Ilmu Fisika dan Cabang-Cabangnya

Ilmu Fisika dan Cabang-Cabangnya - Ilmu Fisika memiliki cabang-cabang yang sangat banyak, berbagai ilmu fisika juga berkaitan dengan ilmu exacta lain nya seperti Matematika, Kimia dan Biologi.

Berikut beberapa cabang ilmu fisika yang patut kita ketahui

Mekanika adalah satu cabang fisika yang mempelajari tentang gerak.Mekanika klasik terbagi atas 2 bagian yakni Kinematika dan Dinamika.

• kinematika membahas bagaimana suatu objek yang bergerak tanpa Menyelidiki sebab-sebab apa yang menyebabkan suatu objek bergerak. 
• dinamika mempelajari bagaimana suatu objek yang bergerak dengan menyelidiki penyebab.

Mekanika kuantum adalah cabang dasar fisika yang menggantikan mekanika klasik pada tataran atom dan subatom.

Mekanika fluida adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari fluida (yang dapat berupa cairan dan gas)

Yang berkaitan dengan listrik dan magnet :

• Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya.
• Teknik Elektro atau Teknik listrik (bahasa Inggris: electrical engineering) adalah salah satu bidang ilmu teknik mengenai aplikasi listrik untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.
• Elektrostatis adalah ilmu yang mempelajari listrik statis
• Elektrodinamis adalah ilmu yang mempelajari listrik dinamis
• Bioelektromagnetik adaIah disiplin ilmu yang mempelajari fenomena listrik, magnetik dan elektromagnetik yang muncul pada jaringan makhluk bidup. 

Termodinamika adalah kajian tentang energi atau panas yang berpindah
Fisika inti adalah ilmu fisika yang mengkaji atom / bagian-bagian atom
Fisika Gelombang adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gelombang
Fisika Optik (Geometri) adalah ilmu fisika yang mempelajari tentang cahaya.
Kosmografi/astronomi adalah ilmu mempelajari tentang perbintangan dan benda- benda angkasa.
Fisika Kedokteran (Fisika Medis) membahas bagaimana penggunaan ilmu fisika dalam bidang kedokteran (medis), di antaranya:

• Biomekanika meliputi gaya dan hukum fluida dalam tubuh 
• Bioakuistik (bunyi dan efeknya pada sel hidup/ manusia) 
• Biooptik (mata dan penggunaan alat-alat optik) 
• Biolistrik (sistem listrik pada sel hidup terutama pada jantung manusia)

Fisika radiasi adalah ilmu fisika yang mempelajari setiap proses di mana energi bergerak melalui media atau melalui ruang, dan akhirnya diserap oleh benda lain.
Fisika Lingkungan adalah Ilmu yang mempelajari kaitan fenomena fisika dengan lingkungan. Beberapa di antaranya antara lain :

• Fisika Tanah dalam/Bumi
• Fisika Tanah Permukaan
• Fisika udara 
• Hidrologi
• Fisika gempa (seismografi fisik)
• Fisika laut (oseanografi fisik)
• Meteorologi 
• Fisika awan
• Fisika Atmosfer

Geofisika adalah perpaduan antara ilmu fisika, geografi, kimia dan matematika. Dari segi Fisika yang dipelajari adalah:

• Ilmu Gempa atau Seismologiyang mempelajari tentang gempa 
• Magnet bumi 
• Gravitasi termasuk pasang surut dan anomali gravitasi bumi 
• Geo-Elektro (aspek listrik bumi), dll

Selain yang diuraikan di atas, seiring perkembangan zaman, ilmu fisika telah menjadi bagian dari segi kehidupan, misalnya

• Ekonomifisika yang merupakan aplikasi fisika dalam bidang ekonomi 
• Fisika Komputasi adalah solusi persamaan-persamaan Fisika- Matematik dengan menggunakan , dan lain- lain yang mengakibatkan fisika itu selalu ada dalam berbagai aspek. 

Demikian beberapa cabang ilmu fisika yang patut kita ketahui, semoga bermanfaat.

