Rabu, 21 September 2011

Fisika di Balik Keindahan Bulu Merak

HARUN YAHYA


Tak seorang pun yang memandang corak bulu merak kuasa menyembunyikan kekaguman atas keindahannya. Satu di antara penelitian terkini yang dilakukan para ilmuwan telah mengungkap keberadaan rancangan mengejutkan yang mendasari pola-pola ini.
Para ilmuwan Cina telah menemukan mekanisme rumit dari rambut-rambut teramat kecil pada bulu merak yang menyaring dan memantulkan cahaya dengan aneka panjang gelombang. Menurut pengkajian yang dilakukan oleh fisikawan dari Universitas Fudan, Jian Zi, dan rekan-rekannya, dan diterbitkan jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences, warna-warna cerah bulu tersebut bukanlah dihasilkan oleh molekul pemberi warna atau pigmen, akan tetapi oleh struktur dua dimensi berukuran teramat kecil yang menyerupai kristal. (1)
Zi dan rekan-rekannya menggunakan mikroskop elektron yang sangat kuat untuk menyingkap penyebab utama yang memunculkan warna pada bulu merak. Mereka meneliti barbula pada merak hijau jantan (Pavo rnuticus)Barbula adalah rambut-rambut mikro yang jauh lebih kecil yang terdapat pada barb, yakni serat bulu yang tumbuh pada tulang bulu. Di bawah mikroskop, mereka menemukan desain tatanan lempeng-lempeng kecil berwarna hitam putih, sebagaimana gambar di sebelah kanan. Desain ini tersusun atas batang-batang tipis yang terbuat dari protein melanin yang terikat dengan protein lain, yakni keratin. Para peneliti mengamati bahwa bentuk dua dimensi ini, yang ratusan kali lebih tipis daripada sehelai rambut manusia, tersusun saling bertumpukan pada rambut-rambut mikro. Melalui pengkajian optis dan penghitungan, para ilmuwan meneliti ruang yang terdapat di antara batang-batang tipis atau kristal-kristal ini, berikut dampaknya. Alhasil, terungkap bahwa ukuran dan bentuk ruang di dalam tatanan kristal tersebut menyebabkan cahaya dipantulkan dengan beragam sudut yang memiliki perbedaan sangat kecil, dan dengannya memunculkan aneka warna.
"Ekor merak jantan memiliki keindahan yang memukau karena pola-pola berbentuk mata yang berkilau, cemerlang, beraneka ragam dan berwarna," kata Zi, yang kemudian mengatakan, "ketika saya memandang pola berbentuk mata yang terkena sinar matahari, saya takjub akan keindahan bulu-bulu yang sangat mengesankan tersebut."(2) Zi menyatakan bahwa sebelum pengkajian yang mereka lakukan, mekanisme fisika yang menghasilkan warna pada bulu-bulu merak belumlah diketahui pasti. Meskipun mekanisme yang mereka temukan ternyata sederhana, mekanisme ini benar-benar cerdas.
Jelas bahwa terdapat desain yang ditata dengan sangat istimewa pada pola bulu merak. Penataan kristal-kristal dan ruang-ruang [celah-celah] teramat kecil di antara kristal-kristal ini adalah bukti terbesar bagi keberadaan desain ini. Pengaturan antar-ruangnya secara khusus sungguh memukau. Jika hal ini tidak ditata sedemikian rupa agar memantulkan cahaya dengan sudut yang sedikit berbeda satu sama lain, maka keanekaragaman warna tersebut tidak akan terbentuk.
