21 Aplikasi Fisika Dalam Kehidupan Sehari-Hari Paling Lengkap
Aplikasi ilmu fisika dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak khususnya dalam bidang teknologi. Hal ini dikarenakan ilmu fisika memiliki peranan penting dalam kemajuan teknologi dan peradaban manusia.
Meskipun ilmu fisika terkenal sebagai mata pelajaran yang sulit di sekolah. Tetapi, semua orang tidak akan pernah terlepas dari manfaat ilmu fisika dalam kesehariannya. Contoh sederhananya penggunaan lampu sebagai penerangan atau handphone sebagai alat komunikasi.
Oleh karena itu, untuk mengenal fisika lebih lanjut. berikut ini dijelaskan berbagai aplikasi ilmu fisika dalam kehidupan sehari-hari. Semoga dengan mengetahuinya kamu tertantang untuk menjadi penemu berikutnya.
Aplikasi Fisika di Rumah
1. Aplikasi Fisika pada Dispenser Air
Dispenser air merupakan salah satu aplikasi fisika yang hampir dimiliki oleh semua orang di rumahnya. Dispenser memanfaatkan gaya gravitasi untuk mengeluarkan air dari dalam galon ke gelas kita.
Kemudian untuk bagian pemanasnya, dispenser menggunakan ilmu fisika yaitu perubahan energi listrik menjadi energi panas. Lalu pemanas pada dispenser juga bisa mati secara otomatis dengan menggunakan termostat.
Termostat merupakan sebuah alat untuk mematikan aliran listrik dengan memanfaatkan sifat pemuaian logam. Termostat terdiri dari dua keping logam yang memiliki koefisien muai yang berbeda.
2. Aplikasi Fisika pada Rice cooker
Rice cooker sesuai dengan namanya yaitu alat untuk memasak beras. Rice cooker mengubah energi listrik menjadi energi panas pada bagian elemen pemanas atau heater. Dengan begitu air yang berada di dalam wadah akan mendidih dan membuat beras menjadi matang.
Lalu bagaimana rice cooker bisa beralih ke mode warm saat nasi sudah matang? Nah, sama seperti pada dispenser, rice cooker juga memanfaatkan teknologi yang bernama termostat untuk menghentikan aliran listrik ketika nasi sudah matang.
Bagaimana cara termostat tahu kalau nasi sudah matang? yaitu dengan sensor suhu yang berada pada bagian tutup rice cooker. Saat air dipanaskan, air akan menjadi uap pada suhu 100 derajat celcius.
Sehingga saat kandungan air masih ada, suhu maksimal di dalam rice cooker adalah 100 derajat. Ketika air sepenuhnya menjadi uap, maka suhu akan meningkat dan sensor mendeteksi kenaikan suhu sehingga termostat akan memutus aliran listrik ke elemen pemanas.
3. Aplikasi Fisika pada mesin pendingin atau Kulkas
 |
| sumber: sumberterpercaya.com |
Pada saat ini hampir semua rumah tangga pasti memiliki kulkas di rumahnya. Namun, apakah kita sudah tahu bagaimana cara kulkas bekerja?
Cara kerja mesin pendingin dipelajari secara khusus dalam fisika yaitu bab termodinamika. Sederhananya kulkas bekerja dengan mengalirkan cairan pendingin melalui siklus kompresi (menaikkan tekanan zat pendingin) dan ekspansi (menurunkan tekanan) untuk memindahkan panas dari dalam kulkas ke luar kulkas.
Refrigeran atau zat pendingin yang dialirkan ke kumparan pipa kecil dalam kulkas, dapat kita ibaratkan sebagai es batu yang kita masukan kedalam gelas tertutup. Maka secara otomatis, suhu panas di dalam gelas akan di serap oleh es batu tersebut.
4. Aplikasi Fisika pada Pemanas air
Pemanas air atau water heater merupakan alat untuk memanaskan air yang akan digunakan untuk mandi di rumah-rumah. Alat ini biasanya menggunakan tenaga surya sebagai energi utamanya.
