APLIKASI FISIKA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Banyak orang yang
beranggapan bahwa Fisika hanya sekedar ilmu biasa yang hanya mempelajari
ilmu alam tanpa ada penerapannya. Terutama masih banyak orang yang
beranggapan bahwa Fisika hanya mempelajari rumus. Dan tak sedikit yang
tidak menyadari bahwa banyak peristiwa bahkan hal-hal yang sangat dekat
dengan kita melibatkan ilmu Fisika. Bahkan Fisika merupakan ilmu dasar
yang sangat dibutuhkan oleh cabang ilmu-ilmu lain. Mengapa Fisika sangat
penting dalam kehidupan kita? Tentu karena banyak peristiwa dalam
kehidupan kita yang melibatkan ilmu Fisika baik kita sadari maupun
tan.pa kita sadari. Semakin kita memahami Fisika kita akan mengetahui
bahwa Fisika mempunyai cakupan yang luas. Berikut adalah contoh aplikasi
ilmu Fisika dalam kehidupan sehari-hari.
Aplikasi Gerak Lurus Beraturan
Gerak
Lurus Beraturan (GLB) merupakan gerak yang memiliki kecepatan yang
konstan. Walaupun GLB sulitditemukan dalam kehidupan sehari-hari, karena
biasanya kecepatan gerak benda selalu berubah-ubah. Misalnya ketika
dirimu mengendarai sepeda motor atau mobil, laju mobil pasti selalu
berubah-ubah. Ketika ada kendaraan di depan, pasti kecepatan kendaraan
akan segera dikurangi. Hal ini agar kita tidak tabrakan dengan
pengendara lain, terutama jika kondisi jalan yang ramai. Lain lagi jika
kondisi jalan yang tikungan dan rusak.
C
ontoh kedua:
kendaraan
yang melewati jalan tol. Walaupun terdapat tikungan pada jalan tol,
kendaraan beroda bisa melakukan GLB pada jalan tol hal ini jika lintasan
tol lurus. Kendaraan yang bergerak pada jalan tol juga kadang mempunyai
kecepatan yang tetap.
Contoh kedua,
gerakan kereta api atau
kereta listrik di atas rel. Lintasan rel kereta kadang lurus, walaupun
jaraknya hanya beberapa kilometer. Kereta api melakukan GLB ketika
bergerak di atas lintasan rel yang lurus tersebut dengan laju tetap.
Contoh ketiga :
kapal
laut yang menyeberangi lautan atau samudera. Ketika melewati laut
lepas, kapal laut biasanya bergerak pada lintasan yang lurus dengan
kecepatan tetap. Ketika hendak tiba di pelabuhan tujuan, biasanya kapal
baru mengubah haluan dan mengurangi kecepatannya.
Contoh keempat
:
gerakan pesawat terbang. Pesawat terbang juga biasa melakukan GLB.
Setelah lepas landas, pesawat terbang biasanya bergerak pada lintasan
lurus dengan dengan laju tetap. Walaupun demikian, pesawat juga mengubah
arah geraknya ketika hendak tiba di bandara tujuan.
Aplikasi GLBB dalam kehidupan sehari-hari
.
GLBB
merupakan gerak lurus berubah beraturan. Berubah beraturan maksudnya
kecepatan gerak benda bertambah secara teratur atau berkurang secara
teratur. Perubahan kecepatan tersebut dinamakan percepatan. Secara awam
sangat r menemukan benda yang melakukan gerak lurus berubah beraturan.
Pada kasus kendaraan beroda misalnya, ketika mulai bergerak dari keadaan
diam, pengendara biasanya menekan pedal gas (mobil dkk) atau menarik
pedal gas (motor dkk). Pedal gas tersebut biasanya tidak ditekan atau
ditarik dengan teratur sehingga walaupun kendaraan kelihatannya mulai
bergerak dengan percepatan tertentu, besar percepatannya tidak tetap
alias selalu berubah-ubah. Contoh GLBB dalam kehidupan sehari-hari pada
gerak horisontal alias mendatar nyaris tidak ada.
Contoh GLBB
yang selalu kita jumpai dalam kehidupan hanya gerak jatuh bebas. Pada
gerak umit menemukan aplikasi GLBB dalam kehidupan sehari-hari.jatuh
bebas, yang bekerja hanya percepatan gravitasi dan besar percepatan
gravitasi bernilai tetap. Tapi dengan penerapa ilmu fisika, GLBB dapat
ditemukan dalam kegiatan kita sehari-hari. Contohnya buah mangga yang
lezat atau buah kelapa yang jatuh dari pohonnya.Jika kita pernah jatuh
dari atap rumah tanpa sadar kita juga melakukan GLBB.
