Tag: fisika

Sep 24

Gerak Relatif

Ketika di bulan Syaban, sering kita berujar “sebentar lagi kita masuk ke bulan Ramadhan.” Ketika Ramadhan usai, kita berujar “Ramadhan telah meninggalkan kita.” Yang menjadi pertanyaan: yang bergerak kita (Ramadhan diam), atau Ramadhan (kita yang diam).

motion_relativeGerak memang relatif. Pertimbangkan kasus berikut: Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 10 m/s, sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan 100 m/s, dengan arah seperti yang ditunjukkan pada gambar di samping ini. Berapa kecepatan pesawat menurut mobil?

( Read more )

comment? Posted in My Course, News & Article, Seri Ramadan, The Mechanism
May 28

Menghilangkan Alergi terhadap Persamaan Schrödinger

Banyak alasan kenapa mahasiswa fisika ataupun teknik fisika yang rada alergi atau setidak-tidaknya gimana-gitu-dech dengan Schrödinger, bukan Erwin Schrödinger si pencetus, melainkan pada persamaan yang dicetuskannya. Persamaan Schrödinger pasti muncul ketika belajar Fisika Modern, atau Fisika Atom, Fisika Zat Padat, apalagi Fisika Kuantum. Saya sendiri pertama kali mengenal persamaan ini saat duduk di kelas 3 SMA, membaca buku Fisika Modern karya Arthur Beiser yang diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia. Di bangku kuliah, persamaan ini diajarkan oleh Pak Andrianto Handojo di matakuliah Fisika Modern.

Kenapa alergi? Tentu banyak alasannya. Yang jelas, bukan karena cemburu pada Erwin yang dalam sejumlah legenda disebut sebagai the real playboy. Kepada mahasiswa, saya menganjurkan buku Introduction to Quantum Mechanics karya David J. Griffiths sebagai acuan mempelajari persamaan ini.

Mari kita telaah, kira-kira bagian mana yang membuat sebagian kita rada gimana-gitu-dech dengan persamaan ini. Kita tulis terlebih dahulu persamaan Schrödinger dalam bentuk bergantung waktu (time dependent),

\left(- \frac{\hbar^2}{2\, m} \nabla^2 + V\right) \Psi = \Im\, \hbar\: \frac{\partial \Psi}{\partial t},

dengan $\Psi$ adalah solusi persamaan sebagai fungsi waktu dan posisi ($\Psi(t, x)$), $\nabla^2$ adalah operator Laplacian, dan $V$ adalah fungsi energi potensial.

( Read more )

6 comments Posted in My Course, The Mechanism
May 19

Kuliah Metode Fisika Eksperimental 2009/2010

Berikut adalah kuliah FII311 Metode Fisika Eksperimental (lebih dikenal dengan MFE) di Departemen Fisika, Universitas Airlangga, yang saya ampu pada semester genap 2009/2010.

Mengenai kuliah ini

Kuliah ini secara garis besarnya menjawab pertanyaan, “what to do with my data after I have done my experiment,” atau pengolahan data atau data mining. Mengenai teknik eksperiment dan teknik pengambilan data dipelajari pada kuliah eksperimen fisika.

( Read more )

2 comments Posted in My Course
May 01

Massa sebuah benda itu

“Berapa beratmu?” tanya Aragorn kepada Gimli. Gimli menjawab, “100 kg”.

Dialog di atas sering kita dengar, tentunya dengan mengganti Aragorn dan Gimli menjadi orang-orang nyata yang kita kenal. Dan, kita juga tahu bahwa dialog itu keliru karena kilogram bukan satuan berat, melainkan massa. Ya, pertanyaan Aragorn yang lebih tepat adalah, “berapa massamu?” Berat sendiri termasuk keluarga gaya dengan satuan newton.

Tapi, tahukan kita bahwa massa itu sendiri memiliki tiga definisi berbeda?

massa sebagai identitas materi

Konsep massa memainkan peran penting dalam kinematika dan dinamika sistem. Jika sistem itu kita bedakan atas materi dan gelombang, maka massa menjadi identitas dari sebuah materi sementara identitas gelombang diberikan oleh panjang gelombangnya. Hipotesis dualisme gelombang-partikel de Broglie kemudian memberikan keterkaitan antara massa dan panjang gelombang sebagai

\lambda = \frac{h}{m\,v}\;.

