Cara Menyederhanakan Rumus Fisika

Oleh : Suwarso

 

Seringkali pelajaran IPA Fisika menyebabkan ketakutan bagi banyak siswa di sekolah dibandingkan IPA Biologi. Hal ini mungkin juga yang menyebabkan nilai rata-rata ujian akhir mata pelajaran IPA rendah dibanding mata pelajaran matematika. Keluhan mereka yang mengalami ketakutan terhadap fisika adalah karena mata pelajaran ini dituntut untuk dapat menghapal rumus-rumus yang jumlahnya cukup banyak.

Sebenarnya rumus-rumus matematika pada pelajaran adalah fisika adalah penyederhanaan sebuah pengertian (teori) yang diperoleh dari pengamatan dan percobaan serta fakta-fakta yang terjadi di sekitar kehidupan kita. Karena itulah mata pelajaran termasuk kelompok ilmu pasti. Karena itu harus ada kiat-kiat atau cara tersendiri untuk dapat menguasai teori dan mengaplikasikan rurmus-rumus fisika yang sebenarnya bisa dilakukan oleh semua orang termasuk kita semua. Masing-masing kita mempunyai cara yang unik untuk dapat memahami teori dan menerapkan rumus-rumus fisika.

Beberapa kiat yang dapat kita lakukan untuk cepat mengingat dan memahami rumus-rumus fisika antara lain :

1.      Mengingat lambang besaran dan satuan fisika

Lambang besaran dan satuannya dalam fisika adalah kesepakatan secara internasional. Karena itu berlaku di semua negara selamanya tidak berubah. Tidak akan ada dua besaran maupun satuan yang memiliki lambang yang sama. Kalaupun ada lambang huruf yang sama yang dipakai sebagai lambang besaran dan satuan tetap dibedakan huruf kapital dan huruf kecil. Misalnya besaran tegangan listrik dilambangkan dengan huruf V (kapital) dan besaran kecepatan rata-rata dilambangkan dengan huruf v (kecil). 

2.      Membaca dengan teliti pengertian dan penjelasan rumus.

Sudah dijelaskan di atas bahwa rumus adalah ringkasan kalimat pernyataan sebuah pengertian (teori/hukum). Kita tidak akan memahami pengertian itu tanpa membacanya dengan teliti. Karena itu biasakanlah membaca seluruh penjelasan sesuatu yang kita baca.

3.      Lancar operasi bilangan dan persamaan matematika

Rumus-rumus dalam fisika sebenarnya adalah operasi bilangan persamaan, karena itu paham dan lancar operasi dan persamaan bilangan wajib. Untuk itu kita harus lebih sering lagi latihan menghitung terutama operasi perkalian dan pembagian  untuk bilangan pecahan biasa, bilangan pecahan desimal maupun pecahan bilangan baku.

4.  Paham dan lancar mengubah bilangan pecahan biasa ke pecahan desimal dan bilangan baku

     Paham dan lancar mengubah bilangan pecahan biasa ke bilangan pecahan desimal dan ke pecahan bilangan baku mutlak harus dikuasai karena pada hitungan yang nilainya sangat kecil atau sangat besar akan lebih mudah dikerjakan denganmenggunakan bilangan baku.

5.  Latihan mengaplikasikan rumus dengan bilangan kecil (sederhana)

    Ketika kita masih belum paham asal muasal dan seluk beluk suatu rumus maka akan lebih cepat kita memahaminya ketika kitaa mencoba mengaplikasikannya dengan memasukkan bilangan-bilangan kecil yang hasilnya sudah kita ketahui.

Contoh : 

Rumus kecepatan rata-rata

Definisi : Jarak tempuh adalah kecepatan dikali waktu 

Rumus  :        

Apabila  besaran jarak tempuh (S) kita ubah dengan angka 8 (delapan) dan waktu diubah dengan angka 2 (dua) maka v (kecepatan rata-rata) adalah 8 (delapan) dibagi 2 (dua) hasilnya 4 (empat), sehingga didapatlah rumus :

Sehingga dapat didefinisikan juga :

Kecepatan rata-rata adalah hasil bagi antara jarak tempuh dengan waktu tempuh

Cara ini juga dapat dilakukan untuk rumus-rumus yang lain.