Pemanas air bekerja menggunakan prinsip termodinamika, fluida, dan massa jenis. Secara sederhana alat ini menampung panas dari sinar matahari untuk memanaskan air (bagian penangkap panas).
Kemudian air yang panas akan mengalir secara alami ke bagian tangki air (penampungan), kemudian air yang mengalir ke penampungan akan digantikan air yang lebih dingin, begitu seterusnya membuat siklus.
5. Aplikasi Fisika pada lampu LED
Lampu LED atau lithium emition dioda merupakan lampu modern yang memanfaatkan transisi elektron pada kulit atom. Elektron yang berpindah lintasan akan memancarkan cahaya sesuai dengan tingkat energinya.
Lampu LED bekerja dengan cara mengubah listrik menjadi cahaya menggunakan bahan khusus yang disebut semikonduktor.
Ketika listrik mengalir melalui lampu LED, elektron-elektron di dalam semikonduktor berpindah dan bertemu dengan "lubang" di material tersebut dan melepaskan energi dalam bentuk cahaya.
Proses ini membuat lampu LED lebih efisien karena lebih sedikit energi yang terbuang sebagai panas dibandingkan dengan lampu biasa.
LED juga dikenal lebih tahan lama karena tidak menggunakan filamen yang mudah putus, seperti pada lampu pijar. Dengan sedikit panas yang dihasilkan dan penggunaan energi yang lebih efisien, lampu LED menjadi pilihan yang lebih ramah lingkungan dan hemat biaya untuk penerangan.
6. Aplikasi Fisika Pada Smartphone
Aplikasi fisika pada handphone atau smartphone sangat banyak sekali. Meliputi cara kerja smartphone, sumber energi yang digunakan pada smartphone dan sensor-sensor yang bekerja padanya.
Dari semua itu yang paling penting adalah cara kerja smartphone untuk mengirimkan informasi. Informasi dikirim dengan gelombang elektromagnetik yang merambat secepat cahaya yakni 300 juta meter per sekon. Maka dari itu informasi yang kita kirimkan lewat smartphone, akan sampai ke penerima pada saat itu juga.
7. Aplikasi Fisika pada Rangkaian listrik rumah
Pernah bertanya-tanya gak bagaimana cara kerja listrik yang ada di rumah kamu? kenapa saat saklar di tekan lampu bisa mati. bahkan bisa dua lampu sekaligus yang mati.
Hal ini merupakan aplikasi dari materi listrik dinamis yaitu rangkaian listrik. Rangkaian listrik terdiri dari dua jenis yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Rangkaian seri berfungsi untuk membagi tegangan sedangkan rangkaian paralel berfungsi untuk membagi arus.
Fungsi saklar dalam rangkaian listrik yaitu untuk memutus aliran listrik yang masuk kedalam rangkaian tersebut. baik itu rangkaian seri maupun rangkaian paralel.
8. Aplikasi Fisika pada Microwave
Microwave merupakan perangkat elektronik yang digunakan untuk memasak dengan memanfaatkan gelombang micro. Gelombang ini dihasilkan dari komponen yang disebut dengan magnetron.
Selama proses memasak gelombang mikro dipantulkan, diserap dan disebarkan didalam alat tersebut. Ketika gelombang mikro mencapai makanan, mereka menyebabkan molekul-molekul air di dalam makanan untuk bergetar. Getaran ini menghasilkan panas melalui gesekan molekuler, yang pada gilirannya memanaskan makanan secara merata dari dalam
9. Aplikasi fisika pada Setrika Listrik
Setrika listrik adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi panas, kemudian panas tersebut digunakan untuk merapihkan pakaian. namun, tahukah kamu bahwa cara kerja setrika listrik erat kaitannya dengan fisika?
Saat dihubungkan dengan sumber tegangan, arus listrik dalam setrika akan mengalir dan memanaskan elemen pemanas. Elemen pemanas ini biasanya terbuat dari kawat nikrom yang berfungsi untuk menghambat aliran arus listrik sehingga berubah menjadi panas.
