Penerapan Ilmu Fisika dalam Kehidupan

Penerapan Ilmu Fisika dalam Kehidupan.

Kesempatan ini akan disampaikan implementasi konsep-konsep yang ada pada ilmu fisika dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa contoh penerapan ilmu fisika yang dapat memberikan bekal kepada siswa untuk memahami pentingnya dan membuat ilmu fisika dekat dengan siswa. Peralatan dari hasil teknologi sebagai penerapan ilmu fisika yang digunakan sebagai contoh disesuaikan dengan keadaan lingkungan siswa. Peralatan yang biasa dilihat siswa akan memudahkan dalam memahami konsep fisika.

Penyampaian menggunakan alat sehari hari harus diperhatikan karena kecenderungan alat yang biasa dilihat siswa akan membosankan. Peralatan rumah tangga khususnya alat-alat masak merupakan penerapan ilmu fisika berkaitan dengan konsep perambatan panas. Peralatan masak yang digunakan menggunakan bahan dari konduktor dan isolator. Konduktor adalah Bahan-bahan yang mudah menghantarkar panas. Isolator adalah bahan-bahan yang sulit menghantarkan panas.

Menurut Sears dan Zemansky (1985:392-393), bahan yang memiliki konduktivitas termal besar maka bajan itu akan besar pula aliran panasnya dan berikut ini urutan logam dari yang konduktifitasnya besar yaitu: aluminium, kuningan, tembaga, timah hitam, raksa, perak, dan baja. Bahan Isolator memiliki koduksi termal kecil dan berikut ini urutan bahan yang memiliki konduksi termal dari kecil ke besar yang biasa digunakan sebagai isolator yaitu kayu, rock wool, kaca, bulu kempa, gabus. Dalam memilih peralatan masak agar cepat rambatan panasnya pilihlah bahan yang yang memiliki konduktivitas termal paling besar yaitu terbuat dari aluminium. Peralatan memasak agar tidak panas dipegang oleh orang yang masak perlu menggunakan bahan islator yang memiliki konduktivitas termal kecil yaitu dapat menggunakan kayu atau Rock wool. Peralat dapur lainnya seperti termos air maupun nasi juga merupakan penerapan konsep perambatan panas. Kedua alat ini didesain agar panas yang ada didalam alat tidak lepas kelingkungan. Termos menggunakan bahan isolator untuk menyekat sistem dengan luar sistem.

Selain peralatan dapur yang biasa digunakan dalam aktivitas manusia sehari-hari yaitu peralatan listrik. Banyak peralatan listik yang digunakan manusia diantaranya: lampu, kompor, televisi, radio, tape recoder, setelika, magic jar, kipas angin. Peralatan ini juga merupakan penerapan konsep-konsep fisika. Pada peralatan listrik ada beberapa konsep fisika yang ada misalnya tentang kelistrikan dan perubahan energi. Berkaitan dengan perubahan bentuk energi peralan listik tersebut dapat mungubah energi listrik menjadi cahaya, panas, suara, dan gerak. Ditinjau dari kelistikannya dapat berkaitan dengan rangkaian listrik, daya, tegangan, arus, dan hambatan. Peralatan listik ditinjau dari perubahan bentuk energi bahwa ketika peralatan listrik digunakan ada perubahan bentuk energi listrik ke dalam bentuk energi yang lain tetapi total perubahan energi adalah sama dengan energi listrik sumbernya.

Halliday dan resnick (2005:223) mengemukakan bahwa tenaga dapat beralih-alih ragam dari satu bentuk ke bentuk yang lain, tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnakan; tenaga total selalu konstan. Ketika peralatan listrik bekerja tidak mungkin seluruh energi listrik diubah kedalam bentuk yang diinginkan. Sebagai contoh lampu listrik mengubah energi listrik menjadi energi cahaya tetapi tidak semua energi listrik berubah jadi cahaya. Sebagian energi listri diubah jadi energi panas. Besar energi cahaya yang terbentuk tergantung pada efisiensi alat listrik. Konsep kelistrikan pada peralatan listrik dapat ditinjau dari rangkaian listrik dalam alatnya, daya yang dibutuhkan, tegangan, arus dan hambatan. Spesifikasi alat listrik harus diperhatikan karena peralatan listik akan terganggu kerjanya apabila tidak sesuai. Lebih kecil dari batas yang digunakan alat maka alat tidak bekerja dengan baik sebaliknya lebih besar dari batas yang digunakan alat maka dapat merusak alat itu sendiri. Perlu diperhatikan peralatan listrik di rumah tangga dirangkai secara paralel. Pada rangkaian paralel tidak ada pembagian tegangan tetapi adanya pembagian arus sehingga daya yang dibutuhkan oleh alat dapat terpenuhi.

Jaringan listrik yang berupa saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET) merupakan hasil teknologi dalam kelistrikan. Pemanfaat jaringan SUTET perlu perhitungan yang teliti agar efek aliran arus listrik pada jaringan tidak membahayakan manusia. Jarak kabel listrik dengan pemukiman penduduk perlu ditentukan minimalnya agar medan magnet yang ditimbulkan arus mengalir tidak berefek pada manusia. 

Oersted yang dikutip oleh Halliday dan Resnick (2005: 296) menemukan bahwa arus menghasilkan efek-efek magnet.

Pemanfaatan konsep fisika dalam bidang optik juga banya digunakan oleh manusia. Contoh pemanfaatan bidang optik yaitu pemanfaatan cermin dan lensa. Cermin dimanfaatkan diantaranya untuk kaca spion, kaca rias, OHP, reflektor lampu senter, reflektor sepeda motor, reflektor mobil, dan pengumpul cahaya pada mikroskop. Pemanfaatan lensa diantaranya dalam: lup, teleskop, mikroskop, kacamata, OHP, proyektor, kamera. Prinsip kerja dari cermin adalah pemantulan atau refleksi cahaya. Sinar yang datang pada cermin akan dipantulkan kembali. Pembentukan bayangan pada cermin memanfaatkan sinar-sinar istimewa pada cermin. Cermin cekung dan cembung memiliki sinar istimewa yang berbeda. Prinsip kerja dari lensa adalah pembiasan atau refraksi. Cahaya yang lewat medium berbeda akan dibelokan. Cahaya yang datang dari medium renggang menuju medium yang lebih rapat maka cahaya akan dibelokan mendekati garis normal, sedangkan cahaya yang datang melalui medium rapat menuju medium yang renggang cahaya akan dibelokan menjahui garis normal. Pada masing- masing bidang garis normalnya tidak selalu vertikal tetapi tegak lurus dengan bidang datar, sedangkan untuk bidang lengkung tegak lurus dengan garis singgungnya.

Menurut Foucault yang dikutip oleh Halliday dan Resnick (2005:616) kecepatan cahaya dalam medium udara (v1) lebih besar dibanding kecepatan cahaya dalam kaca (v2). Pendapat ini yang mendasari penjelasan terjadinya refraksi.

Penjelasan diatas dapat digunakan untuk contoh penerapan ilmu fisika dalam kehidupan sehari-hari. Masih banyak konsep-konsep fisika yang diterapkan dalam kehidupan. Beberapa konsep fisika dapat tergabung menjadi satu dalam sebuah teknologi yang digunakan manusia. Dalam sebuah pembelajaran dapat mengkaji salah satu penerapan ilmu fisika dalam kehidupan.