ATOMIC STRUCTURE
The atom is a basic unit of matter consisting of a dense, central nucleus surrounded by a cloud of negatively charged electrons. The atomic nucleus contains a mix of positively charged protons and electrically neutral neutrons (except in the case of Hydrogen-1, which is the only stable nuclide with no neutron). The electrons of an atom are bound to the nucleus by the electromagnetic force. Likewise, a group of atoms can remain bound to each other, forming a molecule. An atom containing an equal number of protons and electrons is electrically neutral, otherwise it has a positive or negative charge and is an ion. An atom is classified according to the number of protons and neutrons in its nucleus: the number of protons determines the chemical element, and the number of neutrons determine the isotope of the element.
The name atom comes from the Greek ἄτομος/átomos, α-τεμνω, which means uncuttable, something that cannot be divided further. The concept of an atom as an indivisible component of matter was first proposed by early Indian and Greek philosophers. In the 17th and 18th centuries, chemists provided a physical basis for this idea by showing that certain substances could not be further broken down by chemical methods. During the late 19th and early 20th centuries, physicists discovered subatomic components and structure inside the atom, thereby demonstrating that the atom was not indivisible. The principles of quantum mechanics were used to successfully model the atom.[1][2]
Relative to everyday experience, atoms are minuscule objects with proportionately tiny masses. Atoms can only be observed individually using special instruments such as the scanning tunneling microscope. Over 99.9% of an atom's mass is concentrated in the nucleus,[note 1] with protons and neutrons having roughly equal mass. Each element has at least one isotope with unstable nuclei that can undergo radioactive decay.
This can result in a transmutation that changes the number of protons or neutrons in a nucleus.[3] Electrons that are bound to atoms possess a set of stable energy levels, or orbitals, and can undergo transitions between them by absorbing or emitting photons that match the energy differences between the levels. The electrons determine the chemical properties of an element, and strongly influence an atom's magnetic properties.
History
Various atoms and molecules as depicted in John Dalton's A New System of Chemical Philosophy (1808). In 1803, English instructor and natural philosopher John Dalton used the concept of atoms to explain why elements always react in a ratio of small whole numbers—the law of multiple proportions—and why certain gases dissolve better in water than others.
Additional validation of particle theory (and by extension atomic theory) occurred in 1827 when botanist Robert Brown used a microscope to look at dust grains floating in water and discovered that they moved about erratically—a phenomenon that became known as "Brownian motion". J. Desaulx suggested in 1877 that the phenomenon was caused by the thermal motion of water molecules, and in 1905 Albert Einstein produced the first mathematical analysis of the motion.[11][12][13] French physicist Jean Perrin used Einstein's work to experimentally determine the mass and dimensions of atoms, thereby conclusively verifying Dalton's atomic theory.[14]
The physicist J. J. Thomson, through his work on cathode rays in 1897, discovered the electron and its subatomic nature, which destroyed the concept of atoms as being indivisible units.[15] Thomson believed that the electrons were distributed throughout the atom, with their charge balanced by the presence of a uniform sea of positive charge (the plum pudding model).
