Ana səhifə

Tugas fisika biografi ilmuwan fisika: blaise pascal, archimedes, robert boyle, dan


Yüklə 93.79 Kb.
tarix11.05.2016
ölçüsü93.79 Kb.
TUGAS FISIKA
BIOGRAFI ILMUWAN FISIKA: BLAISE PASCAL, ARCHIMEDES, ROBERT BOYLE, DAN

EVANGELISTA TORICELLI





Disusun Oleh:
Atik Dwi Manggalla (07)

Puput Yenni Puspita Sari (23)


SMP NEGERI 1 SEDAYU

YOGYAKARTA

2010

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat dan ridho-NYA tugas mata pelajaran Fisika ini selesai kami susun. Tugas Fisika dengan judul” Biografi Ilmuwan Fisika: Blaise Pascal, Archimedes, Robert Boyle, dan Evangelista Toricelli” dibuat dengan berdasarkan beberapa sumber bacaan yang kami peroleh. Tujuan dari pembuatan tugas ini adalah untuk lebih mengenal sejarah dan latar belakang dari beberapa ilmuwan ternama di bidang Fisika. Bagaimana kehidupan yang sebenarnya terjadi dan proses terciptanya ide-ide yang sampai sekarang masih menjadi dasar dalam ilmu Fisika.

Akhir kata semoga tugas ini dapat bermanfaaat dan menambah ilmu pengetahuan bagi setiap pembaca. Terimakasih..

Penulis



1. Biografi Blaise Pascal

Blaise Pascal (1623-1662 M) lahir di Clermont Ferrand pada 19 Juni 1623. Ayahnya Etienne Pascal, penasehat kerajaan yang kemudian diangkat sebagai presiden organisasi the Court of Aids di kota Clermont. Ibunya wafat saat ia berusia 3 tahun, meninggalkan ia dan dua saudara perempuannya, Gilberte dan Jacqueline. Pada tahun 1631 keluarganya pindah ke Paris.

Sejak usia 12 tahun, ia sudah biasa diajak ayahnya menghadiri perkumpulan diskusi matematik. Ayahnya mengajarinya ilmu bahasa, khususnya bahasa Latin dan Yunani, tapi tidak matematik. Ayahnya sengaja melewatkan pelajaran matematik kepada Pascal semata-mata untuk memancing rasa keingintahuan si anak. Pascal lantas terbiasa berexperimen dengan bentuk-bentuk geometri, serta menemukan rumus-rumus geometri standar dan memberikan nama rumus tersebut dengan namanya sendiri.

Tahun 1640 Pascal sekeluarga pindah ke kota Rouen. Saat itu, ia masih diajari langsung oleh ayahnya, namun Pascal belajar dengan sangat giat bahkan sampai menguras stamina dan kesehatannya sendiri. Jerih payahnya tak sia-sia, akhirnya ia berhasil menemukan teorema Geometri yang menakjubkan.

Kadang-kadang ia menyebut teorema tersebut sebagai "hexagram ajaib” sebuah teorema tentang persamaan persilangan antar garis. Bukan sebuah teorema yang sekedar menghitung keseimbangan bentuk, akan tetapi lebih mendasar dan penting, yang saat itu sama sekali belum pernah dikembangkan menjadi sebuah cabang ilmu matematik tersendiri – geometri proyeksi. Pascal kemudian menggarapnya jadi sebuah buku, Essay on Conics, yang diselesaikannya sampai tahun 1640, di mana hexagram ajaib menjadi bahasan utama, yang membahas ratusan penghitungan tentang kerucut, juga membahas teorema Apollonius, yang mengagumkan bukan hanya karena usianya yang masih sangat muda saat itu (16 tahun) namun karena penghitungannya juga menyertakan unsur-unsur tangan, dsb.


Menganut Jansenis dan biara Port Royal

Saat ayah Pascal mengalami kecelakaan pada tahun 1646. Para tetangga datang menjenguk dan kemudian, sebagian dari mereka penganut JANSENIST yang didirikan oleh Cornelish Jansen, seorang professor yang lahir di Belanda yang mengajar teologi di Universitas Louvain. Sebuah kepercayaan yang bertentangan dengan ajaran Jesuit. Pascal dan Jacqueline berminat masuk dalam kepercayaan tersebut di Port Royal. Ayah merekapun menyutujui hal tersebut, kemudian ayah mereka mengajak mereka untuk pandah ke Paris. Setelah ayah mereka meninggal dunia pada tahun 1651, Jacqueline bergabung dengan Biara Port Royal. Sedangkan Pascal masih sibuk menikmati kehidupan duniawinya --bersama teman-temannya dari kalangan bangsawan-- menghabiskan uang warisan ayahnya. Akhirnya pada tahun 1614, ia sepenuhnya menjadi penganut Jansenisme, dan ia pun memulai kehidupan osteriknya di biara Port Royal.


Provincial Letters

Pada tahun 1655 Antoine Arnauld, seorang penulis kondang mengulas tentang ajaran Jansenisme, yang secara resmi dilarang pemerintah Sorbonne sebagai ajaran bidah, lalu Pascal menjawab tulisan tersebut dengan menulis di media kondang The Provincial Letters dengan menggunakan nama samaran Louis de Montalte, yang bertujuan untuk mempertahankan ajaran Jansenisme. Mereka seolah-olah berpolemik antara dua orang sahabat, mulai dari 13 Januari 1656, hingga 24 Maret 1657. Media the Provincial Letters beroplag ribuan dan beredar ke seluruh pelosok Paris, penganut Jesuits mencoba memancing siapa sebenarnya si penulis tersebut dengan cerdiknya malah mengolok-olok mereka yang berusaha mengungkap jati dirinya.