Sebagian besar warna bulu merak terbentuk berdasarkan pewarnaan struktural. Tidak terdapat molekul atau zat pewarna pada bulu-bulu yang memperlihatkan warna struktural, dan warna-warna yang serupa dengan yang terdapat pada permukaan gelembung-gelembung air sabun dapat terbentuk. Warna rambut manusia berasal dari molekul warna atau pigmen, dan tak menjadi soal sejauh mana seseorang merawat rambutnya, hasilnya tidak akan pernah secemerlang dan seindah bulu merak.
Telah pula dinyatakan bahwa desain cerdas pada merak ini dapat dijadikan sumber ilham bagi rancangan industri. Andrew Parker, ilmuwan zoologi dan pakar pewarnaan di Universitas Oxford, yang menafsirkan penemuan Zi mengatakan bahwa penemuan apa yang disebut sebagai kristal-kristal fotonik pada bulu merak memungkinkan para ilmuwan meniru rancangan dan bentuk tersebut untuk digunakan dalam penerapan di dunia industri dan komersial. Kristal-kristal ini dapat digunakan untuk melewatkan cahaya pada perangkat telekomunikasi, atau untuk membuat chip komputer baru berukuran sangat kecil. (3)
Jelas bahwa merak memiliki pola dan corak luar biasa dan desain istimewa, dan berkat mekanisme yang sangat sederhana ini, mungkin tidak akan lama lagi, kita akan melihat barang dan perlengkapan yang memiliki lapisan sangat cemerlang pada permukaannya. Namun, bagaimanakah desain memesona, cerdas dan penuh ilham semacam ini pertama kali muncul? Mungkinkah merak tahu bahwa warna-warni pada bulunya terbentuk karena adanya kristal-kristal dan ruang-ruang antar-kristal pada bulunya? Mungkinkah merak itu sendiri yang menempatkan bulu-bulu pada tubuhnya dan kemudian memutuskan untuk menambahkan suatu mekanisme pewarnaan padanya? Mungkinkah merak telah merancang mekanisme itu sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan desain yang sangat memukau tersebut? Sudah pasti tidak.
Sebagai contoh, jika kita melihat corak mengagumkan yang terbuat dari batu-batu berwarna ketika kita berjalan di sepanjang tepian sungai, dan jika kita melihat pula bahwa terdapat pola menyerupai mata yang tersusun menyerupai sebuah kipas, maka akan muncul dalam benak kita bahwa semua ini telah diletakkan secara sengaja, dan bukan muncul menjadi ada dengan sendirinya atau secara kebetulan. Sudah pasti bahwa pola-pola ini, yang mencerminkan sisi keindahan dan yang menyentuh cita rasa keindahan dalam diri manusia, telah dibuat oleh seorang seniman. Hal yang sama berlaku pula bagi bulu-bulu merak. Sebagaimana lukisan dan desain yang mengungkap keberadaan para seniman yang membuatnya, maka corak dan pola pada bulu merak mengungkap keberadaan Pencipta yang membuatnya. Tidak ada keraguan bahwa Allahlah yang merakit dan menyusun bentuk-bentuk mirip kristal tersebut pada bulu merak dan menghasilkan pola-pola yang sedemikian memukau bagi sang merak. Allah menyatakan Penciptaannya yang tanpa cacat dalam sebuah ayat Al Qur'an:
Dialah Allah Yang Menciptakan, Yang Mengadakan, Yang Membentuk Rupa, Yang Mempunyai Nama-Nama Yang Paling baik  Bertasbih KepadaNya apa yang ada di langit dan di bumi.  Dan Dialah Yang Mahaperkasa lagi Maha Bijaksana. (QS. Al Hasyr, 59:24)