However, in 1909, researchers under the direction of physicist Ernest Rutherford bombarded a sheet of gold foil with helium ions and discovered that a small percentage were deflected through much larger angles than was predicted using Thomson's proposal. Rutherford interpreted the gold foil experiment as suggesting that the positive charge of an atom and most of its mass was concentrated in a nucleus at the center of the atom (the Rutherford model), with the electrons orbiting it like planets around a sun. Positively charged helium ions passing close to this dense nucleus would then be deflected away at much sharper angles.[16]
While experimenting with the products of radioactive decay, in 1913 radiochemist Frederick Soddy discovered that there appeared to be more than one type of atom at each position on the periodic table.[17] The term isotope was coined by Margaret Todd as a suitable name for different atoms that belong to the same element. J.J. Thomson created a technique for separating atom types through his work on ionized gases, which subsequently led to the discovery of stable isotopes.[18]
A Bohr model of the hydrogen atom, showing an electron jumping between fixed orbits and emitting a photon of energy with a specific frequency. Meanwhile, in 1913, physicist Niels Bohr revised Rutherford's model by suggesting that the electrons were confined into clearly defined, quantized orbits, and could jump between these, but could not freely spiral inward or outward in intermediate states.[19] An electron must absorb or emit specific amounts of energy to transition between these fixed orbits. When the light from a heated material was passed through a prism, it produced a multi-colored spectrum. The appearance of fixed lines in this spectrum was successfully explained by the orbital transitions.[20]
Chemical bonds between atoms were now explained, by Gilbert Newton Lewis in 1916, as the interactions between their constituent electrons.[21] As the chemical properties of the elements were known to largely repeat themselves according to the periodic law,[22] in 1919 the American chemist Irving Langmuir suggested that this could be explained if the electrons in an atom were connected or clustered in some manner. Groups of electrons were thought to occupy a set of electron shells about the nucleus.[23]
The Stern–Gerlach experiment of 1922 provided further evidence of the quantum nature of the atom. When a beam of silver atoms was passed through a specially-shaped magnetic field, the beam was split based on the direction of an atom's angular momentum, or spin. As this direction is random, the beam could be expected to spread into a line. Instead, the beam was split into two parts, depending on whether the atomic spin was oriented up or down.[24]
In 1926, Erwin Schrödinger, using Louis de Broglie's 1924 proposal that particles behave to an extent like waves, developed a mathematical model of the atom that described the electrons as three-dimensional waveforms, rather than point particles. A consequence of using waveforms to describe electrons is that it is mathematically impossible to obtain precise values for both the position and momentum of a particle at the same time; this became known as the uncertainty principle, formulated by Werner Heisenberg in 1926. In this concept, for each measurement of a position one could only obtain a range of probable values for momentum, and vice versa. Although this model was difficult to visualize, it was able to explain observations of atomic behavior that previous models could not, such as certain structural and spectral patterns of atoms larger than hydrogen. Thus, the planetary model of the atom was discarded in favor of one that described atomic orbital zones around the nucleus where a given electron is most likely to exist.[25][26
In the 1950s, the development of improved particle accelerators and particle detectors allowed scientists to study the impacts of atoms moving at high energies.[29] Neutrons and protons were found to be hadrons, or composites of smaller particles called quarks. Standard models of nuclear physics were developed that successfully explained the properties of the nucleus in terms of these sub-atomic particles and the forces that govern their interactions.[30]
Around 1985, Steven Chu and co-workers at Bell Labs developed a technique for lowering the temperatures of atoms using lasers. In the same year, a team led by William D. Phillips managed to contain atoms of sodium in a magnetic trap. The combination of these two techniques and a method based on the Doppler effect, developed by Claude Cohen-Tannoudji and his group, allows small numbers of atoms to be cooled to several microkelvin. This allows the atoms to be studied with great precision, and later led to the discovery of Bose-Einstein condensation.[31]
Components Subatomic particles
Nucleus
The binding energy needed for a nucleon to escape the nucleus, for various isotopes. All the bound protons and neutrons in an atom make up a tiny atomic nucleus, and are collectively called nucleons. The radius of a nucleus is approximately equal to fm, where A is the total number of nucleons.[39] This is much smaller than the radius of the atom, which is on the order of 105 fm.
The nucleons are bound together by a short-ranged attractive potential called the residual strong force. At distances smaller than 2.5 fm this force is much more powerful than the electrostatic force that causes positively charged protons to repel each other.[40]
For atoms with low atomic numbers, a nucleus that has a different number of protons than neutrons can potentially drop to a lower energy state through a radioactive decay that causes the number of protons and neutrons to more closely match. As a result, atoms with roughly matching numbers of protons and neutrons are more stable against decay. However, with increasing atomic number, the mutual repulsion of the protons requires an increasing proportion of neutrons to maintain the stability of the nucleus, which modifies this trend. Thus, there are no stable nuclei with equal proton and neutron numbers above atomic number Z = 20 (calcium); and as Z increases toward the heaviest nuclei, the ratio of neutrons per proton required for stability increases to about 1.5.[42] Illustration of a nuclear fusion process that forms a deuterium nucleus, consisting of a proton and a neutron, from two protons. A positron (e+)—an antimatter electron—is emitted along with an electron neutrino.
