Properti Ilmu Fisika : Energi, Elektron, dan Bunyi
Properti Ilmu Fisika : Energi, Elektron, dan Bunyi – Energi ialah properti ilmu fisika dari sesuatu objek, serta dapat berpindah lewat interaksi fundamental, yang bisa diganti wujudnya tetapi tidak bisa diciptakan ataupun dimusnahkan. Joule ialah satuan dari SI untuk energi, serta dapat pula diambil dari jumlah yang diberikan kepada sesuatu objek( lewat kerja mekanik) dengan metode memindahkannya sepanjang 1 m dengan style 1 newton.
Kerja dan panas ialah 2 contoh proses atau mekanisme yang bisa memindahkan sejumlah energi. Hukum yang kedua termodinamika adalah membatasi jumlah kerja yang didapat melalui proses pemanasan-beberapa diantaranya akan hilang sebagai panas terbuang. Jumlah maksimum yang bisa dipakai untuk kerja disebut energi tersedia. Sistem seperti mesin dan juga benda hidup membutuhkan energi tersedia, tak hanya sembarang energi. Energi mekanik dan bentuk-bentuk energi yang lainnya bisa berpindah langsung ke bentuk energi panas tanpa batasan tertentu. pokerasia
Terdapat berbagai macam bentuk dari energi, akan tetapi semua tipe energi tersebut harus memenuhi berbagai kondisi seperti dapat diubah ke bentuk energi lainnya, mematuhi hukum konservasi energi, dan menyebabkan perubahan pada benda bermassa yang dikenai energi tersebut. www.mrchensjackson.com
Bentuk energi yang umum diantaranya adalah energi kinetik yang berasal dari benda bergerak, energi radiasi dari cahaya dan radiasi elektromagnetik, energi potensial yang tersimpan dalam sebuah benda karena posisinya seperti medan gravitasi, medan listrik ataupun medan magnet, dan energi panas yang terdiri dari energi potensial dan kinetik mikroskopik dari gerakan-gerakan partikel tak beraturan. Beberapa bentuk spesifik dari energi potensial ialah energi elastis yang disebabkan dari pemanjangan atau deformasi benda padat dan energi kimia seperti pelepasan panas ketika bahan bakar terbakar. Setiap benda yang mempunyai massa ketika sedang diam, mempunyai massa diam atau sama dengan energi diam, walau tidak dijelaskan dalam fenomena sehari-hari di fisika klasik.
Menurut neraca massa-energi, semua bentuk energi membutuhkan massa. Contohnya dengan menambahkan 25 kilowatt-jam yaitu 90 megajoule energi kepada objek akan meningkatkan massanya sebanyak 1 mikrogram; jika terdapat timbangan yang sebegitu sensitif maka penambahan massa ini bisa terlihat. Matahari dapat mengubah energi potensial nuklir menjadi bentuk energi yang lainnya; total massanya akan berubah pada saat energi terlepas ke sekelilingnya terutama dalam bentuk energi radiasi.
Walaupun energi bisa berubah bentuk, akan tetapi hukum kekekalan energi menyatakan bahwa total energi pada sebuah sistem hanya berubah jika energi berpindah masuk atau keluar dari sistem. Hal tersebut berarti tak mungkin menciptakan atau memusnahkan energi. Total energi dari sebuah sistem dapat dihitung dengan cara menambahkan semua bentuk energi dalam sistem tersebut. Contoh perpindahan dan transformasi energi ialah pembangkitan listrik, reaksi kimia, atau menaikkan benda.
Organisme yang hidup juga memerlukan energi tersedia untuk tetap hidup; manusia contohnya, membutuhkan energi dari makanan beserta oksigen untuk memetabolismenya. Peradaban juga membutuhkan pasokan energi untuk berbagai macam kegiatan; sumber energi seperti bahan bakar fosil merupakan topik penting dalam ekonomi dan politik. Iklim dan ekosistem yang ada di bumi juga dijalankan oleh energi radiasi yang didapat dari matahari (juga energi geotermal yang didapat dari dalam bumi.