6.  Mengerjakan latihan sebanyak-banyaknya

    Penerapan rumus akan lebih kamu kuasai dan tidak ragu-ragu dengan hasil jawabannya apabila kita sering berlatih dengan menggunakan rumus lain.

Menyederhanakan rumus dengan menggunakan segitiga ajaib

Untuk agar kita bisa lebih cepat mengingat dapat juga kita gunakan dengan cara memasukkan  rumus Segitiga Ajaib, seperti gambar berikut ini :

Catatan :

-         bagian yang harus diisi yang berada di atas garis lurus/datar pada segitiga adalah hasil dari operasi bilangan yang berada di bawah garis.

-  Operasi bilangan yang ada di bawah garis lurus/datar berupa operasi bilangan pertambahan atau perkalian

-        Garis lurus/datar berfungsi sebagai kebalikan operasi bilangan di bawah garis datar.

-        Sehingga ketika dimasukkan rumus kecepatan terlihat seperti gambar :

Dengan hanya menggunakan gambar segitiga seperti gambar di atas kita akan dengan mudah mengingat rumus :

-          Untuk mencari nilai S, kita tutup S (jarak tempuh) maka terlihat bahwa S adalah hasil perkalian antara v (kecepatan rata-rata) dengan t (waktu tempuh)

-          Untuk mencari nilai t (waktu tempuh), t kita tutup. Sehingga terlihat t adalah hasil bagi antara S (jarak tempuh) danv (kecepatan rata-rata)

-          Untuk mencari nilai v (kecepatan rata-rata). Kita tutup v maka terlihat v adalah berasal dari S (jarak tempuh) dibagi t (waktu tempuh)

Demikianlah cara mengingat dan menyederhanakan rumus-rumus yang jumlahnya cukup banyak dalam mata pelajaraan IPA tetapi harus kita mengingatnya karena seluruh hukum alam yang terjadi di alam ini saling berkaitan atau berhubungan. Terima kasih.

Pembelahan Mitosis

Sistem Reproduksi pada Manusia

oleh : Suwarso

Makhluk hidup umurnya terbatas. Karena itu untuk mempertahankan kelestarian jenisnya sebelum makhluk hidup itu mati akan menghasilkan individu-individu baru yang memiliki sifat-sifat sama dengan makhluk sebelumnya yang dinamakan berkembang biak yang caranya antara makhluk yang satu dengan yang lain tidak sama sesuai dengan jenis dan tingkatan makhluk hidup itu sendiri. Demikian juga dengan manusia yang menghasilkan keturunan baru dengan cara beranak (vivivar). 

Manusia adalah salah satu jenis makhluk yang terdiri dari banyak sel (makhluk multiselluler) , dan ada makhluk yang tubuhnya hanya terdiri dari satu sel (makhluk uniselluler) contohnya bakteri yang juga nama lainnya  mikro organisme (makhluk berukuran kecil).  Tetapi awal kehidupan manusia dan makhluk multiselluler diawali dari satu sel yaitu zigot (hasil peleburan sel kelamin betina (sel telur/ovum) dengan sel kelamin jantan (sel sperma/spermatozooid). Karena itu, sebelum kita mempelajari sistem reproduksi manusia terlebih dahulu kita pelajari reproduksi sel atau pembelahan sel.

Pembelahan Sel

Pembelahan sel sangat penting bagi keberlangsungan hidup organisma. yaitu , untuk :

1. Pertumbuhan makhluk hidup
2. Perbaikan/mengganti sel-sel yang rusak atau mati
3. Reproduksi atau berkembang biak

Pertumbuhan

Pertumbuhan adalah proses pertambahan volume tubuh dari kecil menjadi besar contohnya bayi yang ukuran tubuhnya kecil berkembang menjadi besar. hal ini disebabkan pertambahan jumlah sel dalam tubuhnya karena sel bereproduksi dengan cara membelah diri.