The number of protons and neutrons in the atomic nucleus can be modified, although this can require very high energies because of the strong force. Nuclear fusion occurs when multiple atomic particles join to form a heavier nucleus, such as through the energetic collision of two nuclei. For example, at the core of the Sun protons require energies of 3–10 keV to overcome their mutual repulsion—the coulomb barrier—and fuse together into a single nucleus.[43] Nuclear fission is the opposite process, causing a nucleus to split into two smaller nuclei—usually through radioactive decay. The nucleus can also be modified through bombardment by high energy subatomic particles or photons. If this modifies the number of protons in a nucleus, the atom changes to a different chemical element.[44][45] If the mass of the nucleus following a fusion reaction is less than the sum of the masses of the separate particles, then the difference between these two values is emitted as energy, as described by Albert Einstein's mass–energy equivalence formula, E = mc2, where m is the mass loss and c is the speed of light. This deficit is the binding energy of the nucleus.[46]
Electron cloud
Main articles: Electron cloud and Atomic orbital
A potential well, showing the minimum energy V(x) needed to reach each position x. A particle with energy E is constrained to a range of positions between x1 and x2.The electrons in an atom are attracted to the protons in the nucleus by the electromagnetic force. This force binds the electrons inside an electrostatic potential well surrounding the smaller nucleus, which means that an external source of energy is needed in order for the electron to escape.
Wave functions of the first five atomic orbitals. The three 2p orbitals each display a single angular node that has an orientation and a minimum at the center. Each atomic orbital corresponds to a particular energy level of the electron. The electron can change its state to a higher energy level by absorbing a photon with sufficient energy to boost it into the new quantum state. Likewise, through spontaneous emission, an electron in a higher energy state can drop to a lower energy state while radiating the excess energy as a photon. These characteristic energy values, defined by the differences in the energies of the quantum states, are responsible for atomic spectral lines.[49]
The amount of energy needed to remove or add an electron (the electron binding energy) is far less than the binding energy of nucleons. For example, it requires only 13.6 eV to strip a ground-state electron from a hydrogen atom,[51] compared to 2.23 Mev for splitting a deuterium nucleus.[52] Atoms are electrically neutral if they have an equal number of protons and electrons. Atoms that have either a deficit or a surplus of electrons are called ions. Electrons that are farthest from the nucleus may be transferred to other nearby atoms or shared between atoms. By this mechanism, atoms are able to bond into molecules and other types of chemical compounds like ionic and covalent network crystals
Struktur Atomik
Atom merupakam suatu satuan dasar berarti terdiri dari suatu rapat, nukleus pusat yang dikelilingi oleh suatu elektron-elektron yang bermuatan negatif. Inti-atom berisi suatu campuran dari proton-proton yang bermuatan positif dan neutron-neutron netral (kecuali di dalam kasus dari Hydrogen-1, yang adalah satu-satunya nuklida yang stabil tanpa adanya neutron). Elektron-elektron dari suatu atom terikat pada nukleus oleh gaya elektromagnetik
Demikian juga, suatu kelompok atom-atom tinggal satu sama lain, membentuk suatu molekul. Satu atom yang berisi satu nomor sama dari proton-proton dan elektron-elektron adalah secara elektris netral, jika tidak itu mempunyai suatu muatan positif atau muatan negatif yang disebut ion.
Fisikawan J. J.Thomson, yang bekerja dengan sinar katode dalam 1897, menemukan elektron yang sifatnya sub-atom. Thomson percaya bahwa muatan positif dari suatu atom dan kebanyakan dari massa nya dipusatkan di suatu nukleus di pusat dari atom dengan elektron-elektron mengorbitkan nya seperti planet-planet di sekitar suatu matahari yang dikenal denga model kue kismis.
Sementara itu, pada tahun 1913, fisikawan Niels Bohr meninjau kembali model Rutherford dengan mengusulkan bahwa elektron-elektron menempati garis edar seperti tampak pada gambar.