The Pensees

Berita tentang kehidupan pribadi Pascal tak banyak terdengar semenjak ia memasuki kehidupan di Port Royal. Saudara perempuannya, Gilberte melihat dia menjalani kehidupan asketis. Pascal, selain tak terlalu suka melihat adik perempuannya sibuk dengan anak-anaknya, juga sebal dengan pembicaraannnya yang hanya soal urusan perempuan. Mulai 1658 penderitaan sakit kepalanya semakin memuncak, akhirnya meninggal pada 19 Agustus 1662. Jadi dapat kita simpulkan, bahwa pascal meninggal karena sakit kepala yang disebabkan oleh pembicarran adik – adiknya yang hanya membicarakan tentang perempuan,perempuan,perempuan dan perempuan.Maka karna itulah sakit kepala yang dideritanya selama ini kambuh dan ia pun tk dapat mengendalikannya. Untuk itu, karna ia tak sanggup lagi menahan sakitnyamaka ia pun meninggal dunia.

Ketika wafat Pascal meninggalkan sebuah karya tulis yang belum selesai perihal teologi, the Pensees, sebuah apologi Kekristenan, sehingga , baru diterbitkan 8 tahun kemudian oleh biara Port Royal dalam bentuk yang tak lengkap dan tak jelas. Sebuah versi terbitan yang lebih otentik pertama kali terbit tahun 1844. Yang mengupas tentang problem besar pemikiran Kristen, tentang kepercayaan yang bertentangan dengan Sebab, Kehendak bebas, dan Pengetahuan Awal. Pascal menjelaskan kontradiksi dan problem moral kehidupan, doktrin tentang Kejatuhan (keterusiran dari surga) yang menjadi landasan kepercayaan dan menjadi dasar pembenaran dari doktrin Penebusan.

The Pensees, berbeda dengan Provincial Letters, yang ditulis langsung oleh penulisnya, dengan gaya penulisan, yang tentu saja tidak sesuai, dengan kehebatannya sebagai sosok penulis termashur. The Letters, bagaimanapun juga, telah menempatkan Pascal ke dalam sejarah literatur bersama penulis-penulis besar Perancis. The Pensees terasa seolah ditulis oleh orang lain, yang seolah tak terlalu mementingkan soal agama. Namun demikian, meski ada perbedaan antara keduanya, masing-masing tetap merupakan buku-buku penting dalam sejarah pemikiran keagamaan.


Karya-karya Matematik dan Ilmiah lainnya

Pascal juga menulis tentang hidrostatika, yang menjelaskan eksperimennya menggunakan barometer untuk menjelaskan teorinya tentang Persamaan Benda Cair (Equilibrium of Fluids), yang tidak sempat dipublikasikan sampai satu tahun setelah kematiannya. Masalahnya tentang Persamaan Benda Cair mendorong Simion Stevin melakukan analisis tentang paradoks hidrostatik dan dan meluruskan apa yang disebut sebagai hukum terakhir hidrostatik: bahwa benda cair menyalurkan daya tekan secara sama-rata ke semua arah (yang kemudian dikenal sebagai Hukum Pascal). Hukum Pascal dianggap penting karena keterkaitan antara Teori Benda Cair dan Teori Benda Gas, dan tentang Perubahan Bentuk tentang keduanya yang kemudian dikenal dengan Teori Hidrodinamik.

Teori Pascal memberikan pengaruhnya pada teori matematik di saat Pascal memulai kehidupan di Port Royal yang digunakan mengatasi problem penghitungan yang berhubungan dengan kurva dan lingkaran, yang juga harus dikuasai oleh matematikawan modern. Ia banyak menerbitkan teorema yang diajukan sebagai tantangan kepada matematikawan lain untuk dipecahkan, tanpa satupun yang menjawabnya. Jawaban kemudian datang dari John Wallis, Christopher Wren, Christian Huygens, dan kawan-kawan, tanpa hasil yang memuaskan. Pascal akhirnya menerbitkan jawabannya sendiri dengan menggunakan nama samaran Amos DettonviIle (kemudian dikenal dengan anagram Louis de Montalte), kemudian matematikawan sekarang sering juga menyebut dirinya dengan nama ini.

Teori matematik probabilitas menjadi berkembang pertama kali ketika terjadi komunikasi antara Pascal dan Pierre de Fermat yang akhirnya menemukan bahwa kedua teori Pascal dan Matematika Probabilitas memiliki kesamaan meski masing-masingnya tetap berdiri sendiri. Pascal merencanakan menulis masalah tentang tersebut, namun lagi-lagi cuma cuplikan-cuplikan yang ditinggalkannya, yang diterbitkan setelah kematiannya. Ia tak pernah menulis teori matematik yang panjang lebar berbelit-belit, melainkan tulisan-tulisan pendek yang singkat, jelas, dan abadi ( Sumber : Pustakabiografi.blogspot.com).