Perbaikan

umur sel pada tubuh kita terbatas, ada yang lama dan ada yang pendek. Sel darah merah dalam tubuh kita umurnya kurang lebih seratus dua puluh (120) hari. setiap hari tubuh kita akan membetuk sel darah merah yang baru untuk mengganti sel darah merah yang rusak atau mati. Demikian juga dengan kulit kita yang merupakan bagian tubuh yang paling rentan mengalami kerusakan karena pengaruh dari luar. ketika kulit kita terluka akan mengalami kerusakan atau mati. Penyembuhaan kulit dari luka adalah karena kulit atau bagian tubuh yang mati atau rusak digantikan dengan sel baru hasil pembelahan sel yang sudah ada sebelumnya.

Berkembang biak/reproduksi

untuk makhluk hidup bersel tunggal misalnya bakteri, ketika volume selnya mencapai ukuran maksimum akan mengalami pembelahan dari satu menjadi dua dan seterusnya dimana sel anak yang dihasilkan mewarisi genetik yang sama dengan induknya sehingga memiliki sifat yang sama dengan sel semula.

Pembentukan sel-sel baru atau anakan dari sel yang sudah ada sebelumnya dapat terjadi melalui proses pembelahan sel. Pembelahan sel dibedakan menjadi pembelahan mitosis dan meiosis.

Pembelahan mitosis 

Pembelahan mitosis terjadi pada sel-sel tubuh (sel somatik) makhluk hidup. Pada pembelahan ini, dihasilkan sel anak yang mempunyai kromosom yang jumlahnya sama dengan jumlah kromosom sel induk. Kromosom adalah materi genetik yang berperan dalam pewarisan sifat.

Pembelahan meiosis

Pembelahan secara meiosis hanya terjadi pada sel-sel kelamin. Pembelahan ini berfungsi untuk menghasilkan sel gamet (sel telur atau sel sperma). Melalui pembelahan ini akan dihasilkan sel anak yang mempunyai jumlah kromosom setengah dari jumlah kromosom sel induk.

Tahap pembelahan mitosis

Pembelahan mitosis merupakan tipe pembelahan sel yang menghasilkan dua sel anakan yang mempunyai karakter identik secara genetik dengan sel induk. Artinya, kedua sel anakan yang terbentuk mempunyai susunan genetika yang sama dengan induknya, termasuk jumlah kromosom. Jika sel induk memiliki kromosom 2n (diploid), maka jumlah kromosom yang dimiliki oleh sel anakan juga 2n (diploid).

Pembelahan mitosis merupakan proses yang berkesinambungan yang terdiri atas empat fase pembelahan, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. setiap tahap pembelahan mempunyai ciri-ciri seperti yang dijelaskan seperti gambar berikut.

Pada tahap akhir dari pembelahan mitosis yaitu fase telofase, umumnya selalu diikuti dengan pembelahan sitoplasma yang disebut dengan sitokinesis. Pada saat sitokinesis, terbentuk cincin pembelahan yang berfungsi membagi sitoplasma sehingga terbentuk dua sel anakan. untuk lebih jelasnya mengenai pembelahan silahkan perhatikan tautan video di sini.

Kecepatan pembelahan mitosis

 

Pembelahan sel secara mitosis disebut juga pembelahan biner, karena satu sel induk membelah menjadi dua, empat, delapan, enam belas, tigapuluh empat dan seterusnya sehingga secara matematis dirumuskan 2ⁿ (dua pangkat n). Sehingga dari satu sel induk pada pembelahan ke 4 menjadi 16 (enambelas) sel anak, yang kalau kita hitung secara matematis adalah :

 2ⁿ  = 2⁴,

     = 2 x 2 x 2 x 2

     = 16

pertumbuhan embrio ayam dalam telur dari satu sel menjadi anak ayam yang menetas sempurna selama 21 hari dan perkembangan embrio manusia di dalam kandungan adalah contoh betapa cepatnya peristiwa pembelahan sel secara mitosis. Gambar berikut adalah keadaan embrio manusia berumur 63 hari (9 minggu) yang berkembang mulai dari satu sel.

Pandemi Covid 19

Saat ini kita semua bangsa Indonesia bahkan seluruh bangsa di dunia sedang merasakan wabah penyakit Corona atau Covid 19 yang penyebabnya adalah virus jenis corona yang merupakan organisme sederhana atau satu sel yang tentu saja perkembangbiakannya juga masih sederhana.