Banyaknya proton-proton dan neutron-neutron di dalam inti-atom itu dapat dimodifikasi, meski ini dapat memerlukan tenaga-tenaga sangat tinggi oleh karena gaya yang kuat. Paduan inti terjadi ketika gabungan zarah-zarah atomis yang ganda untuk membentuk suatu nukleus yang lebih berat, seperti melalui tubrukan yang giat dua nucleus.
Jika massa dari nukleus yang mengikuti suatu reaksi fusi adalah kurang dari jumlah dari zarah-zarah yang terpisah, lalu perbedaan antara dua nilai-nilai ini dipancarkan energi yang sama, seperti yang digambarkan oleh rumus kelembaman massa Albert Einstein, E =mc2, di mana m adalah massa dan c adalah kelajuan cahaya.
Elektron
Masing-masing edar atom berpasangan dengan arah energi tertentu dari elektron. Elektron itu dapat mengubah keadaan nya pada suatu arah energi yang lebih tinggi menarik suatu foton dengan tenaga yang cukup untuk menaikkan tegangan nya ke dalam keadaan kuantum yang baru.
Selasa, 26 April 2011
PARADIGMA GEOSENTRIS DAN HELIOSENTRIS
PARADIGMA GEOSENTRIS DAN HELIOSENTRIS
Hampir semua astronom Yunani berpendapat bahwa Bumi berbentuk bola dan menjadi pusat seluruh alam semesta. Pernyataan pertama bisa diperiksa dengan mudah. Pengamat di Puncak gunung dapat melihat hampir seluruh badan kapal, sementara pengamat dikaki gunung hanya dapat melihat pucuk tiang layar. Pernyataan kedua, yang dikenal sebagai geosentrisme, memang sudah dimandulkan Copenicus. Tapi ada baiknya kita memahami gagasan ini untuk menangkap kegelisahan Copernicus terhadap teori ini.
Berdasarkan apa yang kita lihat Bumi tidak bergerak. Sebaliknya Bulan, Matahari serta Bintang-bintang mengelilingi Bumi. Cara berpikir ini mengandaikan Bumi bergeming. Pada masa lalu orang-orang belum mempunya teropong karena itu mereka hanya mengenal dua jenis benda ribuan Bintang dan Planet. Matahari, bulan, Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus merupakan Planet yang mengelilingi Bumi sebagai pusat alam-semesta yang bulat. Gerakan Matahari diperlihatkan dari perubahan bintang di latarbelakang yang terlihat terbit dan tenggelam. Mereka berkesimpulan bahwa Matahari mengikuti gerakan Diurnal dan lintasan berbentuk lingkaran dengan periode tepat satu tahun. Satu lagi yang rumit bagi Geosentris, Matahari tidak persis terbit di tempat yang sama. Antara 21 Maret dan 23 September Matahari terbit agak ke utara dan titik paling jauh ke utara tercapai pada 22 Juni. Sebaliknya antara 23 September dan 21 Maret Matahari terbit agak ke selatan. Untuk menjelaskan itu mereka memutar bola Matahari pada poros yang tidak sejajar dengan poros putaran diurnalnya, sehingga miring 230. Gambaran mengenai kosmos geosentris diajukan oleh Eudoksus (409-356 SM). Aristoteles yang hidup sezaman dengan Eudoksus dapat menerimanya. Geosentrisme Eudoksus kemudian dirumuskan kembali oleh sejumlah cendekiawan termasuk Ptolemeus. Saran Eudoksus membentur persoalan ketika menjelaskan gerakan planet Merkurius sampai Saturnus. Pasalnya gerakan planet itu tudak seragam. Lintasan mereka tidak setia pada betuk lingkaran sejati dilangit. Untuk memecahkan persoalan ini, Hiparkhus (190-120 SM), seorang astronom yang cukup teliti meletakan planet pada lingkaran tambahan. Ptolemeus kemudian memperbaiki sistem Hiparkhus, karena tidak setia pada pengamatan. Sebetulnya ini bukan sistem lagi, melainkan satu kelompok sistem, yang masing-masing diakali sedemikian rupa supaya tidak jauh berbeda dengan data pengamatan. Disini bola tidak lagi berputar seragam jika dipandang dari pusat bola. Gerakan baru seragam ketika dilihat dari titik lain Argumen terakhir inilah yang paling mengganggu Copernicus. Sistem ini menjadi pemicu revolusi Copernicus. Sistem Ptolemeus adalah versi yang lebih matang sekaligus jauh lebih rumit dan terlalu matematis dibanding Aristoteles.