Hukum Pascal (1658)


"Jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya".

Hukum Pascal menyatakan bahwa Tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar.
Perbedaan tekanan karena perbedaan kenaikan zat cair diformulakan sebagai berikut:

ΔP = ρg (Δh)

dimana, dalam SI unit.


  • ΔP adalah tekanan hidrostatik (dalam pascals), atau perbedaan tekanan pada 2 titik dalam sekat yang berisi zat cair, karena perbedaan berat antara keduanya;

  • ρ adalah kepekatan zat cair (dalam kilogram per meter kubik);

  • g adalah kenaikan permukaan laut terhadap gravitasi bumi (dalam meter per detik pangkat 2);

  • Δh adalah ketinggian zat cair diatasnya (dalam meter), atau perbedaan kenaikan antara 2 titik pada sekat yang berisi zat cair.


Contoh gambar hukum pascal :


2. Biografi Archimedes


Archimedes yang hidup di Yunani pada tahun 287 sampai 212 sebelum masehi, adalah seorang matematikawan, fisikawan, astronom sekaligus filusuf. Archimedes dilahirkan di kota pelabuhan bernama Syracus, kota ini sekarang dikenal sebagai Sisilia. Archimedes merupakan keponakan Raja Hiero II yang memerintah di Syracuse pada masa itu. Ia dibunuh oleh seorang prajurit Romawi pada penjarahan kota Syracusa, meskipun ada perintah dari jendral Romawi, Marcellus bahwa ia tak boleh dilukai. Sebagian sejarawan matematika memandang Archimedes sebagai salah satu matematikawan terbesar sejarah, mungkin bersama-sama Newton dan Gauss.

Nama Archimedes menjadi terkenal setelah ia melompat dari bak mandinya dan berlari-lari telanjang setelah membuktikan bahwa mahkota raja tidak terbuat dari emas murni. Ucapannya "Eureka (aku menemukannya)" menjadi terkenal sampai saat ini. Archimedes juga merupakan orang pertama yang mendefinisikan sistem angka yang mengandung "myriad (10000)", myramid menunjukkan seuatu bilangan yang nilainya tak berhingga. Ia juga mendefinisikan perbandingan antara keliling lingkaran dan jari-jari lingkaran yang dikenal sebagai pi sebesar 3.1429.

Raja Hiero II kala itu terikat perjanjian dengan bangsa Romawi. Syracuse harus mengirimkan gandum dalam jumlah yang besar pada bangsa Romawi, agar mereka tidak diserang. Hingga pada suatu ketika Hiero II tidak mampu lagi mengirim gandum dalam jumlah yang ditentukan. Karena itu Archimedes ditugaskan merancang dan membuat kapal jenis baru untuk memperkuat angkatan laut raja Hiero II.

Pada masa itu, kapal yang dibuat oleh Archimedes adalah kapal yang terbesar. Untuk dapat mengambang, kapal ini harus dikeringkan dahulu dari air yang menggenangi dek kapal. Karena besarnya kapal ini, jumlah air yang harus dipindahkanpun amat banyak. Karena ituArchimedes menciptakan sebuah alat yang disebut "Sekrup Archimedes". Dengan ini air dapat dengan mudah disedot dari dek kapal. Ukuran kapal yang besar ini juga menimbulkan masalah lain. Massa kapal yang berat, menyebabkan ia sulit untuk dipindahkan. Untuk mengatasi hal ini, Archimedes kembali menciptkan sistem katrol yang disebut "Compound Pulley". Dengan sistem ini, kapal tersebut beserta awak kapal dan muatannya dapat dipindahkan hanya dengan menarik seutas tali. Kapal tersebut kemudian diberi nama Syracusia, dan menjadi kapal paling fenomenal pada zaman itu.

Selama perang dengan bangsa Romawi, yang dikenal dengan perang punik kedua, Archimedes kembali berjasa besar. Archimedes mendesain sejumlah alat pertahanan untuk mencegah pasukan Romawi di bawah pimpinan Marcus Claudius Marcellus, merebut Syracuse.

Saat armada Romawi yang terdiri dari 120 kapal mulai tampak di cakrawala Syracuse. Archimedes berfikir keras untuk mencegah musuh merapat dipantai. Archimedes kemudian mencoba membakar kapal-kapal Romawi ini dengan menggunakan sejumlah cermin yang disusun dari perisai-perisai prajurit Syracuse. Archimedes berencana untuk membakar kapal-kapal musuh dengan memusatkan sinar matahari. Namun rencana ini tampaknya kurang berhasil. Hal ini disebabkan untuk memperoleh jumlah panas yang cukup untuk membakar sebuah kapal, kapal tersebut haruslah diam.

Walaupun hasilnya kurang memuaskan, dengan alat ini Archimedes berhasil menyilaukan pasukan Romawi hingga mereka kesulitan untuk memanah. Panas yang ditimbulkn dengan alat ini juga berhasil membuat musuh kegerahan, hingga mereka lelah sebelum berhadapan dengan pasukan Syrcuse.

Saat musuh mulai mengepung pantai Syracuse, Archimedes kembali memutar otak. Tujuannya kali ini adalah mencari cara untuk menenggelamkan kapal-kapal Romawi ini. Archimedes kemudian menciptakan alat yang disebut cakar Archimedes. Alat ini bentuknya mirip derek pada masa kini. Setelah alat ini secara diam-diam dikaitkan ke badan kapal musuh, derek ini kemudian ditarik. Akibanya kapal musuh akan oleng, atau bahkan robek dan tenggelam.