Aplikasi gerak vertikal dalam kehidupan sehari-hari :
Gerak
vertikal terdiri dari dua jenis, yakni gerak vertikal ke atas dan gerak
vertikal ke bawah. Benda melakukan gerak vertikal ke atas atau ke bawah
jika lintasan gerak benda lurus. Kalau lintasan miring, gerakan benda
tersebut termasuk gerak parabola. Aplikasi gerak vertikal dalam
kehidupan sehari-hari misalnya ketika kita melempar sesuatu tegak lurus
ke bawah (permukaan tanah), ini termasuk gerak vertikal.
Aplikasi gelombang elektromagnetik:
Saat
ini hampir semua orang memiliki peralatan yang satu ini. Dia begitu
kecil yang bisa dengan nyaman diletakkan di dalam saku, namun dianggap
memiliki fungsi yang sangat besar terutama untuk berkomunikasi. Benda
itu adalah sebuah ponsel (telepon seluler). Saat ini ponsel tidak hanya
digunakan untuk menelpon saja tetapi juga untuk fungsi lain seperti
mengirim dan menerima pesan singkat (sms), mendengarkan musik, atau
mengambil foto. Bagaimana perangkat ponsel dapat terhubung dengan
perangkat ponsel yang lain padahal mereka saling berjauhan? Konsep yang
bisa menjelaskan fenomena ini adalah konsep gelombang elektromagnetik.
Konsep gelombang elektromagnetik ternyata sangat luas tidak hanya
berkaitan dengan TV atau ponsel saja, melainkan banyak aplikasi lain
yang bisa sering kita temukan sehari-hari di sekitar kita. Aplikasi
tersebut meliputi microwave, radio, radar, atau sinar-x. Selain itu
karya Röntgen yang mengantarkan dirinya mendapatkan hadiah nobel fisika
pada 1901 ini akan menjadi sebuah alat yang sangat berguna sekali dalam
kedokteran. Sinar-X itulah sebuah fenomena yang ditemukan oleh Roentgen
pada laboratoriumnya. Sebuah fenomena yang kemudian menjadi awal
pencitraan medis (medical imaging) pertama, tangan kiri istrinya menjadi
uji coba eksperimen penemuan ini. Inilah menjadi titik awal penggunaan
pencitraan medis untuk mengetahui struktur jaringan manusia tanpa
melalui pembedahan terlebih dahulu. Penemuan ini juga menjadi titik awal
perkembangan fisika medis di dunia, yang menkonsentrasikan aplikasi
ilmu fisika dalam bidang kedokteran.
Eksperimen Röntgen terhadap
tangan istrinya, menjadi inspirasi produksi alat yang dapat membantu
dokter dalam diagnosa terhadap pasien, dengan mengetahui citra tubuh
manusia. Citra atau gambar yang dihasilkan dari sinar-X ini sifatnya
adalah membuat gambar 2 dimensi dari organ tubuh yang dicitrakan dengan
memanfatkan konsep atenuasi berkas radiasi pada saat berinterakasi
dengan materi. Gambar atau citra objek yang diinginkan kemudian direkam
dalam media yang kemudian dikenal sebagai film. Dari Gambar yang
diproduksi di film inilah informasi medis dapat digali sesuai dengan
kebutuhan klinis yang akan dianalisis.
Setelah puluhan tahun
sinar-X ini mendominasi dunia kedokteran, terdapat kelemahan yaitu objek
organ tubuh kita 3 dimensi dipetakan dalam gambar 2 dimensi. Sehingga
akan terjadi saling tumpah tindih stukur yang dipetakan, secara klinis
informasi yang direkam di film dapat terdistorsi. Inilah tantangan
berikutnya bagi fisikawan untuk berkreasi. Tahun 1971, seorang fisikwan
bernama Hounsfield memperkenalkan sebuah hasil invensinya yang dikenal
dengan
Computerized Tomography
atau yang lazim dikenal dengan nama
CT Scan. Invensi Hounsfield ini menjawab tantangan kelemahan citra
sinar-X konvensional yaitu CT dapat dapat mencitrakan objek dalam 3
Dimensi yang tersusun atas irisan-irisan gambar (tomography) yang
dihasilkan dari perhitungan algoritma(bahasa program) komputer. Karya
Hounsfield ini menjadi revolusi besar-besaraan dalam dunia pencitraan
medis atau kedokteran yang merupakan rangkaian yang berkaitan.