Senin, 15 Agustus 2011

Tugas Kelompok Kelas XII IPA


Materi Gelombang Mekanik
Pembahasan materi Gelombang mekanik telah tuntas maka untuk menguatkan konsep Materi Gelombang Mekanik saya berikan soal-soal latihan sebagai sarana latihan pemecahan masalah (problem soving) untuk materi gelombang mekanik dalam kehidupan sehari hari. Tugas dapat di download disini, tugas kemlompok ini dikerjakan untuk bahan diskusi kelas untuk pertemuan minggu ke 3 dan masing-masing kelompok membuat laporan pembahasan soalnya di kertas folio dengan satu kelompok satu laporan dimasukan ke dalam map dengan warna merah atau kirimkan laporan tugas kalian ke alamat e-mail rwongtegal@gmail.com. Kerjakan soal-soal sebanyak mungkin yang kalian bisa, jika belum bisa silahkan, tulis nomor soal-soal yang  belum bisa diselasaikan dikelompok kalian. Soal-soal yang belum bisa diselsaikan  ini adalah sebagai bahan diskusi penyelesaian secara bersama di kelas pada pertemuan tatap muka selanjutnya.

Rabu, 10 Agustus 2011

Kupas Materi dan Soal UN Episode-3

Masih dalam pembahasan/kupas materi dan soal UN, maka kali ini akan saya posting untuk materi dan soal berikutnya adalah yaitu Taraf Intensitas Bunyi.Untuk taraf intensitas ini variasi soalnya juga sangat gampang untuk kita tebak, karena memang sulit membuat variasi untuk materi ini, sehingga soal yang muncul di saat UN juga yang itu-itu juga.

Taraf Intensitas Gelombang
Didefinisikan sebagai perbandingan intensitas gelombang tertentu dengan intensitas bunyi ambang pendengeran (Io), yang besarnya Io = 10-12 W/m-2 maka persamaanya dapat kita tulis sebagai berikut :

TI = 10 log I/Io

1. Taraf Intensitas Bunyi Untuk Satu Sumber Bunyi Pada Jarak Yang Berbeda
Jika taraf intensitas bunyi pada jarak r1 dan r2 berturut-turut TI1 dan TI2 sebagaimana gambar berikut ini, maka persamaannya adalah sebagai berikut :



TI2 = TI1 + 10 log (r1/r2)2 




2. Taraf Intensitas (TI2) Untuk beberapa sumber bunyi identik
Jika sebuah sumber bunyi menghasilkan taraf intensitas TI1, dan untuk n buah sumber bunyi identik menghasilkan taraf intensitas bunyi (TI2), dengan persamaannya sebagai berikut :


TI2 = TI1 + 10 log n






Soal dan Pembahasan
Soal UN Paket 12 tahun 2010/2011 (D13-FIS(IPA)-D-03-2010-2011
Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin X adalah 45 dB (Io = 10-12 W/m-2 ). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin X dengan 100 mesin X adalah....
A. 10 : 11
B. 11 : 12
C. 11 : 13
D. 12 : 13
E. 13 : 14

Pembahasan :
Dari soal di atas maka kita terapkan persamaan untuk taraf intensitas beberapa sumber bunyi identik :
TI2 = TI1 + 10 log n
Diketahui :
 TI1 = 45 dB, n' = 10   dan n" = 100
Ditanyakan :

TI2’/TI2” = ?


TI2’ = 45 + 10 log 10
       = 45 + 10.1
       = 55 dB
TI2” = 45 + 10 log 100
        = 45 + 10.2
        = 65 dB
maka perbandingannya adalah : 55/65 = 11:13


Mudah-mudahan bermanfaat buat siswa-siswaku, minimal buat saya nediri




Selasa, 09 Agustus 2011

Kupas Materi dan Soal UN Episode-2

Kembali kami posting materi UN dan contoh soalnya yang sering keluar disaat UN dan materi dengan soal-soal model yang itu-itu saja yaitu Intensitas Gelombang.

Intensitas Gelombang
Didefinisikan sebagai daya gelombang (P) yang dipindahkan melalui bidang seluas satu satuan yang tegak lurus pada arah cepat rambat gelombang.
Dengan persamaan 


Karena sumber gelombang memancar ke segala arah maka, luas bidang yang di tembus oleh gelombang adalah berupa luas bola, sehinnga :

Dengan A sebagai luas bola    
Maka persamaannya menjadi   
Jika ada gelombang bunyi yang di dengar oleh dua pendengar dengan jarak yang berbeda (Seperti gambar berikut) maka :

Maka persamaannya menjadi sebagai berikut :




         

Senin, 08 Agustus 2011

Kupas Materi dan Soal UN

Ada beberapa materi yang selalu muncul di saat UN bila kita cermati dengan seksama, dan dari materi itulah kemudian kita bisa memprediksi soal seperti apa yang akan keluar. Dari situlah kita dapat memperkirakan soal dengan tepat terutama materi yang jika dibuat soal variasinya terbatas, misalnya Efek Doppler, Intensitas Gelombang, Taraf Intensitas Gelombang dan seterusnya. Maka pada kesempatan ini akan kami sampaikan beberapa materi dan variasi soal yang akan keluar dengan merujuk jumlah variasi yang paling terbatas.