Selain kedua alat ini, Archimedes juga mengembangkan ketapel dan balista untuk melawan pasukan Romawi. Namun sayangnya walaupun didukung berbagai penemuan Archimedes, Syracuse masih kalah kuat dibandingkan pasukan Romawi. Archimedespun akhirnya terbunuh oleh pasukan Romawi. Saat tewas Archimedes sedang mengerjakan persoalan geometri dengan menggambarkan lingkaran-lingkaran di atas tanah. Sebelum dibunuh ia meneriaki pasukan Romawi yang lewat "Jangan ganggu lingkaranku!!!


(sumber :www.id.wikipedia.com).

Penemuannya


Pada suatu hari Archimedes dimintai Raja Hieron II untuk menyelidiki apakah mahkota emasnya dicampuri perak atau tidak. Archimedes memikirkan masalah ini dengan sungguh-sungguh. Hingga ia merasa sangat letih dan menceburkan dirinya dalam bak mandi umum penuh dengan air. Lalu, ia memperhatikan ada air yang tumpah ke lantai dan seketika itu pula ia menemukan jawabannya. Ia bangkit berdiri, dan berlari sepanjang jalan ke rumah dengan telanjang bulat. Setiba di rumah ia berteriak pada istrinya, "Eureka! Eureka!" yang artinya "sudah kutemukan! sudah kutemukan!" Lalu ia membuat hukum Archimedes. Dengan itu ia membuktikan bahwa mahkota raja dicampuri dengan perak. Tukang yang membuatnya dihukum mati.

Penemuan yang lain adalah tentang prinsip matematis tuas, sistem katrol yang didemonstrasikannya dengan menarik sebuah kapal sendirian saja. Ulir penak, yaitu rancangan model planetarium yang dapat menunjukkan gerak matahari, bulan, planet-planet, dan kemungkinan konstelasi di langit.

Di bidang matematika, penemuannya terhadap nilai pi lebih mendekati dari ilmuan sebelumnya, yaitu 223/71 dan 220/70.

“Archimedes adalah orang yang mendasarkan penemuannya dengan eksperimen sehingga ia dijuluki Bapak IPA Eksperimental.”


Gaya Apung

Sebelum kita mengetahui tentang hukum ini lebih jauh lagi, marilah kita melakukan percobaan kecil-kecilan berikut ini:

Silahkan cari sebuah batu yang ukurannya agak besar, lalu angkat batu tersebut. Apakah batu tersebut terasa berat ? nah, sekarang coba masukan batu ke dalam air (masukan batu ke dalam air laut atau air kolam atau air yang ada dalam sebuah wadah, misalnya ember). Kali ini batu diangkat dalam air. Bagaimana berat batu tersebut ? apakah batu terasa lebih ringan ketika diangkat dalam air atau ketika tidak diangkat dalam air ? agar bisa menjawab pertanyaan tersebut dengan benar, sebaiknya kamu melakukan percobaan tersebut terlebih dahulu.

Untuk memperoleh hasil percobaan yang lebih akurat, kamu bisa melakukan percobaan dengan menimbang batu menggunakan timbangan pegas. Timbanglah batu di udara terlebih dahulu. Catat berat batu tersebut. Selanjutnya, masukan batu ke dalam sebuah wadah yang berisi air, lalu timbang lagi batu tersebut. Bandingkan manakah berat batu yang lebih besar, ketika batu ditimbang di dalam air atau ketika batu ditimbang di udara ?

Jawab:

Ketika kamu menimbang batu di dalam air, berat batu yang terukur pada timbangan pegas menjadi lebih kecil dibandingkan dengan ketika kamu menimbang batu di udara (tidak di dalam air). Massa batu yang terukur pada timbangan lebih kecil karena ada gaya apung yang menekan batu ke atas. Efek yang sama akan dirasakan ketika kita mengangkat benda apapun dalam air. Batu atau benda apapun akan terasa lebih ringan jika diangkat dalam air. Hal ini bukan berarti bahwa sebagian batu atau benda yang diangkat hilang sehingga berat batu menjadi lebih kecil, tetapi karena adanya gaya apung. Arah gaya apung ke atas, atau searah dengan gaya angkat yang kita berikan pada batu tersebut sehingga batu atau benda apapun yang diangkat di dalam air terasa lebih ringan.





Keterangan gambar :

  • Fpegas = gaya pegas, w = gaya berat batu, F1 = gaya yang diberikan zat cair pada bagian atas batu, F2 = gaya yang diberikan zat cair pada bagian bawah batu, Fapung = gaya apung.

  • Fapung merupakan gaya total yang diberikan zat cair pada batu (Fapung = F2-F1). Arah gaya apung (Fapung) ke atas, karena gaya yang diberikan zat cair pada bagian bawah batu (F2) lebih besar daripada gaya yang diberikan zat cair pada bagian atas batu (F1).

Hal ini dikarenakan tekanan zat cair pada bagian bawah lebih besar daripada tekanan zat cair pada bagian atas batu.”

