SMA – fisika itu sunatullah

Proses Perubahan Fase Zat

Masih ingat artikel Wujud Zat Kelima dan suplemennya, Perubahan Fase Zat? Pada akhir artikel suplemen, saya tempelkan diagram temperatur-energi berikut ini.

Diagram temperatur-energi panas (T-Q) pada perubahan fase wujud zat.

Diagram ini menjelaskan pertambahan panas pada sebuah zat akan menaikkan temperatur zat tersebut sampai pada satu titik zat tersebut mengalami perubahan fase.

Pada proses perubahan fase ini, energi terus bertambah sedangkan tempetarur tetap.

Ketika fase zat sudah benar-benar berganti, misalnya dari padat menjadi cair, temperatur zat kembali naik seiring kenaikan panas.

Pertanyaannya, apa yang terjadi pada perubahan fase sehingga temperatur tidak bertambah seiring bertambahnya panas?

Seorang tweep meminta saya menulis konsep arus atau tegangan rms. Pertanyaan serupa juga pernah saya terima lewat email terkait tulisan “Arus bolak-balik, apa itu?”. Di samping itu, sudah lama saya tidak menulis blog, saya pikir baik juga memulai untuk saya menuliskan tentang rms.

Banyak cara memulai pembahasan tentang rms. Yang paling mudah mungkin dari bahasa. Root-mean-square artinya “dikuadratkan, lalu diambil rata-ratanya, kemudian diakarkuadratkan”. Jadi, kalau ada sebuah sekumpulan pengukuran {\(x_i\)} (dengan indeks \(i = 1, 2, \ldots , N\) menunjukkan nilai pengukuran ke-\(i\)), untuk mendapatkan nilai rms-nya:

kuadratkan setiap nilai pengukuran: \({x_1}^2, {x_2}^2, \ldots, {x_N}^2\)
rata-ratakan, \(\frac{1}{N}\sum_i^N{(x_i)^2} = y\)
dan akar kuadratkan, \(\sqrt{y} = x_\text{rms}\)

Langkah kedua menunjukkan bahwa sesungguhnya yang kita lakukan adalah mencari nilai rata-rata.

Pertanyaan penting sekarang adalah, “Kenapa mencari rata-rata harus pakai rms?”. Konsep rms berasal dari statistik, sebuah seni matematika untuk menganalisis angka-angka hasil pengukuran. Mari kita pelajari konsep ini dari contoh berikut.

Arus Bolak-balik, Apa Itu?

pengantar: artikel ini pertama kali saya muat pada hari Minggu, 8 April 2007, di blog saya febdian.net yang berbasis drupal. Saya muat lagi di sini.

Nyaris semua orang pernah dengar, pernah memakainya dalam kalimat sehari-hari: arus bolak-balik, atau AC (alternating current). Tapi ketika ditanya apa itu arus bolak-balik, kebanyakan dari kita angkat bahu atau menggeleng. Jangankan orang kebanyakan seperti kita, para mahasiswa yang sedang mengambil kuliah Fisika Dasar pun banyak yang angkat bahu.

“Apa itu AC,” kata saya membuka tes awal di sebuah praktikum Fisika Dasar. “Arus bolak-balik, Pak,” kata mereka.

“Ya, apa itu arus bolak-balik?” tanya saya balik.

Mereka mulai saling pandang. Saya coba bantu mereka dengan mengganti pertanyaan, “Yang bolak-balik apanya?”.

“Arusnya Pak…”

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).

Perubahan Fase Zat

Artikel ini adalah suplemen dari artikel Wujud Zat Kelima, membahas sedikit detil tentang konsep perubahan fase. Cocok untuk siswa SMA dan sederajat, terutama yang masih bingung dengan “asas Black”, hehe. Kata kunci pada perubahan fase sebuah zat adalah “panas zat berubah, tapi temperaturnya tetap“.

Pada artikel Wujud Zat Kelima, disinggung konsep “perubahan fase”. Secara harfiah, perubahan fase terjadi saat sebuah zat berubah dari satu wujud ke wujud yang lain. Misalnya dari gas ke cair, cair ke padat, padat ke gas, dan sebaliknya. Proses-proses perubahan fase diilustrasikan oleh Gambar Proses perubahan fase zat (baca artikel Wujud Zat Kelima). Setiap proses melibatkan panas, baik panas itu dilepas oleh zat ataupun diterima oleh zat, tapi tidak melibatkan perubahan temperatur!

Tag: SMA

Proses Perubahan Fase Zat

Root-Mean-Square (rms)

Arus Bolak-balik, Apa Itu?

Kuliah Umum pada Acara Kuis Fisika SMA 2009

Perubahan Fase Zat