Kita mulai dari Efek Doppler materi ini jika dibuat soal variasinya hanya itu-itu saja dengan kata lain variasi terbatas, mari kita bahas dulu materinya dan akan saya tampilkan juga model soalnya.

Efek Doppler
Pengertiannya adalah sebuah peristiwa jika ada sebuah sumber bunyi dan pendengar yang bergerak relative satu sama lain (menjauhi atau mendekati) maka frekuensi yang didengar oleh pendengar tidak sama dengan frekuensi yang dipan carkan oleh sumber bunyi.
Maka untuk menentukan seberapa besar frekuensi yang didengar oleh pendengar bisa kita cari dengan persamaan sebagai berikut :

Keterangan :
Fp = frekuensi pendengar (Hz)
Fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
V  = kecepatan merambatnya gelombang di udara (m/s)
Vp = kecepatan pendengar (m/s)
Vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
Nampaknya memang agak aneh rumus kok sekaligus menggunakan tanda operator matematika sekaligus dua yaitu plus dan minus, tetapi ingat yang digunakan hanya salah satu saja tergantung dari kondisi sumber bunyi  dan pendengar, ketententuanya sebagai berikut :
Ø  Jika sumber bunyi  bergerak mendekati pendengar maka kecepatan sumber bunyi (Vs) bernilai negativ (Vs = -), jika bergerak sebaliknya maka bernilai positif (Vs = +)
Ø  Jika pendengar mendekati sumber bunyi maka kecepatan pendengar (Vp) bernilai positif (Vp = +), jika bergerak sebaliknya maka bernilai negative (Vp = - )
Sebagai contoh adalah gambar peristiwa di bawah ini

Dengan melihat peristiwa dan menerapkan aturan di atas maka kita bisa membuat persamaan Efek Doppler sbb:
Dengan melihat peristiwa dan menerapkan aturan di atas maka kita bisa membuat persamaan Efek Doppler sbb:
Berikut adalah contoh soal UN nya :
Soal UN Tahun 2010-2011 nomor 25 Paket 25 Kode D13-FIS(IPA)-E-03-2010/2011
Dini berada di dalam kereta api A yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2 m.s-1   sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s-1,  maka frekuensi peluit keeta B yang di dengar oleh Dini adalah…..
A. 680 Hz
B. 676 Hz
C. 660 Hz
D. 656 Hz
E. 640 Hz
Penyelesaian Soal
Diketahui :
Pendengar Dini maka                     è Vp = 0, karena Dini berada di kereta api A diam
Sumber bunyi kereta B                  è Vs = 2 m.s-1 mendekati pendengar maka Vs = -
                                                         V   = 340 2 m.s-1
                                                          fs  = 676 Hz
Ditanyakan frekuensi yang di dengar oleh Dini  (fp) ?
Jawab :
Sehingga persamaannya :



























Jumat, 05 Agustus 2011

Silabus Fisika Bermuatan Karakter Building

Tahun pelajaran baru 2011-2012 sudah dimulai, maka sebagai mana orang tua siswa yang dipusingkan oleh biaya anaknya harus bayar daftar ulang, buku baru, baju baru tas baru, sepatu baru, maka sebagi gurupun tidak lepas dari kewajiban rutin harus menyiapkan Silabus, RPP, Soal-soal dan administrasi yang berkaitan dengan kegiatan pembelajaran di kelas. Apalagi tiap tahun Silabus dan RPP selalu berkembang sesuai dengan tuntutan keadaan. Sekarang Silabus dan RPP harus memuat karakter building yang diharapkan siswa tidak hanya menguasai materi pelajaran tetapi juga harus bisa mengamalkan karakter-karakter seperti etika, sopan-santun, religius, dan karakter cinta dan bangga sebagai bangsa Indonesia.

Pada kesempatan ini saya mencoba membuat renovasi silabus dan RPP yang memuat karakter building, jika ada yang membutuhkannya silahkan sedot sebagai bahan penyempurnaan pembuatan silabus dan RPP disesuai dengan sekolah, daerah dan kearifkan lokal setempat.