Citra/gambar hasil CT dapat menujukan struktur tubuh kita secara 3
dimensi, sehingga secara medis dapat dijadikan sebagai sebuah alat bantu
untuk penegakkan diagnosa yang dibutuhkan. Untuk mengabadikan penemunya
dalam CT terdapat bilangan CT atau
Hounsfield Unit (HU)
, namun penemuan ini juga meruapakan jasa Radon dan Cormack.
Tahun 1990an, lahir kembali sebuah perangkat yang dikenal dengan nama
Magnetic Resonance Imaging
.
Perangkat ini invensi yang tidak kalah hebatnya dengan CT, karena
menggunakan sistem fisika yang berbeda. MRI istilah kerennya menggunakan
pemanfaatan aktivitas fisis spin tubuh manusia pada saat berada dalam
medan magnet yang kuat dan kemudian dengan sistem gangguan gelombang
radio yang sama dengan frekuensi Larmor, menghasilkan sebuah sinyal
listrik. Sinyal inilah yang dikenal dengan
Free Induction Decay
yang
kemudian dievaluasi dengan Transformasi Fourier menjadi citra 3
Dimensi. Invensi ini juga sangat fenomenal, karena terobosan baru yang
tidak menggunakan radiasi pengion seperti CT dan sinar Roentgen untuk
dapat menghasilkan sebuah citra dengan resolusi yang yang sangat baik
dalam mencitrakan stuktur tubuh manusia khususnya organ kepala. Inventor
MRI mendapat ganjaran hadiah nobel bidang fisologi dan kedokteran tahun
2003.
Inilah sekelumit peranan fisika yang yang sangat
revlusioner mengubah dunia kedokteran menjadi modern. Tanpa lahirnya
sinar-X, CT, dan MR bagaimana kita dapat mengetahui posisi kelainan yang
ada ditubuh kita bagian dalam atau kanker? Dengan karya fisikawan,
insiyur, ahli komputer munculah sebuah teknologi yang digunakan untuk
penegakkan diagnosa. Banyak teknologi lain yang dikembangkan oleh para
fisikawan dan ilmuwan lain untuk kedokteran seperti halnya
ultrasonografi, linear accelerator untuk radioterapi, dan juga CT dan
USG 4 Dimensi.
Aplikasi energi(nuklir) dalam kehidupan sehari-hari:
Teknologi
dan teknik penggunaan nuklir dapat memberikan manfaat dan kontribusi
yang besar untuk pembangunan ekonomi dan kesejahteraan rakyat. Misalnya,
nuklir dapat digunakan di bidang pertanian, seperti pemuliaan tanaman
Sorgum dan Gandum dengan melalui metode induksi mutasi dengan sinar
Gamma.
Di bidang kedokteran, teknik nuklir memberikan kontribusi yang tidak kalah besar, yaitu,
terapi three dimensional conformal radiotherapy
(3D-CRT),
yang dapat mengembangkan metode pembedahan dengan menggunakan radiasi
pengion sebagai pisau bedahnya. Dengan teknik ini, kasus-kasus tumor
ganas yang sulit dijangkau dengan pisau bedah konvensional menjadi dapat
diatasi, bahkan tanpa merusak jaringan lainnya.
Di bidang
energi, nuklir dapat berperan sebagai penghasil energi Pembangkit
Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). PLTN dapat menghasilkan energi yang lebih
besar dibandingkan pembangkit
Aplikasi hukum Newton:
Hukum 1 newton :
sebuah benda mempertahankan kedudukannya
contoh : jika kita dalam sebuah mobil saat mobil itu tiba2 maju badan kita tba2 terdorong
ke belakang
Hukum 2 newton :
kita berada dalam lift
hukum 3 newton :
ini merupakan gaya aksi = reaksi
contoh : saat kita menekan papan tulis (aksi) maka papan tulis memberikan reaksi , bila
aksi lebih besar dari pada reaksi maka papan tulis akan rusak dan sebaliknya
Marilah
para ilmuwan bangsaku, berlombalah berkreasi. Minimalnya untuk
kemandirian kita akan teknologi untuk melayani kebutuhan bangsa
sendiri….. Fisikawan Indonesia teruslah berkarya.