Makalah Fisika (1).docx

MAKALAH FISIKA TERAPAN PENERAPAN ILMU FISIKA TERAPAN DI BIDANG TEKNIK

Disusun oleh : Bayu Anugerah Putra 1802321044

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA Jl. Prof. Dr.G.A Siwabessy,kampus baru UI Depok

KATA PENGANTAR Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih dan Maha Penyanyang. Kami panjatkan puji syukur kehadirat-Nya yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, serta inayahNyA kepada kami sehingga kami bisa menyelesaikan makalah ilmiah tentang aplikasi fisika.. Kami sadar sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karenanya kami dengan lapang dada menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ilmiah ini. Akhir kata kami berharap semoga makalah ilmiah tentang aplikasi fisika ini bisa memberikan manfaat maupun inspirasi untuk pembaca.

LATAR BELAKANG Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berkaitan dengan cara mencari tahu tentang fenomena alam secara sistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Pendidikan IPA diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta didik untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar, serta prospek pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya di dalam kehidupan sehari-hari. Proses pembelajaran menekankan pada pemberian pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar peserta didik menjelajahi dan memahami alam sekitar secara ilmiah. Pendidikan IPA diarahkan untuk mencari tahu dan berbuat sehingga dapat membantu peserta didik untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang alam sekitar. Fisika merupakan salah satu cabang IPA yang mendasari perkembangan teknologi maju dan konsep hidup harmonis dengan alam. Perkembangan pesat di bidang teknologi informasi dan komunikasi dewasa ini dipicu oleh temuan di bidang fisika material melalui penemuan piranti mikroelektronika yang mampu memuat banyak informasi dengan ukuran sangat kecil. Sebagai ilmu yang mempelajari fenomena alam, fisika juga memberikan pelajaran yang baik kepada manusia untuk hidup selaras berdasarkan hukum alam. Pengelolaan sumber daya alam dan lingkungan serta pengurangan dampak bencana alam tidak akan berjalan secara optimal tanpa pemahaman yang baik tentang fisika. Pada tingkat SMA/MA, fisika dipandang penting untuk diajarkan sebagai mata pelajaran tersendiri dengan beberapa pertimbangan. Pertama, selain memberikan bekal ilmu kepada peserta didik, mata pelajaran Fisikadimaksudkan sebagai wahana untuk menumbuhkan kemampuan berpikir yang berguna untuk memecahkan masalah di dalam kehidupan seharihari. Kedua, mata pelajaran Fisika perlu diajarkan untuk tujuan yang lebih khusus yaitu membekali peserta didik pengetahuan, pemahaman dan sejumlah kemampuan yang dipersyaratkan untuk memasuki jenjang pendidikan yang lebih tinggi serta mengembangkan ilmu dan teknologi. Pembelajaran Fisika dilaksanakan secara inkuiri ilmiah untuk menumbuhkan kemampuan berpikir, bekerja dan bersikap ilmiah serta berkomunikasi sebagai salah satu aspek penting kecakapan hidup.

PENERAPAN FISIKA DALAM BIDANG TEKNIK Teknik mesin atau teknik mekanik adalah ilmu teknik mengenai aplikasi dari prinsip fisika untuk analisis, design, manufaktur dan pemeliharaan sebuah system mekanik. Ilmu ini dibutuhkan pengertian mendalam atas konsep utama dari cabang dari ilmu mekanika, kinematika,teknik material,termodinamika dan energi. Adapun beberapa contoh penerapan fisika terapan dalam berbagai bidang , antara lain:     

Bidang mekanika Bidang fluida Bidang kelistrikan Bidang kemagnetan Bidang termodinamika

BIDANG MEKANIKA PENERAPAN KONSEP FISIKA DALAM MEKANIKA Mekanika adalah bidang ilmu yang mempelajari gaya dan efeknya pada suatu benda. Intinya penerapan konsep fisika dalam mekanika ini lebih dititik beratkan pada ranah gerak. Mesin memang dipandang sebagai alat yang dibuat untuk sebuah gerak, berupa gerak sebuah kendaraan, kerja mesin pabrik, dan semacamnya. Sudah banyak sekali aplikasi mekanika yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Para insinyur teknik mesin menggunakan ilmu mekanika pada tahap mendesain atau menganalisis. Misalnya, jika proyeknya adalah desain dari sebuah kendaraan, maka ilmu statis dapat dipakai untuk mendesain bodi kendaraan, untuk mengukur seberapa maksimum tegangan yang dapat diberikan. Ilmu dinamis dapat digunakan untuk mendesain mesin mobil, melihat gaya yang bekerja pada piston dan cam sebagai siklus sebuah mesin. Mekanika material dapat digunakan untuk memilih bahan apa yang cocok untuk bodi mobil sekaligus mesinnya.