Yang memerlukan silahkan sedot :
1. Silabus Fisika Kelas XII IPA Semester-1
2. Silabus Fisika Kelas XII IPA Semester-2
3. RPP Fisika Kelas XII IPA Semester-1
4. RPP Fisika Kelas XII IPA Semester-2

Ok bro..mudah-mudah bermanfaat jika kurang puas silahkan diperbaiki lagi.

Senin, 25 Juli 2011

Resep Jitu Belajar Fisika

Pak susah bangetttt.....!!!! Itulah kalimat yang terlalu sering saya dengar dari anak didik saya, meskipun ini terdengar tidak populer tapi dari tahun ke tahun kalimat itu yang sering mampir di telingaku. Maka kali ini saya mencoba membantu anak didik saya dengan memberikan resep sederhana yang menurut saya diharapkan bisa membantu anak didik saya dalam mengatasi masalah yang dihadapi kesehariannya. Jika belum pas persis mungkin cara menerapkannya yang belum tepat.

Berikut resep sederhana yang dapat saya sampaikan mudah-mudahan bisa membantu, resep ini saya ramu dari pengamatan dan pengalaman dalam proses pembelajaran dengan diawali dari kesulitan anak dalam memahami konsep fisika.
1.      Paham
Saya selalu mengatakan kepada siswa bagaimana di rumah bisa belajar fisika dengan mudah, karena pada saat di jelaskan gurunya atau simplenya pada saat ada gurunya di kelas belum paham apalagi kalau di rumah tanpa ada guru yang membimbing untuk memahami. Dengan kata lain jangan membawa ketidakpahaman ke rumah. Pastikan setelah usai pelajaran fisika harus paham dengan apa yang sudah di jelaskan.

2.      Bertanya
Bertanyalah jika apa yang disampaikan guru belum paham, bertanya tidak harus kepada guru mungkin teman sebangkunya, yang paling ideal bertanyalah kepada gurunya untuk bisa menjelaskan kembali biar lebih paham. Intinya jangan membawa ketidakpaham ke rumah, selesaikan di saat gurunya masih ada.
Kelemahan pada siswa kita antara lain adalah susah untuk mengajukan pertanyaan meskipun ini juga ada beberapa factor yang menyebabkan kenapa siswa kurang berani bertanya antara lain adalah :
v  Malu untuk bertanya karena yang ada di pikiran siswa jika bertanya akan terlihat ketidakpahamnnya oleh teman-teman padahal mestinya tidak begitu.
v  Anak yang belum terbiasa bertanya begitu akan mengajukan pertanyaan khawatir jika teman-temanya melihat, karena ini memang betul-betul terjadi begitu ada siswa yang jarang bertanya kemudian mengajukan pertanyaan seolah-olah perhatiaan temannya tertuju pada siswa yang bertanya.
v  Guru kurang bisa mengelola kelas sehingga muncul pertanyaan.
v  Untuk mengatasi itu semua maka guru harus bisa memberi motivasi siswa agar mau menanykan sesuatu yang dijelaskan tetapi belum paham.
3.      Latihan soal
Setelah paham dengan apa yang sudah disampaikan guru maka langkah selajutnya adalah berlatihlah mengerjakan soal. Kerjakan soal yang ada sebisa mungkin kalau belum bisa tetap dicoba, jika dicoba masih belum bias cobalah mulai dengan soal yang mudah dulu dan cari buku yang banyak conroh soal dan latihan soalnya sehingga akan membantu jika tidak bisa mengerjakan soal bisa membuka contoh soal.
4.      Belajar dengan prinsip gotong royong
Buatlah kelomok belajar yang disitu ada teman yang dipandang pinter, karena yang pinter diharapkan akan dapat membantu disaat menemui kesulitan mengerjakan soal latihan. Dengan berkelompok berarti kita menerapkan prinsip gotong royong yaitu beban yang berat menjadi ringan karena kita membagi kesulitan kita bersama teman-teman lainnya.
5.      Hafal rumus
Dalam mengerjakan fisika memang ada satu tuntutan yang mutlak yaitu hafal rumus. Tapi kita tidak perlu panic harus menghafal rumus yang berupa huruf dengan segala macam operator matematikanya, karena dengan sering latihan mengerjakan soal otomatis rumus akan hafal dengan sendirinya.
Demikian resep sederhana Insya Allah bermanfaat… semangat….