Elektron
Elektron merupakan partikel subatom yang bermuatan negatif dan pada umumnya ditulis sebagai e–. Elektron tidak mempunyai komponen dasar ataupun mempunyai substruktur apapun yang diketahui, sehingga elektron dipercayai sebagai partikel elementer. Elektron mempunyai massa sekitar 1/1836 massa proton. Momentum sudut (spin) instrinsik elektron ialah setengah nilai integer dalam satuan ħ, yang berarti bahwa elektron termasuk fermion. Antipartikel elektron disebut dengan sebutan positron, yang identik dengan elektron, akan tetapi bermuatan positif. Pada saat sebuah elektron tumbuh dengan positron, kemungkinan keduanya bisa saling berhambur ataupun musnah total, menghasilan sepasang (atau lebih) foton sinar gama.
Elektron yang masuk di dalam generasi keluarga partikel lepton pertama, berpartisipasi dalam interaksi gravitasi, interaksi elektromagnetik dan interaksi lemah. Sama hal nya seperti seluruh materi, elektron juga mempunyai sifat bak partikel maupun bak gelombang (dualitas gelombang-partikel), sehingga ia dapat bertumbukan dengan partikel lain dan berdifraksi seperti cahaya. Oleh sebab itu elektron termasuk fermion, dua elektron berbeda tidak bisa menduduki keadaan kuantum yang sama sesuai dengan asas pengecualian Pauli.
Konsep muatan listrik yang tidak bisa dibagi-bagi lagi diteorikan untuk menjelaskan sifat-sifat kimiawi atom oleh filsuf alam yang bernama Richard Laming pada awal tahun 1838; nama electron diperkenalkan untuk menamakan muatan tersebut pada tahun 1894 oleh fisikawan Irlandia George Johnstone Stoney. Elektron berhasil untuk diidentifikasikan sebagai partikel pada tahun 1897 oleh J. J. Thomson.
Dalam banyak fenomena mengenau fisika, seperti listrik, magnetisme dan konduktivitas termal, elektron memainkan peran yang sangat penting. Elektron yang bergerak relatif terhadap pengamat akan menghasilkan medan magnetik dan lintasan elektron tersebut juga akan dilengkungkan oleh medan magnetik eksternal. Ketika sebuah elektron dipercepat, elektron bisa menyerap ataupun memancarkan energi dalam bentuk foton. Elektron bersama dengan inti atom yang terdiri dari proton dan neutron, membentuk atom. Akan tetapi elektron hanya mengambil 0,06% massa total atom. Gaya tarik Coulomb antara elektron dan juga proton menyebabkan elektron terikat dalam atom. Perkongsian ataupun pertukaran elektron antara dua atau lebih atom adalah penyebab utama terjadinya ikatan kimia.
Menurut teori nya, kebanyakan elektron yang ada dalam alam semesta diciptakan pada peristiwa Big Bang (ledakan besar), akan tetapi elektron juga bisa diciptakan melalui peluruhan beta isotop radioaktif maupun dalam tumbukan berenergi tinggi, contohnya pada saat sinar kosmis memasuki atmosfer. Elektron bisa dihancurkan melalui pemusnahan dengan positron, maupun bisa diserap semasa nukleosintesis bintang. Peralatan-peralatan laboratorium modern bisa digunakan untuk memuat ataupun untuk memantau elektron individual. Elektron mempunyai banyak kegunaan dalam teknologi modern, contohnya dalam mikroskop elektron, terapi radiasi, dan pemercepat partikel.
Bunyi
Bunyi atau suara ialah pemampatan mekanis atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara tersebut bisa berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi bisa merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara.
Kebanyakan suara ialah gabungan dari berbagai sinyal getar terdiri dari gelombang harmonis, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan getar osilasi atau frekuensi yang diukur dalam satuan getaran Hertz atau Hz dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam satuan tekanan suara desibel (dB).
Manusia mendengar bunyi pada saat gelombang bunyi, yaitu getaran di udara atau medium lain, sampai ke gendang telinga manusia. Batas dari frekuensi bunyi yang bisa didengar oleh telinga manusia berkisar antara 20 Hz sampai 20 kHz pada amplitudo berbagai variasi dalam kurva responsnya. Suara yang di atas 20 kHz disebut dengan ultrasonik dan di bawah 20 Hz disebut dengan infrasonik.
Kecepatan bunyi
Bunyi merambat di udara dengan kecepatan sekitar 1.224 km/jam. Bunyi merambat lebih lambat jika suhu dan tekanan udara lebih rendah. Di udara yang tipis dan dingin pada ketinggian lebih dari 11 km, kecepatan bunyi 1.000 km/jam. Di air, kecepatannya sekitar 5.400 km/jam, jauh lebih cepat daripada di udara.