Selain kosmos Aristoteles dan Ptolemeus masih ada pemikir Yunani yang mengemukakan sistem tata surya yang jauh berbeda. Model alternatif ini pada umumnya tidak dapat diterima oleh para cendekiawan sezaman.
Pada abad ke-5 SM, Democritus melontarkan spekulasi tentang alam semesta yang luas tak terhingga dan bentuk Bumi yang seperti tabung bukannya bola. Moddel ini mirip dengan gambaran kita tentang alam-semesta masa kini.
Pada abad ke-4 SM, Heraklides menulis tentang tata surya model heliosentrik tanpa dukungan data. Gagasan ini di angkat kembali oleh Aristarchus seabad kemudian yang berpendapat bahwa sistem tata surya bakal lebih sederhana seandainya Matahari dianggap bergeming, sementara planet mengelilinya dengan kecepatan yang berbeda-beda. Kekuatan argumen sistem Aristarchus terletak pada penjelasan yang sederhana mengenai perubahan kecerahan planet.
Penjelasan Aristarchus ditolak sekurangnya karena tiga hal. Pertama dengan menggerakan Bumi, sistem itu di anggap menghina tempat suci itu. Kedua, tidak ada pegangan kuantitatif. Ketiga, seandaiya Bumi mengelilingi Matahari seyogyanya kita dapat melihat gerakan itu berdasar posisi bintang.
Selama 13 abad kemudian, sistem Ptolomeus tidak banyak diubah cendekiawan. Selama itu manusia semakin banyak melihat ketidakcocokan dengan prediksi sistemnya.
Nicolaus Copernicus sekitar abad 16, yang menganut heliosentrisme berdasarkan korespondensi yang ditinggalkannya De Revolutionibus Orbium Caelestium. Tapi ia tidak menggemborkannya karena menyadari orang awam, terutama gereja akan menentang sistem tersebut. Sistem Copernicus tidak begitu jauh menyimpang dari sistem Yunani kuno. Posisi bumi ia ganti menjadi Matahari –gagasan (yang menurut pengakuannya ) ia pinjam dari Aristarchus. Copernicus memakai data yang dikumpukan cendekiawan Yunani 13 abad sebelumnya. Setelah sekian kali disalin oleh penyalin yang tidak paham isinya. Berdasar sistem Copernicus, para astronom dapat menyusun tabel-tabel baru yang menolong pekerjaan mereka lantaran lebih akurat dari tabel Ptolemeus. Proses ini menjadikan dunia ilmiah lambat laun menerima sistem baru ini. Dan keberatan yang mereka ajukan pun memudar. Ada 2 keberatan utama saat itu pada Copernicus;pertama, dalam hal dinamika. Seandainya bumi bergerak semestinya efeknya kelihatan. Copernicus memang hanya mengurus kinematika semata tanpa mempedulikan penyebabnya. Kedua, kebertan dari luar astronomi, yaitu filsafat agama. Bukuya susah dipahami orang awam.
Pertengahan abad munculah astronom paling menonjol Tycho Brahe yang menentang sistem Copernicus seumur hidupnya. Ia mengusulkan sebentuk sistem lain yang terdiri dari ke-5 planet yang mengedari Matahari. Perbedaannya, bulan dan matahari ujung-ujungnya mengitari Bumi, Bumi tetap bergeming. Catatan pengamatannya akurat melampaui teorinya. Berkat data inilah, salah seorang asistennya Johanes Kepler menemukan bentuk orbit planet lonjong.