Panas yang dihasilkan oleh heater/pemanas, kemudian ditransfer ke plat yang ada di bagian bawahnya secara konduksi. Nah, saat pelat sudah panas setrika dapat digunakan untuk melicinkan pakaian.
Selain itu, untuk mengontrol panas yang dihasilkan oleh elemen pemanas setrika dilengkapi juga dengan termostat. sehingga ketika suhu sudah tinggi termostat akan memutus aliran listrik ke bagian elemen pemanas.
10. Aplikasi Fisika Pada Keran Air
Keran air yang digunakan di rumah biasanya memanfaatkan energi potensial air untuk mengalirkannya. Makanya tangki penyimpanan selalu di simpan di bagian yang lebih tinggi dari keran itu sendiri.
Selain itu kamu juga bisa menghitung kecepatan air keluar dan tekanan yang dimilikinya dengan menggunakan persamaan bernaulli atau bisa juga menghitungnya dengan teorema toricelli.
Aplikasi Fisika Pada Teknologi
1. Aplikasi Fisika pada PLTN
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir merupakan sumber energi listrik terbaru yang dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah besar dengan sumber daya yang minimal.
PLTN memanfaatkan energi yang dilepaskan dalam rekasi inti atom uranium. Berdasarkan persamaan Einsten tentang kesetaraan energi dan masssa atau E = MC^2, maka setiap massa yang hilang dalam reaksi inti akan dikonversi menjadi energi.
Energi yang dihasilkan dari reaksi inti yaitu energi panas yang selanjutnya digunakan untuk menguapkan air sehingga menghasilkan uap panas. uap panas akan memiliki tekanan yang sangat tinggi sehingga bisa digunakan untuk memutar generator listrik. Ketika generator AC ini berputar maka dihasilkanlah energi listrik.
2. Aplikasi Fisika pada PLTS
Pembangkit listrik tenaga surya merupakan sumber energi terbarukan yang mengubah energi matahari menjadi energi listrik, Pembangkit listrik tenaga surya bekerja berdasarkan prinsip efek foto listrik yang ditemukan oleh Heinrich Rudolf Hertz pada tahun 1887.
Efek foto listrik kemudian dirumuskan oleh Einstein setelah diketahui bahwa cahaya terdiri dari paket-paket energi yang disebut foton. Foton ini membawa energi dalam frekuensi tertentu. Sehingga ketika cahaya dengan frekuensi di atas ambang batas logam mengenai permukaan logam, maka elektron akan keluar dari logam tersebut.
Elektron yang keluar secara terus-menerus dari permukaan logam dan dialirkan dengan baik, maka akan terciptalah arus lsitrik yang kita manfaatkan sebagai pembangkit listrik tenaga surya.
Fun fact juga nih, Indonesia pada tahun 2023 telah membangun PLTS terapung di waduk cirata, Jawa Barat. PLTS terapung tersebut merupakan yang terbesar se-asia tenggara (ASEAN) dengan kapasitas maksimum 192 MWp (megawatt peak), keren kann..
3. Aplikasi Fisika Pada Roket Luar Angkasa
Roket merupakan teknologi yang diciptakan oleh manusia untuk menjelajahi luar angkasa. Prinsip kerja roket memanfaatkan hukum ketiga Newton tentang gaya aksi reaksi.
Jadi sederhananya roket akan menyemburkan sejumlah gas dari hasil pembakaran ke belakang, sehingga menciptakan gaya aksi kedepan yang berfungsi untuk mendorong roket maju.
4. Aplikasi Fisika pada generator Listrik
 |
| sumber; creative learning |
Ketika sebuah kumparan kawat (atau rotor) diputar di dalam medan magnet, perubahan medan magnet ini menyebabkan arus listrik mengalir dalam kawat tersebut—ini adalah inti dari Hukum Induksi Faraday.
Jadi, bayangkan generator sebagai dinamo raksasa yang diputar oleh turbin, yang bisa digerakkan oleh berbagai sumber energi seperti air (pembangkit listrik tenaga air), angin (pembangkit listrik tenaga angin), atau uap (pembangkit listrik tenaga uap).