Prinsip Archimedes

Dalam kehidupan sehari-hari, kita akan menemukan bahwa benda yang dimasukan ke dalam zat cair seperti air misalnya, memiliki berat yang lebih kecil daripada ketika benda tidak berada di dalam zat cair tersebut. kamu mungkin sulit mengangkat sebuah batu dari atas permukaan tanah tetapi batu yang sama dengan mudah diangkat dari dasar kolam. Hal ini disebabkan karena adanya gaya apung sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya. Gaya apung terjadi karena adanya perbedaan tekanan zat cair pada kedalaman yang berbeda. Seperti yang telah dijelaskan pada pokok bahasan Tekanan pada Zat cair, tekanan zat cair bertambah terhadap kedalaman. Semakin dalam zat cair (zat cair), semakin besar tekanan zat cair tersebut. Ketika sebuah benda dimasukkan ke dalam zat cair, maka akan terdapat perbedaan tekanan antara zat cair pada bagian atas benda dan zat cair pada bagian bawah benda. Zat cair yang terletak pada bagian bawah benda memiliki tekanan yang lebih besar daripada zat cair yang berada di bagian atas benda. Perhatikan gambar di bawah!



Pada gambar di atas, tampak sebuah benda melayang di dalam air. Zat cair yang berada dibagian bawah benda memiliki tekanan yang lebih besar daripada zat cair yang terletak pada bagian atas benda. Hal ini disebabkan karena zat cair yang berada di bawah benda memiliki kedalaman yang lebih besar dari pada zat cair yang berada di atas benda (h2 > h1).

Besarnya tekanan zat cair pada kedalamana h2 adalah :

P2 =  → F2 = P2A= ρgh2A

Besarnya tekanan zat cair pada kedalamana h1 adalah :

P1 =  → F1 = P1A= ρgh1A

F2 = gaya yang diberikan oleh zat cair pada bagian bawah benda, F1 = gaya yang diberikan oleh zat cair pada bagian atas benda, A = luas permukaan benda, Selisih antara F2 dan F1 merupakan gaya total yang diberikan oleh zat cair pada benda, yang kita kenal dengan istilah gaya apung. Besarnya gaya apung adalah :

Fapung = F2-F1

Fapung = (ρgh2A)- (ρgh1A)

Fapung = ρgA(h2-h1)

Fapung = ρF gAh

Fapung = ρF gV



Keterangan :

ΡF= Massa jenis fluida (kg/m3)

g=Percepatan gravitasi (m/s2)

V=volume benda yang berada didalam fluida (m3)

Karena :


Ρ =  → m = ρV

Maka persamaan yang menyatakan besarnya gaya apung (Fapung) di atas bisa kita tulis menjadi :

Fapung = ρFGv

Fapung = mFg = WF

mFg = wF = berat zat cair yang memiliki volume yang sama dengan volume benda yang tercelup.

Berdasarkan persamaan di atas, kita bisa mengatakan bahwa gaya apung pada benda sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Ingat bahwa yang dimaksudkan dengan zat cair yang dipindahkan di sini adalah volume zat cair yang sama dengan volume benda yang tercelup dalam zat cair. Pada gambar di atas, telah menggunakan ilustrasi di mana semua bagian benda tercelup dalam zat cair (air). Jika dinyatakan dalam gambar maka akan tampak sebagai berikut :



Apabila benda yang dimasukkan ke dalam zat cair terapung, di mana bagian benda yang tercelup hanya sebagian maka volume zat cair yang dipindahkan = volume bagian benda yang tercelup dalam zat cair tersebut. Tidak peduli apapun benda dan bagaimana bentuk benda tersebut, semuanya akan mengalami hal yang sama. Ini adalah buah karya eyang buyut Archimedes (287-212 SM) yang saat ini diwariskan kepada kita dan lebih dikenal dengan julukan “Prinsip Archimedes”. Prinsip Archimedes menyatakan bahwa :



Ketika sebuah benda tercelup seluruhnya atau sebagian di dalam zat cair, zat cair akan memberikan gaya ke atas (gaya apung) pada benda, di mana besarnya gaya ke atas (gaya apung) sama dengan berat zat cair yang dipindahkan.

Kamu bisa membuktikan prinsip Archimedes dengan melakukan percobaan kecil-kecilan berikut: Masukan air ke dalam sebuah wadah (ember dkk). Usahakan sampai meluap sehingga ember tersebut benar-benar penuh terisi air. Setelah itu, masukan sebuah benda ke dalam air. Setelah benda dimasukan ke dalam air, maka sebagian air akan tumpah. Volume air yang tumpah = volume benda yang tercelup dalam air tersebut. Jika seluruh bagian benda tercelup dalam air, maka volume air yang tumpah = volume benda tersebut. Tapi jika benda hanya tercelup sebagian, maka volume air yang tumpah = volume dari bagian benda yang tercelup dalam air Besarnya gaya apung yang diberikan oleh air pada benda = berat air yang tumpah (berat air yang tumpah = w = mairg = massa jenis air x volume air yang tumpah x percepatan gravitasi). Volume air yang tumpah = volume benda yang tercelup dalam air.