BIDANG FLUIDA Penerapan Konsep Fisika dalam Fluida Fluida (zat alir) adalah zat dalam keadaan bisa mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Ada dua macam fluida yaitu cairan dan gas. Salah satu ciri fluida adalah kenyataan bahwa jarak antara dua molekulnya tidak tetap, bergantung pada waktu. Ini disebabkan oleh lemahnya ikatan antara molekul yang disebut kohesi. Gaya kohesi pernah kita pelajari saat kita berada di bangku SMP gaya kohesi sendiri tersebut adalah gaya tarik antar partikel sejenis. Dalam kasus ini gaya kohesi antara molekul gas sangat kecil jika dibandingkan gaya kohesi antar molekul zat cair. Ini mnyebabkan molekulmolekul gas menjadi relatif bebas sehingga gas selalu memenuhi ruang. Sebaliknya molekulmolekul zat cair terikat satu sama lainnya sehingga membentuk suatu kesatuan yang jelas meskipun bentuknya sebagian ditentukan oleh wadahnya. Akibat yang lainnya adalah sifat kemampuannya untuk dimampatkan.Gas bersifat mudah dimampatkan sedangkan zat cair sulit. Gas jika dimampatkan dengan tekanan yang cukup besar akan berubah manjadi zat cair. Mekanika gas dan zat cair yang bergerak mempunyai perbedaan dalam beberapa hal, tetapi dalam keadaan diam keduanya mempunyai perilaku yang sama dan ini dipelajari dalam statika fluida. Fluida terbagi atas dua jenis, yakni fluida tak mengalir (hidrostatika) dan flida mengalir (hidrodinamika). Penerapannya dalam peralatan teknik di kehidupan sehari-hari saat ini banyak sekali contohnya dari mulai yang sangat sederhana seperti pompa angin hingga sistem pengeboran minyak lepas pantai. Fluida Statis Fluida statis bermakna fluida atau zat alir yang tidak bergerak. Hal-hal yang dibahas dalam Fluida statis ini yaitu mengenai massa jenis, tekanan zat cair, hukum Pascal, tekanan hidrostatis, bejana berhubungan, hukum Archimedes, gaya apung, tegangan permukaan, kapilaritas. Eksperimen yang dilakukan bisa menghubungkan zat cair antar pipa yang berbeda luas dan penampang, menentukan massa jenis benda, mengukur massa gas dalam ruang atau tabung, bahkan bisa digunakan menentukan tekanan udara yang semakin meningkat ke atmosfer. Satuan yang digunakan adalah satuan tekanan (pascal, N/m2, atmosfer, psi), satuan volume (liter, dm>sup>3,m3, mililiter), satuan gaya (newton, dyne). Fluida Dinamis Fluida statis adalah fluida yang diam, sedangkan fluida dinamis adalah fluida yang bergerak atau dalam hal ini fluida yang mengalir. Aliran fluida secara umum bisa kita bedakan menjadi dua macam, yakni aliran lurus alias laminar dan aliran turbulen. Aliran lurus bisa kita sebut sebagai aliran mulus, karena setiap partikel fluida yang mengalir tidak saling berpotongan. Salah satu contoh aliran laminar adalah naiknya asap dari ujung rokok yang terbakar. Mulamula asap naik secara teratur (mulus), beberapa saat kemudian asap sudah tidak bergerak secara teratur lagi tetapi berubah menjadi aliran turbulen. Aliran turbulen ditandai dengan adanya linkaran-lingkaran kecil dan menyerupai pusaran dan kerap disebut sebagai arus eddy 1.dongkrak hidrolik