Begitu kumparan mulai berputar, arus listrik yang dihasilkan bisa langsung digunakan untuk menyalakan lampu di rumah, mengisi baterai, atau menjalankan mesin. Tapi bukan cuma putar-putar saja, desain generator juga mempertimbangkan efisiensi, keandalan, dan ketahanan terhadap berbagai kondisi cuaca.
Misalnya, generator di daerah tropis mungkin perlu dilengkapi dengan pelindung terhadap kelembapan dan karat, sementara yang dipakai di ladang angin harus tahan terhadap guncangan dan perubahan angin mendadak. Intinya, aplikasi fisika pada generator listrik memungkinkan kita mengubah energi alam menjadi listrik yang bisa kita pakai sehari-hari.
5. Aplikasi Fisika pada Sinar Rontgen atau Sinar X
Rontgen, atau yang lebih dikenal sebagai X-ray, adalah aplikasi fisika yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sangat pendek untuk melihat bagian dalam tubuh manusia tanpa perlu operasi.
Saat melakukan rontgen, sinar X dipancarkan melalui tubuh dan diserap secara berbeda oleh berbagai jenis jaringan. Tulang, yang lebih padat, menyerap lebih banyak sinar X dan muncul lebih terang pada gambar, sementara jaringan lunak seperti otot atau organ menyerap lebih sedikit sinar X dan tampak lebih gelap.
Konsep di balik rontgen melibatkan interaksi sinar X dengan atom-atom di dalam tubuh. Ketika sinar X menabrak atom, sebagian energinya diserap, dan sebagian lagi menembus atau dibiaskan.
Perbedaan tingkat penyerapan ini memungkinkan dokter untuk mengidentifikasi berbagai masalah, seperti patah tulang, infeksi, atau benda asing dalam tubuh. Dengan bantuan teknologi ini, kita bisa memanfaatkan prinsip fisika untuk diagnosis medis yang cepat dan non-invasif.
6. Aplikasi fisika pada Tensimeter
Tensimeter, atau alat pengukur tekanan darah, memanfaatkan prinsip fisika sederhana dari tekanan fluida untuk mengukur tekanan darah seseorang. Saat manset tensimeter dipompa dan mengembang di sekitar lengan, aliran darah di arteri brachialis (arteri di lengan) akan terhenti sementara.
Kemudian, udara dalam manset dilepaskan perlahan, dan aliran darah mulai kembali mengalir. Sensor pada tensimeter akan mendeteksi suara aliran darah yang muncul saat tekanan di dalam manset sama dengan tekanan darah sistolik (tekanan saat jantung berdetak) dan diastolik (tekanan saat jantung dalam keadaan istirahat).
7. Aplikasi pada sterilisasi alat kesehatan
Sterilisasi alat kesehatan sangat penting untuk memastikan semua instrumen bebas dari mikroorganisme penyebab infeksi. Salah satu metode yang populer adalah menggunakan autoclave, di mana alat kesehatan dipanaskan dengan uap bertekanan tinggi.
Prinsip fisikanya sederhana: saat air dipanaskan di bawah tekanan, titik didihnya naik sehingga bisa mencapai suhu yang cukup tinggi untuk membunuh mikroorganisme. Ini juga berlaku pada sterilisasi dengan sinar UV atau gamma, yang menggunakan radiasi untuk merusak DNA mikroorganisme sehingga mereka tidak bisa berkembang biak.
Metode lain seperti sterilisasi gas (contohnya etilena oksida) memanfaatkan gas yang sangat reaktif untuk membunuh mikroorganisme, termasuk di celah-celah kecil alat.
Ada juga sterilisasi dengan plasma hidrogen peroksida, yang menggunakan gas terionisasi untuk menghasilkan radikal bebas yang sangat reaktif dan menghancurkan mikroorganisme. Setiap metode menggunakan prinsip fisika yang berbeda, tapi tujuannya sama: memastikan alat-alat kesehatan benar-benar steril dan aman digunakan.