Kisah Eyang Archimedes

Konon katanya, eyang buyut Archimedes yang hidup antara tahun 287-212 SM ditugaskan oleh Raja Hieron II untuk menyelidiki apakah mahkota yang dibuat untuk Sang Raja terbuat dari emas murni atau tidak. Untuk mengetahui apakah mahkota tersebut terbuat dari emas murni atau mahkota tersebut mengandung logam lain, eyang buyut Archimedes pada mulanya kebingungan. Persoalannya, bentuk mahkota itu tidak beraturan dan tidak mungkin dihancurkan dahulu agar bisa ditentukan apakah mahkota terbuat dari emas murni atau tidak. Ide brilian muncul ketika ia sedang mandi dan mungkin karena saking senangnya, eyang buyut Archimedes ini langsung berlari dalam keadaan telanjang sambil berteriak “eureka” yang artinya “saya telah menemukannya”.ide brilian untuk menentukan apakah mahkota raja terbuat dari emas murni atau tidak adalah dengan terlebih dahulu menentukan Berat Jenis mahkota tersebut lalu membandingkannya dengan berat jenis emas. Jika mahkota terbuat dari emas murni, maka berat jenis mahkota = berat jenis emas.

Berat jenis suatu benda merupakan perbandingan antara berat benda tersebut di udara dengan berat air yang memiliki volume yang sama dengan volume benda. Secara matematis ditulis :

Berat Jenis=

Nah, sekarang bagaimana menentukan berat air yang memiliki volume yang sama dengan volume benda ?

Menurut eyang buyut Archimedes, berat air yang memiliki volume yang sama dengan volume benda = besarnya gaya apung ketika benda tenggelam (seluruh bagan benda tercelup dalam air). Hal ini sama saja dengan berat benda yang hilang ketika ditimbang dalam air. Dengan demikian:

Berat Jenis = 

Untuk menentukan berat jenis mahkota, maka terlebih dahulu mahkota ditimbang di udara (BeratMahkotaDiudara). Selanjutnya mahkota dimasukan ke dalam air lalu ditimbang lagi untuk memperoleh BeratMahkotaYangHilang. Jadi :

Berat Jenis Mahkota = 

Setelah berat jenis mahkota diperoleh, maka selanjutnya dibandingkan dengan berat jenis emas. Berat jenis emas = 19,3. Jika berat jenis mahkota = berat jenis emas, maka mahkota tersebut terbuat dari emas murni. Tapi jika mahkota tidak terbuat dari emas murni, maka berat jenis mahkota tidak sama dengan berat jenis emas.


Mengapa Kapal Tidak Tenggelam ?

Pada pokok bahasan Massa Jenis dan Berat Jenis, telah dijelaskan konsep terapung dan tenggelam dari sudut pandang ilmu fisika. Apabila kerapatan alias massa jenis suatu benda lebih kecil dari massa jenis air, maka benda akan terapung. Sebaliknya jika kerapatan suatu benda lebih besar dari kerapatan air maka benda tersebut akan tenggelam.



3. Biografi Robert Boyle

Robert Boyle (25 Januari 162730 Desember 1691) adalah filsuf, kimiawan, fisikawan, penemu, dan ilmuwan Irlandia yang terkemuka karena karya-karyanya di bidang fisika dan kimia. Walaupun riset dan filsafat pribadinya jelas berakar dari tradisi alkimia, ia sering dianggap sebagai kimiawan modern pertama. Di antara karya-karyanya, The Sceptical Chymist dipandang sebagai batu loncatan kimia modern.

Robert Boyle, ilmuwan kelahiran Irlandia, bersekolah di Eton College pada masa kanak-kanaknya. kemudian dia melanjutkan pendidikannya berkeliling Eropa untuk belajar privat dengan tutornya. Saat Galileo wafat di Florence, Italia, Boyle sedang tinggal di kota tersebut.

Bisa dikatakan peristiwa itulah yang mempengaruhi awal mula ketertarikan Boyle untuk mendalami sains. Boyle banyak mempelajari karya Galileo dan mendukung berbagai filosofinya. tahun 1654, Boyle bergabung dengan beberapa ilmuwan dari Universitas Oxpord. Dia banyak melakukan konstribusi penting dalam penelitian di bidang fisika dan kimia. pada tahun 1660, Boyle mempubilaksikan hasil penelitiannya selama tiga tahun tentang ketergantungan perambatan bunyi akan adanya medium gas, cair, dan padat. Boyle melakukan penelitian dengan cara menggantung lonceng menggunakan tali dalam vakum, yang walaupun pemukul masih mengenai lonceng, ternyata suara tidak terdengar lagi. Hal tersebut membuktikan bahwa bunyi memerlukan medium untuk merambat.
Masa Belajar

Boyle lahir di Puri Limore di Propinsi Munster, Irlandia, pada tanggal 25 Januari 1627. Karena lahir di Irlandia, ia sering di sebut ahli fisika dan kimia Irlandia. Ia tidak tamat SD dan belum pernah menikah. Ia meninggal di London pada tanggal 30 Desember 1691 pada umur 64 tahun. Ia berasal dari keluarga besar dan berpengaruh. Anak ayahnya ada 15 orang dan ia anak yang ke 7. Ayahnya mendapat gelar bangsawan, ialah Earl of Cork. Boyle anak yang sangat cerdas dan sangat rajin sekali belajar. Segera setelah ia dapat membaca ia lalu belajar bahasa Latin dan Prancis.

