Pertanyaan Fisika Sederhana yang Sulit Dijawab
Banyak fenomena menarik yang terjadi di alam, menyimpan
“misteri” tanda kebesaran Tuhan Yang Maha Esa. Pertanyaan-pertanyaan muncul
sebagai langkah awal untuk menguak ”misteri” tersebut. Pertanyaan yang
sederhana diajukan oleh orang sekitar kita tentang fenomena alam mungkin akan
sulit kita jawab. Berikut penjelasan fenomena-fenomena alam yang diperoleh dari
beberapa sumber berdasarkan kacamata fisika. Semoga Bermanfaat !
1.
Bagaimana terjadinya awan?
Panas dari matahari akan menyebabkan
air dilaut, sungai dan danau menguap. Uap air yang hangat tersebut akan
bergerak naik keatas, dan saat uap tersebut naik, uap air mulai menjadi dingin.
Hasilnya, uap air tersebut mulai berkondensasi membentuk kembali
butiran-butiran air. Kumpulan dari butiran-butiran air dilangit tersebut yang
kita kenal sebagai awan. Butiran-butiran air yang makin lama makin membesar
akhirnya akan jatuh kembali ke bumi sebagai hujan. Kadangkala, suhu udara yang
terlalu dingin membuat butiran-butiran air tersebut membeku membentuk es dan
jatuh kembali ke bumi sebagai salju.
2.
Mengapa langit biru?
Sinar matahari yang menerangi langit
siang berwarna putih yang “terbuat” dari warna pelangi.Debu dan
partikel-partikel udara lain di udara mengurai cahaya dari matahari dan biru
keluar paling kuat. Delapan foton cahaya biru muncul untuk setiap satu merah
(cahaya biru yang memancar keluar dari molekul delapan kali lebih terang
daripada cahaya merah). Langit tidak “murni” biru, karena warna-warna lain juga
mencapai ke mata kita tetapi warna yang lain “ditenggelamkan” oleh warna biru.
3.
Bagaimana pelangi terbentuk?
Pelangi terbentuk karena pembiasan
sinar matahari oleh tetesan air yang ada di atmosfir. Ketika sinar matahari
melalui tetesan air, cahaya tersebut dibengkokkan sedemikian rupa sehingga
membuat warna-warna yang ada pada cahaya tersebut terpisah. Tiap warna
dibelokkan pada sudut yang berbeda, dan warna merah adalah warna yang paling
terakhir dibengkokkan, sedangkan ungu adalah yang paling pertama. Fenomena ini
yang kita lihat sebagai pelangi.
4.
Mengapa Bisa Terjadi Petir?
Petir terjadi akibat perpindahan muatan
negatif menuju ke muatan positif. Menurut batasan fisika, petir adalah lompatan
bunga api raksasa antara dua massa dengan medan listrik berbeda. Prinsip
dasarnya kira-kira sama dengan lompatan api pada busi.
Petir adalah hasil pelepasan muatan
listrik di awan. Energi dari pelepasan itu begitu besarnya sehingga menimbulkan
rentetan cahaya, panas, dan bunyi yang sangat kuat yaitu geluduk, guntur, atau
halilintar. Geluduk, guntur, atau halilintar ini dapat menghancurkan bangunan,
membunuh manusia, dan memusnahkan pohon. Sedemikian raksasanya sampai-sampai
ketika petir itu melesat, tubuh awan akan terang dibuatnya, sebagai akibat
udara yang terbelah, sambarannya yang rata-rata memiliki kecepatan 150.000
km/detik itu juga akan menimbulkan bunyi yang menggelegar.
5.
Mengapa Terdapat titik-titik air pada gelas yang berisi es
Karena Udara yang ada di sekeliling
gelas mengandung uap air. Ketika gelas diisi es, gelas menjadi dingin. Udara
yang bersentuhan dengan gelas dingin ini akan turun suhunya. Uap air yang ada
di udara pun ikut mendingin. Jika suhunya sudah cukup dingin, uap air ini akan
mengembun membentuk tetes-tetes air di bagian luar gelas
6.
Mengapa bintang berkelap-kelip?
Bintang berkedap kedip
dimalam hari karena cahaya bintang yang masuk ke bumi melalui atmosfer yang
bergoyang-goyang. Didalam atmosfer bumi ada lapisan atau tempat yang tebal dan
tipis, dan selalu bergerak bergoyang-goyang sehingga ketika cahaya
bintang masuk melewati atmosfer akan tampak seperti bergoyang goyang (berkedap
kedip) Inilah yang membuat bintang seolah berkelap-kelip namun sebenarnya
tidak. Kejadian ini sama seperti ketika kita sedang melihat benda didalam air,
contohnya kamu sedang melihat ikan dilaut, ikan tersebut akan tampak
bergoyang-goyang didalam karena adanya goyangan dari air, begitu juga jika kamu
yang sedang menyelam melihat orang diatas air, akan terlihat sama (bergoyang)
begitulah yang dialami cahaya bintang melalui atmosfer, akan telihat seolah
berkedap kedip.