Relasi di atas memberikan kita panjang gelombang sebuah benda bermassa m yang sedang bergerak dengan kecepatan v. Konstanta h adalah tetapan Planck.

massa sebagai inersia

Jika sistem itu jelas adalah materi, maka definisi pertama massa partikel diberikan oleh hukum 1 dan 2 Newton:

( Read more )

25 comments Posted in Mathematics, The Mechanism
Dec 26

Cahaya, Makhluk Takberumur

Ada satu benda di dunia ini, yang sudah ada semenjak alam semesta lahir, tapi tidak berumur. Itulah foton, atau partikel cahaya. Bagaimana mungkin? Mari kita telaah dengan teori relativitas khusus Einstein.

Begitu mendengar teori relativitas khusus, ingatan kita spontan menuju konstanta kecepatan cahaya, kecepatan tercepat yang ada di jagad raya ini. Relativitas khusus mengatakan bahwa ruang dan waktu, yang oleh Newtonian dianggap terpisah dan bernilai absolut, menyesuaikan diri mereka demi menjaga konstanitas kecepatan cahaya yang bernilai 3 × 108 meter/detik tersebut. Dengan kata lain, dimensi waktu akan melambat atau mencepat dan dimensi ruang akan memanjang atau memendek, sehingga kecepatan foton selalu bernilai sama.

Konsep ini disimpulkan dengan satu kalimat: “benda bergerak akan merasakan waktu melambat dan ruang memendek.” Konsep ini tidaklah sederhana, saat Einstein mempostulatkannya pada tahun 1905, butuh puluhan tahun bagi para fisikawan untuk benar-benar bisa mengerti teori tersebut.

Artikel ini membahas tiga hal: konsep dilatasi waktu dan kontraksi panjang, umur cahaya, dan kapan cahaya dilahirkan.

Sekarang mari kita ulangi percobaan fantasi yang pernah Einstein lakukan untuk memahami bagaimana waktu melambat dan ruang memendek.

( Read more )

3 comments Posted in News & Article, The Mechanism
Dec 07

Kuliah Fisika Modern 2009/2010

Berikut adalah catatan kuliah dan slide presentasi kuliah FID201 Fisika Modern di Departemen Fisika, Universitas Airlangga, untuk semester ganjil 2009/2010. Secara garis besar materi sama dengan untuk semester genap 2008/2009. Kurikulum FID201 secara garis besar dibagi atas relativitas khusus dan mekanika kuantum.

———————————————-

Update materi untuk diunduh

  • 7 December
    • [presentasi kuliah] The Schroedinger Equation in Spherical Coordinate (Revision)
    • [presentasi kuliah] Hydrogen Atom
  • 4 December
    • [presentasi kuliah] The Schroedinger Equation in Spherical Coordinate
    • Problem Set 3: Schrodinger equation in 3D and Atom Hydrogen
  • 2 December
    • [catatan kuliah bab 5] Teori Atom Pra-Mekanika Kuantum: perkembangan teori atom, model atom oleh Dalton, Thompson, Rutherford, dan Bohr
    • [catatan kuliah bab 6] Atom Hidrogen: model atom hidrogen oleh mekanika kuantum
  • 1 December
    • [presentasi kuliah] The infinite square well potential — the famous example of Schroedinger equation application ( Read more )
41 comments Posted in My Course, The Mechanism
Nov 15

Kuliah Umum pada Acara Kuis Fisika SMA 2009

Saya diminta untuk memberikan kuliah umum kepada para peserta Kuis Fisika 2009. Kuis Fisika adalah acara tahunan yang digelar oleh Himafi Unair, diiukit oleh siswa SMP dan SMA. Acara ini terdiri dari tiga babak, penyisihan, semi-final, dan final.