2.kapal laut

3. alat penyemprot dan cerobong asap yang menggunakan prinsip Bernoulli

Hukum bernoulli adalah sebuah istilah dalam mekanika fluida yang membahas tentang gerak aliran fluida (zat cair atau zat gas). Hukum bernoulli berbunyi “bahwa jumlah dari tekanan, energi kinetik persatuan volume dan energi potensial persatuan volume mempunyai nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis lurus”. Hukum bernoulli ini menyatakan bahwa tekanan fluida akan berkurang atau menurun jika fluida tersebut mengalir atau bergerak lebih cepat. Artinya adalah akan ada penurunan energi potensial pada aliran fluida tersebut.

PENERAPAN FISIKA DI BIDANG KELISTRIKAN Adapun penerapan yang paling utamanya adalah dalam listrik yang digunakan sendiri baik itu dalam rumah tangga ataupun pabrik-pabrik. Dengan hanya mengeluarkan rupiah saja kita sudah bisa menikmati manfaat listrik secara nyaman. Penerangan lampu di malam hari, penggunaan listrik untuk alat-alat rumah tangga, dan lain sebagainya. Penerapan Konsep Fisika dalam Kemagnetan Banyak sebenarnya aplikasi magnet yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya ketika kita bertamu ke rumah seseorang biasanya dijumpai bel listrik yang berfungsi untuk memberi tahu pemilik rumah bahwa ada tamu di luar. Manfaat bel listrik ini memang tak bisa dipisahkan dari magnet karena dari prinsip kerjanya bel listrik menggunakan magnet sementara yang dibentuk solenoida untuk memukul bel secara nyaring. Dalam kehidupan sehari-hari sering kita temukan aplikasi fisika dalam kelistrikan, misalnya dalam penggunaan alat-alat listrik rumah tangga seperti : 1. Radio atau televise yang berperan sebagai media hiburan

2. Penanak nasi yang digunakan untuk membuat beras berubah menjadi nasi hanya dalam waktu kurang lebih satu jam saja

Penerapan Konsep Fisika dalam Kemagnetan Banyak sebenarnya aplikasi magnet yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya ketika kita bertamu ke rumah seseorang biasanya dijumpai bel listrik yang berfungsi untuk memberi tahu pemilik rumah bahwa ada tamu di luar. Manfaat bel listrik ini memang tak bisa dipisahkan dari magnet karena dari prinsip kerjanya bel listrik menggunakan magnet sementara yang dibentuk solenoida untuk memukul bel secara nyaring. sementara yang dibentuk solenoida untuk memukul bel secara nyaring.

Contoh lain terdapat pada generator. Generator juga bekerja dengan prinsip magnet sampai sedemikian sehingga dapat memiliki energi yang besar.

PENERAPAN FISIKA DI BIDANG TERMODINAMIKA Salah satu aplikasi fisika dalam termodinamika adalah pada alat pengukur sinar matahari jenis Campble-Stokes

.Lamanya penyinaran sinar matahari dicatat dengan jalan memusatkan (memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas hingga fokus sinar matahari tersebut tepat mengenai pias yang khusus dibuat untuk alat ini dan meninggalkan pada jejak pias. Dipergunakannya bola gelas dimaksudkan agar alat tersebut dapat dipergunakan untuk memfokuskan sinar matahari secara terus menerus tanpa terpengaruh oleh posisi matahari. Pias ditempatkan pada kerangka cekung yang konsentrik dengan bola gelas dan sinar yang difokuskan tepat mengenai pias. Jika matahari bersinar sepanjang hari dan mengenai alat ini, maka akan diperoleh jejak pias terbakar yang tak terputus. Tetapi jika matahari bersinar terputus-putus, maka jejak dipiaspun akan terputus-putus. Dengan menjumlahkan waktu dari bagian-bagian terbakar yang terputusputus akan diperoleh lamanya penyinaran matahari.

KATA PENUTUP Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini. Penulis banyak berharap para pembaca yang budiman dusi memberikan kritik dan saran yang membangun kepada penulis demi sempurnanya makalah ini dan dan penulisan makalah di kesempatan-kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya juga para pembaca yang budiman pada umumnya. Wassalamualaikum Wr.Wb

Depok, 15 Desember 2018