7.
Bagaimana embun terjadi?
Embun terbentuk ketika udara yang
berada di dekat permukaan tanah menjadi dingin mendekati titik dimana udara
tidak dapat lagi menahan semua uap air. Kelebihan uap air itu kemudian berubah
menjadi embun di atas benda-benda di dekat tanah. Sepanjang hari benda-benda
menyerap panas dari matahari. Sedangkan di malam hari benda-benda kehilangan panas
tersebut melalui suatu proses yang disebut radiasi termal. Ketika benda-benda
di dekat tanah menjadi dingin, suhu udara disekitarnya juga menjadi berkurang.
Udara yang lebih dingin tidak dapat menahan uap air sebanyak udara yang lebih
hangat. Jika suhu udara bertambah semakin dingin, maka akhirnya akan mencapai
titik embun. Titik embun adalah suhu dimana udara masih sanggup menahan uap air
sebanyak mungkin. Bila suhu udara semakin bertambah dingin, sebagian uap air
akan mengembun di atas permukaan benda yang terdekat.
8.
Gelas termasuk benda padat, tetapi
mengapa gelas terlihat bening?
Molekul dari benda padat biasanya
saling mengikat dengan rapat, karena itu umumnya sinar tidak dapat menembus
benda padat. Pada cairan dan gas, molekul-molekul bergerak bebas dan memiliki
banyak ruang kosong diantara molekulnya. Itulah sebabnya sinar dengan mudah
menembus material seperti gas dan air. Gelas dibuat dengan cara melebur pasir
dan mendinginkannya kembali. Bahan yang terbentuk akhirnya menjadi padat dan
kaku, tetapi masih memiliki molekul yang bebas bergerak seperti sifat molekul
pada cairan, sehingga ruang kosong diantara molekul gelas tersebut bisa
dilewati oleh cahaya, walaupun gelas adalah benda padat.
9.
Mengapa Tubuh Kita Gemetar pada Saat
Cuaca Dingin?
Tubuh manusia tidak dapat mengtoleransi
suhu yang terlalu rendah maupun terlalu tinggi. Seseorang yang berada di luar
ruangan dengan temperatur udara di bawah minus 29oC tanpa mengenakan pakaian
yang cukup tebal akan beku dan berakhir pada kematian karena tubuhnya
kehilangan panas. Temperatur tubuh normal adalah 37oC, dan ketika temperatur
udara lebih rendah dari temperatur tubuh, panas akan mengalir dari tubuh kita.
Pada temperatur udara sedang (berkisar antara 15-20oC), tubuh kita tidak
terlalu bermasalah, bahkan sesungguhnya temperatur udara sedang sangat
dibutuhkan karena tubuh kita memproduksi panas berlebih dari yang kita butuhkan
dan harus dilepas sebagian. Suatu kondisi di mana temperatur udara sangat
rendah sehingga tubuh melepas terlalu banyak panas sehingga temperatur tubuh
turun disebut dengan hypothermia. Penurunan panas tubuh badan antara 1oC hingga
2oC mengakibatkan tubuh gemetar, yang merupakan salah satu usaha tubuh kita
untuk menaikkan temperatur tubuh melalui gerakan dari sendi-sendi otot.
Penurunan yang lebih drastis lagi mengakibatkan kehilangan kesadaran dan bahkan
kematian.
Kebalikan dari kondisi di atas disebut
dengan hiperthermia. Hal ini dapat disebabkan oleh tingginya udara di luar
maupun faktor dari dalam tubuh kita sendiri yaitu ketika seseorang menderita
demam.
10.Bagaimana gitar listrik dapat
menghasilkan bunyi
Bagian gitar listrik yang menghasilkan
bunyi adalah batang mendatar yang berisi magnet-magnet batang yang dililit
kumparan kawat (disebut juga pickup). Senar gitar terbuat dari logam. Ketika
bergetar, senar memotong garis medan magnet dan menghasilkan perubahan fluks
magnetik dari magnet batang. Perubahan fluks ini menghasilkan arus listrik pada
kumparan dan akan dikuatkan oleh ampliflier sehingga terdengar bunyi.