8. Serat optik pada jaringan internet
Serat optik adalah teknologi yang menggunakan cahaya untuk mentransmisikan data dengan sangat cepat melalui kabel yang terbuat dari kaca atau plastik. Prinsip fisika utama yang digunakan di sini adalah total internal reflection atau pantulan dalam total.
Cahaya yang masuk ke dalam serat optik dipantulkan berulang kali di dalam serat tersebut tanpa keluar, karena sudut datang cahaya lebih besar dari sudut kritis. Ini memungkinkan cahaya (dan data yang dibawanya) bergerak jarak jauh dengan kecepatan tinggi dan minim gangguan. Oleh karena itu, serat optik sangat efisien untuk digunakan dalam komunikasi jarak jauh seperti internet, telepon, dan televisi kabel.
9. Aplikasi fisika pada sayap pesawat terbang
Pesawat dapat terbang ke angkasa karena adanya gaya angkat pesawat. Gaya angkat pesawat ini dijelaskan dengan hukum bernaulli. Dimana kamu akan mempelajari hukum bernaulli pada materi fluida dinamis.
Hukum bernaulli secara sederhana yaitu "kecepatan berbanding terbalik dengan tekanan". Untuk menghasilkan gaya angkat pada pesawat. Sayap pesawat di desain agar kecepatan udara di bagian atas pesawat lebih cepat dibandingkan di bagian bawah pesawat. Akibatnya tekanan di bagian atas rendah sehingga udara bagian bawah pesawat akan memiliki tekanan yang tinggi dan menciptakan gaya angkat.
10. Aplikasi fisika pada kereta Maglev
Elektromagnetisme
Maglev bekerja berdasarkan prinsip elektromagnetisme, khususnya hukum Faraday dan gaya Lorentz. Medan magnet yang kuat dihasilkan oleh elektromagnet di rel dan di bagian bawah kereta. Gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara magnet di rel dan kereta menyebabkan kereta melayang di atas rel, menghilangkan gesekan antara roda dan rel yang ada pada kereta konvensional.
Gaya Lorentz
Ketika arus listrik mengalir melalui konduktor di medan magnet, sebuah gaya yang disebut gaya Lorentz dihasilkan. Pada maglev, gaya ini digunakan untuk mendorong kereta ke depan. Elektromagnet di sepanjang rel terus-menerus mengubah polaritas untuk menarik atau mendorong kereta, menciptakan gerakan maju yang halus dan cepat.
Hukum Induksi Faraday
Perubahan medan magnet yang cepat pada rel maglev menyebabkan arus listrik diinduksi dalam konduktor, yang menghasilkan medan magnet tambahan. Medan magnet ini dapat digunakan untuk mengontrol dan menstabilkan kereta agar tetap melayang di jalur yang benar.
Superkonduktivitas
Beberapa sistem maglev menggunakan superkonduktor, bahan yang dapat menghantarkan listrik tanpa hambatan pada suhu sangat rendah. Superkonduktor menghasilkan medan magnet yang kuat dengan energi minimal, meningkatkan efisiensi dan stabilitas kereta maglev
11. Aplikasi fisika pada sistem Sonar
Sonar atau radar merupakan peralatan yang sering digunakan pada teknologi kapal laut, pesawat terbang maupun pesawat militer atau pesawat tempur.
Cara kerja sonar yaitu dengan mengirimkan gelombang bunyi ke daerah yang ingin dipantau, ketika ada objek yang melewati daerah tersebut maka gelombang yang dikirmkan akan memantul kembali dan di tangkap oleh sensor.
Itulah beberapa aplikasi ilmu fisika dalam kehidupan sehari-hari dan teknologi. Sejatinya ilmu fisika sangat berperan penting pada kemajuan teknologi dan informasi. Dengan mempelajari ilmu fisika memungkinkan manusia terus berinovasi untuk masa depan yang lebih baik lagi.
0 Response to "21 Aplikasi Fisika Dalam Kehidupan Sehari-Hari Paling Lengkap"
Posting Komentar
Silahkan berkomentar dengan sopan