Kedudukan, Jarak dan Perpindahan

Kedudukan, Jarak dan Perpindahan - Kedudukan diartikan sebagai letak (posisi) suatu benda pada waktu tertentu terhadap acuan. Pengukuran posisi, jarak, atau laju harus dibuat dengan mengacu pada suatu kerangka acuan atau kerangka sudut pandang.

Sebagai contoh, ketika kita berada di atas kereta api yang bergerak dengan laju 80 km/jam, kalian mungkin akan memerhatikan seseorang yang berjalan melewati ke arah depan kereta dengan laju tertentu, katakanlah 10 km/jam. Tentu saja ini merupakan laju orang tersebut terhadap kereta sebagai kerangka acuan. Terhadap permukaan bumi, orang tersebut bergerak dengan laju 80 km/jam + 10 km/jam = 90 km/jam. Penentuan kerangka acuan penting dalam menyatakan laju.

Bahkan, jarak pun bergantung pada kerangka acuan. Sebagai contoh, tidak ada artinya jika saya memberitahukan bahwa kota Yogyakarta berjarak 60 km, kecuali kita memperjelas 60 km dari arah mana. Terlebih lagi, ketika menspesifikasikan gerak suatu benda, adalah penting untuk tidak hanya menyatakan laju tetapi juga arah gerak.

Seringkali kita dapat menyatakan arah dengan menggunakan titik-titik mata angin, yaitu Utara, Timur, Selatan, dan Barat, atau menggunakan “atas” dan “bawah”. Dalam fisika, kita sering menggunakan sumbu koordinat, untuk menyatakan kerangka acuan. Kita akan selalu dapat menempatkan titik asal O, dan arah sumbu x dan y. Benda-benda yang diletakkan di kanan titik asal (O) pada sumbu x memiliki koordinat x yang biasanya positif, dan titik-titik di sebelah kiri O memiliki koordinat negatif. 

Posisi sepanjang sumbu y biasanya dianggap positif jika berada di atas O, dan negatif jika di bawah O, walaupun peraturan yang menyatakan sebaliknya juga dapat digunakan jika lebih memudahkan. Semua titik pada bidang dapat dispesifikasikan dengan memberinya koordinat x dan y. Pada gerak satu dimensi, kita sering memilih sumbu x sebagai garis di mana gerakan tersebut terjadi. Dengan demikian, posisi benda pada setiap saat dinyatakan dengan koordinat x saja.

Dalam fisika, jarak dan perpindahan memiliki pengertian yang berbeda. Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi benda dalam selang waktu tertentu. Jadi, perpindahan adalah seberapa jauh jarak benda tersebut dari titik awalnya.

Untuk melihat perbedaan antara jarak total dan perpindahan, misalnya seseorang berjalan sejauh 50 m ke arah Timur dan kemudian berbalik (ke arah Barat) dan berjalan menempuh jarak 30 m. Jarak total yang ditempuh adalah 80 m, tetapi perpindahannya hanya 20 m karena posisi orang itu pada saat ini hanya berjarak 20 m dari titik awalnya.

Jika sebuah benda bergerak selama selang waktu tertentu, misalnya pada saat t1 benda berada pada sumbu x di titik x1 pada sistem koordinat. Pada waktu t2 benda berada pada titik x2.

Perpindahan benda ini dapat dituliskan:

Δx = x2 − x1

Simbol Δ (delta) menyatakan perubahan suatu besaran. Dengan demikian, Δx berarti “perubahan pada x” yang merupakan perpindahan. Perubahan besaran apapun berarti nilai akhir besaran tersebut dikurangi nilai awalnya.

Demikianlah materi Kedudukan, Jarak dan Perpindahan.

Fisika dan Ruang Lingkupnya

Fisika dan Ruang Lingkupnya

1. Arti Fisika

Fisika berasal dari bahasa Yunani yang berarti “alam”. Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari sifat dan gejala pada benda-benda di alam. Gejala-gejala ini pada mulanya adalah apa yang dialami oleh indra kita, misalnya penglihatan menemukan optika atau cahaya, pendengaran menemukan pelajaran tentang bunyi, dan indra peraba yang dapat merasakan panas.