Saya coba memberikan materi yang ringan, dengan tujuan menghibur dan menggugah mereka dengan fisika. Dengan segala keterbatasan, saya ambil topik Hukum Lorentz: bahwa partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet akan mengalami gaya magnet,

\vec{F} = q\, (\vec{v} \times \vec{B})

dengan q adalah muatan (elektron bermuatan negatif), v adalah kecepatan partikel dan B adalah medan magnet. Perhatikan, kecepatan dan medan magnet adalah besaran vektor. Perkalian silang antara kedua besaran ini memberikan besaran vektor juga yang arahnya selalu tegak lurus terhadap v dan B (aturan tangan kanan).

( Read more )

3 comments Posted in My Course, News & Article
Nov 09

Kuliah Listrik dan Magnet 2009

Update 9 November 2009 (klik more…)

  • Pertemuan ke-13, 10 November 2009: “Medan Listrik di dalam Bahan”
  • PR 6 untuk Kuiz 6, 17 November 2009

Update 2 Oktober 2009:

  • PR 4 untuk Kuiz 4, 8 Oktober 2009 (klik more…)

Update 26 September 2009:

  • Pertemuan ke-9, 6 Oktober 2009: “Konduktor” (materi tahun 2008)
  • Pertemuan ke-8, 1 Oktober 2009: “Kerja dan Energi dalam Elektrostatik”

Update 25 September 2009:

  • Pertemuan ke-7, 29 September 2009: “Ulas-ulang Medan listrik dan potensial listrik”.

( Read more )

11 comments Posted in My Course, The Mechanism
Oct 08

Serat Optik dan Mata Elektronik

Nobel Fisika 2009 telah diumumkan oleh Royal Swedish of Science di Stockholm, Swedia, pada Selasa 6 Oktober 2009, pukul 16:45 (4:45pm) WIB. Penghargaan tertinggi di dunia sains ini diberikan kepada tiga ilmuwan yang telah berperan sangat penting dalam perkembangan teknologi informasi. Setengah medali diberikan kepada Charles Kao dan setengah sisanya dibagi dua oleh Williard Boyle dan George Smith.

Bidang riset yang digeluti para pemenang Nobel Fisika 2009 ini adalah fisika optik. Kao misalnya, memprediksi 40 tahun yang lalu bahwa serat optik mampu mengantarkan informasi dengan sangat cepat, nyaris mendekati kecepatan cahaya (kecepatan paling cepat sejagad raya). Sedangkan Boyle dan Smith menciptakan sensor CCD (charged-couple device) yang sering kita temui pada kamera modern sekarang.

Saat gempa yang terjadi di Padang 30 September 2009 yang lalu, serempak seluruh dunia mengetahuinya. Media elektronik, seperti radio, televisi, dan berita online, menyajikan liputan berita dan gambar. Kecepatan penyebaran informasi dan proses penyajian gambar berkualitas adalah berkat teknologi serat optik dan sensor CCD. ( Read more )

8 comments Posted in News & Article, The Mechanism, The Standard Model
Oct 06

Nobel Fisika 2009

nobel_fisika_2009

Serat optik telah menjadi saluran utama komunikasi modern kita. Informasi dapat dikirim dan diterima dalam sekejap mata.

Telah diumumkan, ya… telah diumumkan. Setengah penghargaan paling bergengsi di sains ini diberikan kepada Charles Kuen Kao (Cina dan Inggris, kiri) dan setengahnya lagi dibagi dua antara Williard Sterling Boyle (Amerika Serikat, tengah) dan George Elwood Smith (Amerika Serikat, kanan). (Biografi singkat ketika Nobelis ini terlampir di akhir artikel)

Ketiga ilmuwan tersebut berperan sangat penting dalam perkembangan teknologi informasi modern.

Kao misalnya, membuat prediksi 40 tahun yang lalu bahwa serat optik mampu mengantarkan informasi dengan sangat cepat, nyaris mendekati kecepatan cahaya (kecepatan paling cepat sejagad raya). Komunikasi yang sangat cepat yang kita nikmati sekarang adalah akibat dari aplikasi serat optik. Gempa yang terjadi di Padang 30 September 2009 silam dapat langsung diketahui orang di seluruh dunia pada saat itu juga karena teknologi serat optik ini.

( Read more )

4 comments Posted in News & Article
« Older Entries
Newer Entries »