Bertolak belakang denga gurunya, Johanes Kepler (1571-1630) percaya pada Copernicus. Ia setia pada fakta empiris dan percaya bahwa dalam Matahari kita dapat menemukan prinsip hidup alam-semesta , sehingga layak diletakan di pusat. Dalam bukunya yang pertama Mysterium Cosmographicum ia menegur Copernicus karena menganggap Bumi sebagai planet istimewa sebagai pusat, sementara Kepler tegas mnyamakan Bumi dengan planet lain. Kepler menyederhanakan sistem Copernicus: eksentrik yang dipertahankan Copernicus tidak diperlukan lagi sehingga memudahkan Kepler mencari penyebab gerak melingkar planet-planet yang menurutnya akibat tarikan gravitasi di pusat Matahari.
Galileo Galilei (1564-1642) sekalipun mengikuti gagasan Copernicus tapi ia sendiri tidak menyadari pertentangan antara Kepler dan Copernicus. Pada 1690 Galileo merakit teropong dengan mengembangkan teknlogi rancangan Hans Lippershey setahun sebelumnya. Ia menemukan beberapa fakta seperti;
Pertama, permukaan bulan ternyata tidak mulus dan bulat sempurna.
Kedua, ada 4 planet kecil (bulan), mengitari Jupiter. Bukti telak bahwa tidak semua benda langit mengitari Bumi.
Ketiga, fasa-fasa Venus sama seperti fasa Bulan. Hal ini bisa terjadi hanya pada sistem helosentris.
Keempat, bintang yang diamati, ternyata bintang itu tidak lebih besar melainkan berupa titik kecil yang menunjukan bintang berjarak jauh sekali dari bumi. Hasil pengamatan ini cendrung menyingkirkan manusia dari pusat alam-semesta.
PARADIGMA CAHAYA SEBAGAI PARTIKEL ATAU GELOMBANG?
Huygens dalam bukunya Traite de la Lumiere (Telaah Cahaya) pada tahun 1690 membayangkan cahaya seperti gelombang. Ini pernyataan tentang cahaya yang pertama. Hipotesa gelombang ini bertujuan mencari penjelasan geometris tabi’at cahaya (misal memantul dan membias), bukannya menjelsakan hakikat. Gelombang yang dibayangkan Huygens adalah gelombang longitudinal, bukan transversal. Tidak periodik. Huygens sengaja membuatnya demikian untuk menghindari gangguan di antara sinar yang menyilang. Gagasannya disusun tanpa data hasil eksperimen samasekali dan janggal bagi pembaca.
Pada abad ke-17 gejala interferensi dan difraksi ditemukan Grimaldi (1660) dan Hooke (1672). Tapi dua orang itu tidak menjelaskannya.
Cahaya pertamakali dibahas secara rinci oleh Newton. Pada buku Opticks edisi pertama (1704) Newton mengajukan beberapa spekulasi tentang sifat cahaya yang diawali dengan pemaparan hasil percobaan ihwal pemecahan cahaya putih, pembiasan rangkap, lingkaran cahaya. spekulasinya ia tuangkan dalam pertannyaan, satu diantaranya mengungkapkan keyakinan bahwa cahaya bersifat seperti partikel.(pertannyaan n0 29):
“Bukankah cahaya merupakan butiran teramat kecil yang dipancarkan oleh benda yang mengkilap? Butiran seperti ituakan melewati medium yang seragam mengikuti garis lurus, tanpa dibelokan dan masuk kedalam bayangan-dan demikianlah juga sifat cahaya.”
Newton bersikukuh menolak ide Huygens bahwa cahaya bersifat gelombang. Menurutnya gelombang akan melebar dan mengisi seluruh ruang seperti gelombang air mengisi ceruk kolam, paahal dalam praktik cahaya mengikuti garis lurus dan tidak mengisi ruang bayangan.