 

Pada umur 8 tahun ia bersekolah di SD Eton, sebuah sekolah yang terkenal dan sebagian muridnya terdiri dari anak-anak orang kaya.Tapi rupanya Boyle terlalu pandai bila bersekolah dengan anak-anak seusianya. Ia bosan di sekolah tersebut. Maka ia terpaksa keluar dan belajar sendiri di rumah dengan bimbingan seorang guru. Kemudian ia mengadakan perjalanan keliling Eropa, antara lain ke Prancis, Swiss, dan Itali. Di Prancis ia membaca karya-karya Descarter. Di Itali ia membaca karya-karya Galileo. Waktu itu Galileo masih hidup meskipun sudah tua.



Galileo meninggal pada tahun 1642 ketika Boyle berumur 15 tahun. Tapi tulisan-tulisa Galileo tentang bingtang membakar semangat Boyle hingga seluruh hidupnya ia curahkan untuk perkembangan ilmu dan agama. Ketika di Geneva, Swiss ia sangat terkesan oleh kilat dan halilintar yang sangat hebat, hingga sejak itu ia kagum akan besarnya kekuasaan Tuhan.

 

Eksperimen

Di Inggris ia tinggal bersama Katherine, kakak perempuanya yang sekarang sudah menjadi nyonya Ranelagh. Katherine memperkenalkan Boyle kepada orang-orang penting, antara lain kepada Samuel Hartlih, pembaru pendidikan dan pertanian Hartlib meyakinkan Boyle bahwa sistem pendidikan pada waktu itu salah, lebih-lebih di universitas-universitas di Inggris masih membebek ajaran aristoteles yang tidak selalu benar. Hartlib mendorong Boyle  supaya mencari kebenaran ilmiah lewat eksperimen, bukan hanya dengan teori saja. Untunglah Boyle tidak pernah duduk di universitas. Dengan demikian,ia terselamatkan dari sistem pendidikan yang kurang menguntungkan.
Pompa Hampa Udara

Karena gangguan perang saudara, pada tahun 1654 Boyle pindah ke Oxford. Disini ia mendirikan laboratorium sederhana Ia mulai mengadakan eksperimen dengan sungguh-sungguh. Pada tahun 1657 Boyle mendengar penemuan dan eksperimen Guericke, ahli fisika Jerman. Guericke menemukan pompa hampa udara pada tahun 1650. Guericke menemukan bahwa cahaya dapat menerobos tabung hampa udara tapi bunyi tidak. Boyle segera meminta bantuan Robert Hooke untuk membuat pompa hampa udara.Boyle dan Hooke adalah orang yang menemukan pompa hampa udara yang pertama di Inggris. Boyle mengadakan eksperimen seperti Guericke. Ia juga menemukan bahwa bunyi tidak dapat menerobos tabung udara Tapi eksperimen Boyle tidak berhenti hanya sampai disini.

 Hukum Boyle 1622

Boyle menemukan bahwa udara dapat dimanfaatkan dan dapat berkembang bila dipanaskan. Akhirya ia menemukan hukum yang kemudian terkenal sebagai hukum Boyle:bila suhu tetap, volume gas dalam ruangan tertutup berbanding terbalik dengan tekananya



Ahli kimia pertama

Dalam sejarah ilmu kimia terdapat beberapa tahap, antara lain tahap alkemi, tahap ilmu kimia. dan tahap ilmu kimia modern Boyle adalah bapak ilmu kimia, sedangkan Lavoisier adalah bapak ilmu kimia modern. Mengapa Boyle disebut bapak ilmu kimia? karena ia mengadakan eksperimen secara ilmiah. Karena ia menemukan konsep atom. Karena ia dapat membedakan unsur senyawa dan campuran. Ia dapat membedakan asam, basa dan alkali. Para ahli sebelumnya tidak dapat. Misalnya Aristoteles, ahli filsafat Yunani yang terbesar, mengira air, tanah, api, dan udara, adalah unsur.


Konsep Atom

Kira-kira pada tahun 400 SM, Demokritos, ahli filsafat Yunani, mengutarakan bahwa semua benda terdiri dari atom. Tapi selama hampir 2000 tahun pendapat itu dilupakan orang, karena para ahli lebih suka mengikuti ajaran Aristoteles yang teryata keliru Menurut Aristoteles semua benda terdiri dari air, tanah, udara, dan api. Paracelcus, ahli fisika Swiss berpendapat  bahwa semua benda terdiri dari merkuri, belerang dan garam. Van Helmont, ahli kimia Belgia mengira bahwa semua benda terdiri dari udara dan air.

Pada tahun 1661 Boyle menghidupkan kembali ajaran Demokritos. Ia mengungkapkan dalam bukunya yang berjudul The Sceptical Chymist (Ahli Kimia Yang Sangsi). Dalam bukunya itu Boyle menyerang ajaran Aristoteles dan Paracelsus. Ia mencela Aristoteles yang memandang benda dari segi forma dan kualitas. Boyle menyatakan bahwa semua benda terdiri dari atom, Adanya zat yang beraneka ragam disebabkan karena jumlah atom, kedudukan atom, gerak atom, dan susunan atom. Karena jasa Boyle, ilmu fisika dan kimia diluruskan ke jalur yang benar.