Fisika menjadi ilmu pengetahuan yang mendasar, karena berhubungan dengan perilaku dan struktur benda, khususnya benda mati. Menurut sejarah, fisika adalah bidang ilmu yang tertua, karena dimulai dengan pengamatan-pengamatan dari gerakan benda-benda langit, bagaimana lintasannya, periodenya, usianya, dan lain-lain. Bidang ilmu ini telah dimulai berabad-abad yang lalu, dan berkembang pada zaman Galileo dan Newton. Galileo merumuskan hukum-hukum mengenai benda yang jatuh, sedangkan Newton mempelajari gerak pada umumnya, termasuk gerak planet-planet pada sistem tata surya.

Pada zaman modern seperti sekarang ini, ilmu fisika sangat mendukung perkembangan teknologi, industri, komunikasi, termasuk kerekayasaan (engineering), kimia, biologi, kedokteran, dan lain-lain. Ilmu fisika dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan mengenai fenomena-fenomena yang menarik. Mengapa bumi dapat mengelilingi matahari? Bagaimana udara dapat menahan pesawat terbang yang berat? Mengapa langit tampak berwarna biru? Bagaimana siaran/tayangan TV dapat menjangkau tempat-tempat yang jauh? Mengapa sifat-sifat listrik sangat diperlukan dalam sistem komunikasi dan industri? Bagaimana peluru kendali dapat diarahkan ke sasaran yang letaknya sangat jauh, bahkan antarbenua? Dan akhirnya, bagaimana pesawat dapat mendarat di bulan? Ini semua dipelajari dalam berbagai bidang ilmu fisika.

Bidang fisika secara garis besar terbagi atas dua kelompok, yaitu fisika klasik dan fisika modern. Fisika klasik bersumber pada gejala-gejala yang ditangkap oleh indra. Fisika klasik meliputi mekanika, listrik magnet, panas, bunyi, optika, dan gelombang yang menjadi perbatasan antara fisika klasik dan fisika modern. Fisika modern berkembang mulai abad ke-20, sejak penemuan teori relativitas Einstein dan radioaktivitas oleh keluarga Curie.

2. Hubungan Fisika dengan Ilmu Pengetahuan Lain

Tujuan mempelajari ilmu fisika adalah agar kita dapat mengetahui bagian-bagian dasar dari benda dan mengerti interaksi antara benda-benda, serta mampu menjelaskan mengenai fenomena-fenomena alam yang terjadi. Walaupun fisika terbagi atas beberapa bidang, hukum fisika berlaku universal. 

Tinjauan suatu fenomena dari bidang fisika tertentu akan memperoleh hasil yang sama jika ditinjau dari bidang fisika lain. Selain itu konsep-konsep dasar fisika tidak saja mendukung perkembangan fisika sendiri, tetapi juga perkembangan ilmu lain dan teknologi. Ilmu fisika menunjang riset murni maupun terapan. Ahli-ahli geologi dalam risetnya menggunakan metode-metode gravimetri, akustik, listrik, dan mekanika. Peralatan modern di rumah sakit-rumah sakit menerapkan ilmu fisika. Ahli-ahli astronomi memerlukan optik spektografi dan teknik radio. Demikian juga ahli-ahli meteorologi (ilmu cuaca), oseanologi (ilmu kelautan), dan seismologi memerlukan ilmu fisika.

3. Pengukuran

Fisika lahir dan berkembang dari hasil percobaan dan pengamatan. Percobaan (eksperimen) dan pengamatan (observasi) memerlukan pengukuran (measurement) dengan bantuan alat-alat ukur, sehingga diperoleh data hasil pengamatan yang bersifat kuantitatif. Sebagai contoh, hasil pengukuran pada suatu percobaan diperoleh panjang terukur 4 meter, volume air 10 cm3 pada suhu 15 oC. Dalam fisika, panjang, volume, dan suhu adalah sesuatu yang dapat diukur. 

Sesuatu yang dapat diukur itu disebut besaran. Besaran mempunyai dua komponen utama, yaitu nilai dan satuan. Dalam ilmu fisika, perlu diingat bahwa tidak semua besaran fisika mempunyai satuan, sebagai contoh indeks bias dan massa jenis relatif.