Augustin Jean Fresnel (1788-1827) insinyur inggris ini menolak teori eluru cahaya. Fresnel pertamakalinya mengangkat kembali prinsip Huygens dan berhasil merumuskan intensitas cahaya di sembarang titik. Fresnel juga menyatakan bahwa gejala bias rangkap pada kristal kalsit adalah gejala polarisasi. Karena polarisasi hanya mungkin terjadi pada gelombang transversal maka pendapat ini langsung melawan para penganut teori eter yang masih menganggap cahaya gelombang longitudinal.
Hampir semua astronom Yunani berpendapat bahwa Bumi berbentuk bola dan menjadi pusat seluruh alam semesta. Pernyataan pertama bisa diperiksa dengan mudah. Pengamat di Puncak gunung dapat melihat hampir seluruh badan kapal, sementara pengamat dikaki gunung hanya dapat melihat pucuk tiang layar. Pernyataan kedua, yang dikenal sebagai geosentrisme, memang sudah dimandulkan Copenicus. Tapi ada baiknya kita memahami gagasan ini untuk menangkap kegelisahan Copernicus terhadap teori ini.
Berdasarkan apa yang kita lihat Bumi tidak bergerak. Sebaliknya Bulan, Matahari serta Bintang-bintang mengelilingi Bumi. Cara berpikir ini mengandaikan Bumi bergeming. Pada masa lalu orang-orang belum mempunya teropong karena itu mereka hanya mengenal dua jenis benda ribuan Bintang dan Planet. Matahari, bulan, Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus merupakan Planet yang mengelilingi Bumi sebagai pusat alam-semesta yang bulat. Gerakan Matahari diperlihatkan dari perubahan bintang di latarbelakang yang terlihat terbit dan tenggelam. Mereka berkesimpulan bahwa Matahari mengikuti gerakan Diurnal dan lintasan berbentuk lingkaran dengan periode tepat satu tahun. Satu lagi yang rumit bagi Geosentris, Matahari tidak persis terbit di tempat yang sama. Antara 21 Maret dan 23 September Matahari terbit agak ke utara dan titik paling jauh ke utara tercapai pada 22 Juni. Sebaliknya antara 23 September dan 21 Maret Matahari terbit agak ke selatan. Untuk menjelaskan itu mereka memutar bola Matahari pada poros yang tidak sejajar dengan poros putaran diurnalnya, sehingga miring 230. Gambaran mengenai kosmos geosentris diajukan oleh Eudoksus (409-356 SM). Aristoteles yang hidup sezaman dengan Eudoksus dapat menerimanya. Geosentrisme Eudoksus kemudian dirumuskan kembali oleh sejumlah cendekiawan termasuk Ptolemeus. Saran Eudoksus membentur persoalan ketika menjelaskan gerakan planet Merkurius sampai Saturnus. Pasalnya gerakan planet itu tudak seragam. Lintasan mereka tidak setia pada betuk lingkaran sejati dilangit. Untuk memecahkan persoalan ini, Hiparkhus (190-120 SM), seorang astronom yang cukup teliti meletakan planet pada lingkaran tambahan. Ptolemeus kemudian memperbaiki sistem Hiparkhus, karena tidak setia pada pengamatan. Sebetulnya ini bukan sistem lagi, melainkan satu kelompok sistem, yang masing-masing diakali sedemikian rupa supaya tidak jauh berbeda dengan data pengamatan. Disini bola tidak lagi berputar seragam jika dipandang dari pusat bola. Gerakan baru seragam ketika dilihat dari titik lain Argumen terakhir inilah yang paling mengganggu Copernicus. Sistem ini menjadi pemicu revolusi Copernicus. Sistem Ptolemeus adalah versi yang lebih matang sekaligus jauh lebih rumit dan terlalu matematis dibanding Aristoteles.
Selain kosmos Aristoteles dan Ptolemeus masih ada pemikir Yunani yang mengemukakan sistem tata surya yang jauh berbeda. Model alternatif ini pada umumnya tidak dapat diterima oleh para cendekiawan sezaman.
Pada abad ke-5 SM, Democritus melontarkan spekulasi tentang alam semesta yang luas tak terhingga dan bentuk Bumi yang seperti tabung bukannya bola. Moddel ini mirip dengan gambaran kita tentang alam-semesta masa kini.