Virus akan berkembang biak sangat pesat ketika berada pada lingkungan yang sesuai. Bagian dalam tubuh kita adalah termasuk lingkungan yang sangat sesuai untuk kehidupan virus corona sehingga dapat bertahan hidup dan berkembang baik dan dapat menular ke orang lain melalui berbagai media yang sesuai. Karena tubuh memiliki daya tahanlah kita tidak menderita sakit karena kemungkinan virus yang yang menginfeksi (masuk) ke tubuh kita  sudah mati duluan sebelum sempat berkembang biak. Perilaku kebiasaan hidup sehat : memakai masker di tempat umum, cuci tangan pakai sabun di air mengalir minimal 20 detik, menjaga jarak  dan berolah raga adalah upaya pribadi untuk memperkecil tertular  dan menularkan virus penyebab penyakit  yang saat ini sedang mewabah. 

Semua ahli di seluruh dunia saat ini sedang berusaha untuk menemukan vaksin yang dapat menjadikan tubuh seseorang memiliki daya tahan atau daya tangkal terhadap infeksi virus ini sehingga kita tidak menderita penyakit ini. Akan tetapi sekalipun nanti vaksin terhadap virus ini sudah ditemukan kebiasaan hidup baru yang di istilahkan new normal itu harus tetap terpelihara dalam diri kita.

Harus kita sadari dan pahami bahwa virus adalah juga makhluk hidup yang dapat mengalami adaptasi dan mutasi agar keberadaannya di dunia ini tetap bisa eksis. sehingga secara alami penyebab penyakit ini tidak mungkin hilang. Sehingga yang bisa kita usahakan adalah menekan keberadaan virus ini dan memiliki daya tahan dan daya tangkal terhadap terhadapnya. 

Rumus Umum Konversi Suhu Termometer

Rumus Umum Konversi Suhu Berbagai Termometer

oleh : Suwarso

Ada banyak termometer yang dibuat sesuai dengan kegunaannya. Tetapi termometer berdasarkan penskalaannya yang umum kita kenal sehari-hari adalah : termometer Celcius, termometer Fahrenheit dan kalau pada pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) ditambah termometer Kalvin dan termometer Reamur. Dan untuk keperluan pengayaan pengetahuan dan keterampilan siswa ditambah termometer dengan skala buatan sendiri yang dikenal dengan nama termometer x.

Tidak seperti ketika saya SMP yang ketika menyelesaikan soal konversi suhu dengan menggunakan beberapa rumus perbandingan skala termometer, tetapi kali ini saya memperkenalkan satu rumus yang dapat digunakan untuk mengkonversi suhu semua termometer yang kami beri nama "Rumus Umum Konversi Suhu Termometer"

Beberapa hal yang perlu diketahui dan dingat dalam menerapkan rumus yang saya sampaikan adalah :

1. Titik tetap bawah (TTB) dan titik tetap atas (TTA) termometer.
Pada saat proses pembuatan termometer titik tetap bawah (TTB) ditentukan berdasarkan suhu air membeku dan titik tetap atas (TTA) ditentukan berdasarkan suhu air saat mendidih pada tekanan udara 1 atmosfer(atm). misalnya Celcius menentukan skala 0 - 100 (100 skala) dan Fahrenheit menentukan skala 32 - 212 (180 skala).
2. Jumlah skala termometer.
Jumlah skala termometer dapat diperoleh dari skala titik tetap atas (TTA) dikurang skala titik tetap bawah (TTB).

Adapun rumus umum konversi suhu termometer adalah sebagai berikut :

keterangan :

suhu awal  : skala suhu termometer yang diketahui.

suhu akhir :  skala suhu termometer yang dicari. 

sebagai contoh untuk penggunaan rumus di atas adalah :

Suhu air dalam ceret ketika diukur menggunakan termometer Celcius menunjukkan skala 50 derajat. Jika diukur menggunakan termometer Fahrenheit akan menunjuk skala .....

 

cukup mudah dan praktis kan. silahkan coba menggunakan skala termometer yang lain. 

Untuk mempermudah mengingat jumlah skala berikut disampaikan tabel berbagai skala termometer.

Berdasarkan tabel di atas dapat kita ketahui  titik tetap atas termometer (x) yaitu ................ dan jumlah skala termometer (y) yaitu ......................

Dan dengan menggunakan rumus di atas maka 50 derajat Celcius sama dengan .............. derajat termometer y