan energi kinetik.

“Jika pada gas berlaku hukum Newton maka semua derajat kebebasan gerak partikel akan menyumbang energi kinetik sebesar 1/2 kT.”

Dengan :

=energi kinetik rata-rata partikel (joule)

T = suhu gas (K)

f = derajat kebebasan

k = ketetapan Baltzum.

Aturan di atas itulah yang dikenal sebagai Azas ekuipartisi atau azas bagi rata.

a. Energi gaya monoatomik

Partikel-partikel gas monoatomik memiliki tiga derajat kebebasan.  Berarti energi kinetik rata-rata partikelnya memenuhi persamaan berikut.

Dalam sejumlah gas dapat mengandung banyak partikel (N partikel). Setiap partikel tersebut memiliki energi, jumlah semua energi kinetik partikel-partikel itu dinamakan energi dalam gas dan disimbulkan U sesuai persamaan berikut.

b. Kecepatan efektif

adalah nilai rata-rata kecepatan partikel kuadrat. Jika diakarkan akan mendapatkan nilai yang dinamakan road mean square velsiti (vrms). Nilai akar rata-rata kuadrat dalam bahasa Indonesia dikenal sebagai nilai efektif. Jadi

Dengan :

vef = kecepatan efektif partikel

T = suhu gas (K)

m = massa partikel (kg)

k = 1,38 . 10-23 J/K

Kata Kunci :

sifat gas,sifat sifat gas ideal,sifat gas ideal,sifat sifat gas,Gas ideal,sifat-sifat gas,sipat yang tertutupi sifat lain di sebut,materi gas ideal,rumus gas monoatimik fisika,6 sifat dari gas
sumber : http://www.rumus-fisika.com/2014/03/sifat-sifat-gas-ideal.html

Usaha dan Perubahan Energi

Usaha dan Perubahan Energi – Usaha dan Perubahan Energi dan perubahan energi memiliki hubungan yang sangat erat tidak bisa dipisahkan satu dengan lainnya. Untuk memahami Usaha dan Perubahan Energi yang merupakan materi Fisika SMA Kelas XI, perhatikan ilustrasi berikut ini.

Usaha dan Perubahan Energi

Ada seseorang berjalan pada jalan yang menanjak, mungkin kalian pernah juga melakukannya. Setelah naik yang cukup jauh ternyata perut dapat menjadi lapar. Mengapa bisa terjadi lapar? Ada rasa lapar artinya terjadi perubahan energi pada tubuh kita. Perubahan energi itu digunakan untuk melakukan usaha yaitu berjalan menaiki jalan menanjak.

Contoh kejadian lain adalah pada gerak mobil. Mobil bergerak berarti ada gaya mesin yang melakukan usaha. Darimana usaha itu diperoleh? Tentu kalian sudah dapat menebaknya. Usaha diperoleh dari perubahan energi bahan bakarnya. Dari uraian di atas dapat kalian temukan suatu simpulan yang menjelaskan hubungan usaha dan energi. Hubungan itu dapat dituliskan sebagai berikut.

Pada pembahasan Usaha dan Perubahan Energi kalian belajar tentang energi potensial gravitasi dan energi kinetik. Dapatkah kedua energi itu menghasilkan usaha? Untuk mendapatkan jawabannya maka kalian dapat menelusuri penjelasan berikut.

1. Ketinggian Berubah

Coba kalian perhatikan buah kelapa yang jatuh dari pohonya seperti pada Gambar berikut.

Dari titik awal A buah kelapa memiliki energi potensial sebesar m g h. Tetapi saat jatuh pada buah kelapa bekerja gaya berat w = mg. Berarti benda yang jatuh akan melakukan kerja. Besar usaha yang dilakukan memenuhi

perumusan berikut.

W = F . S

W = (m g).h

W = m g h

Besar usaha ini ternyata sama dengan perubahan energi potensialnya. EPA = m g h dan EPB = 0. Berarti berlaku konsep pada benda yang bergerak dan berubah ketinggiannya akan melakukan usaha sebesar perubahan energi potensialnya.

Contoh Soal

Sebuah bola besi bermassa 20 kg jatuh bebas dari ketinggian 4 m diatas hamparan pasir. Sesampainya dipermukaan pasir bola besi tersebut bisa masuk sedalam 5 cm. Berapakah gaya tahan pasir terhadap bola?

Penyelesaian

m = 20 kg, h = 4 m

S = 5 cm = 5.10-2 m

F = ?

Gerak bola besi itu dapat digambarkan seperti pada Gambar berikut

Pada gerak AB terjadi perubahan energi potensial sehingga dapat melakukan usaha. Usaha itulah yang dapat diimbangi oleh usaha gaya tahan pasir sehingga berlaku seperti berikut.

W = Δ Ep

F . S = m g hA − m g hB

F . 5.10-2 = 20.10.4 − 20.10. − 0

F = 16000 N

2. Kecepatan yang berubah

Sebuah benda yang bergerak dengan kecepatanvo. Perhatikan Gambar berikut.

Apakah yang terjadi jika benda itu diberikan gaya? Sesuai hukum II Newton setiap ada gaya yang bekerja pada benda, maka besarnya percepatan yang dialami benda sebanding dengan jumlah gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut. Untuk lebih jelasnya bisa di lihat pada pembahasan Hukum-hukum Newton.

Berarti percepatan tersebut dapat mengubah kecepatan benda. Hubungan antara v, v0, a dan S pada gerak GLBB memenuhi persamaan berikut.

Dari nilai S di atas, maka nilai S dapat disubtitusikan pada persamaan usaha yang dilakukan pada benda, sehingga diperoleh seperti berikut.

Dengan mengamati perlakuan di atas dapat diketahui bahwa usaha dapat mengubah energi kinetik benda dan berlaku:

Contoh Soal

Sebuah balok bermassa 4 kg memiliki kecepatan 15 m/s. Kemudian balok tersebut melewati bidang kasar sejauh 14,4 m sehingga kecepatannya tinggal 9 m/s. Berapakah besar gaya yang bekerja pada balok tersebut?

Penyelesain

m = 4 kg, v0 = 15 m/s

v = 9 m/s

S = 14,4 m

Gaya gesek dapat menghasilkan usaha sehingga mempunyai energi kinetik. Sesuai persamaan  dapat diperoleh:

W = ΔEk

( – ) berarti berlawanan arah gerak

Kata Kunci :

Perubahan energi kinetik,Rumus perubahan energi,Rumus perubahan,hubungan usaha dengan energi kinetik dan perumusannya,rumus usaha dan energi kelas xi,hubungan energi dan usaha,Usaha dan perubahan energi,contoh soal tentang usaha,kumpulan soal fisika usaha dan energi serta penyelesaiannya,soal dan pembahasan usaha dan energi fisika kelas 2 sma
sumber ; http://www.rumus-fisika.com/2013/12/usaha-dan-perubahan-energi.html