Sebuah diagram menunjukkan barometer air raksa sederhana

Barometer


Barometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara. Barometer umum digunakan dalam peramalan cuaca, dimana tekanan udara yang tinggi menandakan cuaca yang "bersahabat", sedangkan tekanan udara rendah menandakan kemungkinan badai.

Etimologi


Istilah 'barometer' diperkenalkan pada 1665-1666 oleh seorang ilmuwan alam dari Irlandia bernama Robert Boyle. Kata tersebut diturunkan dari istilah Yunanibáros” yang berarti 'berat, bobot' dan “métron” yang berarti 'ukuran', yang berarti ukuran berat udara

(Sumber : Wikipedia.com).


Rumus Boyle :


PV = konstan atau P1v1 = P2V2


Dengan :


P= Tekanan gas pada suhu tetap (Pa)

V = Volume pada suhu tetap (m3)

P1 = Tekanan gas pada keadaan I (Pa)

P2 = tekanan gas pada keadaan II (Pa)

V1 = Volume gas pada keadaan I (m3)

V2 = Volume gas pada keadaan II (m3)



Contoh Gambar :


4. Evangelista Torricelli


Evangelista Torricelli (1608-1647), adalah fisikawan Italia kelahiran Faenza dan belajar di Sapienza College Roma. Ia menjadi sekretaris Galileo selama 3 bulan sampai Galileo wafat pada tahun 1641. Tahun 1642 ia menjadi profesor matematika di Florence. Pada tahun 1643 ia menetapkan tentang tekanan atmosfer dan menemukan alat untuk mengukurnya, yaitu barometer.

Pada tahun 1643, Torricelli membuat eksperimen sederhana, yang dinamakan Torricelli Experiment, yaitu ia meggunakan sebuah tabung kaca kuat dengan panjang kira-kira 1 m dan salah satu ujungnya tertutup. Dengan menggunakan sarung menghadap ke atas. Dengan menggunakan corong ia menuangkan raksa dari botol ke dalam tabung sampai penuh. Kemudian ia menutup ujung terbuka tabung dengan jempolnya, dan segera membaliknya. Dengan cepat ia melepaskan jempolnya dari ujung tabung dan menaruh tabung vertikal dalam sebuah bejana berisi raksa. Ia mengamati permukaan raksa dalam tabung tuun dan berhenti ketika tinggi kolom raksa dalam tabung 76 cm di atas permukaan raksa dalam bejana. Ruang vakum terperangkap di atas kolam raksa.

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Evangelista Torricelli (1608-1647) adalah ahli fisika Italia, penemu barometer air raksa, penemu Hukum Torricelli, penemu tabung hampa kecil yang pertama di dunia, ahli matematika,  pengarang, guru besar, sekertaris, pembantu, dan murid Galileo. Ia memperbaiki mikroskop dan teleskop. Torricelli lahir di Faenza, Italia, pada tanggal 15 Oktober 1608 dan meninggal di Florence pada tanggal 25 Oktober 1647 pada umur 39 tahun. Pada umur 22 tahun ia belajar di Roma pada Benedetto Castelli, pendiri ilmu hidrolik, ahli matematika murid Galileo. Pada umur 30 tahun ia membaca buku karya Galileo dan merasa kagum. Ia menulis surat kepada Galileo pada tahun 1632, tapi baru diundang oleh Galileo 9 tahun kemudian, setelah Galileo terkesan akan tulisan Torricelli tentang gerak.

Waktu itu Galileo sudah tua dan buta. Torricelli diterima sebagai sekretarisnya. 3 bulan kemudian Galileo meniggal. Torrcelli diangkat menjadi pengganti Galileo sebagai ahli matematika di istana Grand Duke Ferdinand II dan sebagai guru besar matematika di akademi Florence.

Pada tahun 1643 Torricelli membuat percobaan yang kemudian terkenal dengan nama Percobaan Torricelli. Percobaan ini  ia lakukan berdasarkan saran-saran Galileo yang ia diterima sebelum meninggal. Untuk percobaanya ia menggunakan tabung kecil yang panjangnya satu meter dan air raksa. Tabung itu ia isi dengan air raksa sampai penuh lalu lubangnya ia tutup dengn jari. Tabung itu ia balikan dan ujungnya dicelupkan ke dalam bejana berisi air raksa pula. Kemudian jari penutup tabung ia lepaskan dari tabung. Air raksa dalam tabung turun dan menimbulkan ruang hampa udara. Ruang hampa ini kemudian terkenal dengan nama ruang hampa Torricelli. Ia mengukur tinggi air raksa dalam bejana. Tingginya ternyata 76 cm.

Selamanya beberapa hari Torriceli mengamati bahwa tinggi air raksa dalam tabung selalu berubah – ubah. Akhirnya ia tahu bahwa hal itu disebabkan oleh tekanan udara. Tekanan air raksa setinggi 76 sentimeter itu kemudian disebut tekanan satu atmosfer.
Rumus Tekanan zat Cair :

p = ρ.g.h

keterangan :

p = Tekanan (N/m2)



ρ = Massa Jenis zat cair (kg/m3)

g = Percepatan Grafitasi (m/s2)



h = Tinggi zat cair (m)

Contoh gambar hokum Torricelli :

DAFTAR PUSTAKA
www.Pustakabiografi.blogspot.com
www.liveconnector.com


www.id.wikipedia.com


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©anasahife.org 2016
rəhbərliyinə müraciət