Pada abad ke-4 SM, Heraklides menulis tentang tata surya model heliosentrik tanpa dukungan data. Gagasan ini di angkat kembali oleh Aristarchus seabad kemudian yang berpendapat bahwa sistem tata surya bakal lebih sederhana seandainya Matahari dianggap bergeming, sementara planet mengelilinya dengan kecepatan yang berbeda-beda. Kekuatan argumen sistem Aristarchus terletak pada penjelasan yang sederhana mengenai perubahan kecerahan planet.
Penjelasan Aristarchus ditolak sekurangnya karena tiga hal. Pertama dengan menggerakan Bumi, sistem itu di anggap menghina tempat suci itu. Kedua, tidak ada pegangan kuantitatif. Ketiga, seandaiya Bumi mengelilingi Matahari seyogyanya kita dapat melihat gerakan itu berdasar posisi bintang.
Selama 13 abad kemudian, sistem Ptolomeus tidak banyak diubah cendekiawan. Selama itu manusia semakin banyak melihat ketidakcocokan dengan prediksi sistemnya.
Nicolaus Copernicus sekitar abad 16, yang menganut heliosentrisme berdasarkan korespondensi yang ditinggalkannya De Revolutionibus Orbium Caelestium. Tapi ia tidak menggemborkannya karena menyadari orang awam, terutama gereja akan menentang sistem tersebut. Sistem Copernicus tidak begitu jauh menyimpang dari sistem Yunani kuno. Posisi bumi ia ganti menjadi Matahari –gagasan (yang menurut pengakuannya ) ia pinjam dari Aristarchus. Copernicus memakai data yang dikumpukan cendekiawan Yunani 13 abad sebelumnya. Setelah sekian kali disalin oleh penyalin yang tidak paham isinya. Berdasar sistem Copernicus, para astronom dapat menyusun tabel-tabel baru yang menolong pekerjaan mereka lantaran lebih akurat dari tabel Ptolemeus. Proses ini menjadikan dunia ilmiah lambat laun menerima sistem baru ini. Dan keberatan yang mereka ajukan pun memudar. Ada 2 keberatan utama saat itu pada Copernicus;pertama, dalam hal dinamika. Seandainya bumi bergerak semestinya efeknya kelihatan. Copernicus memang hanya mengurus kinematika semata tanpa mempedulikan penyebabnya. Kedua, kebertan dari luar astronomi, yaitu filsafat agama. Bukuya susah dipahami orang awam.
Pertengahan abad munculah astronom paling menonjol Tycho Brahe yang menentang sistem Copernicus seumur hidupnya. Ia mengusulkan sebentuk sistem lain yang terdiri dari ke-5 planet yang mengedari Matahari. Perbedaannya, bulan dan matahari ujung-ujungnya mengitari Bumi, Bumi tetap bergeming. Catatan pengamatannya akurat melampaui teorinya. Berkat data inilah, salah seorang asistennya Johanes Kepler menemukan bentuk orbit planet lonjong.
Bertolak belakang denga gurunya, Johanes Kepler (1571-1630) percaya pada Copernicus. Ia setia pada fakta empiris dan percaya bahwa dalam Matahari kita dapat menemukan prinsip hidup alam-semesta , sehingga layak diletakan di pusat. Dalam bukunya yang pertama Mysterium Cosmographicum ia menegur Copernicus karena menganggap Bumi sebagai planet istimewa sebagai pusat, sementara Kepler tegas mnyamakan Bumi dengan planet lain. Kepler menyederhanakan sistem Copernicus: eksentrik yang dipertahankan Copernicus tidak diperlukan lagi sehingga memudahkan Kepler mencari penyebab gerak melingkar planet-planet yang menurutnya akibat tarikan gravitasi di pusat Matahari.
Galileo Galilei (1564-1642) sekalipun mengikuti gagasan Copernicus tapi ia sendiri tidak menyadari pertentangan antara Kepler dan Copernicus. Pada 1690 Galileo merakit teropong dengan mengembangkan teknlogi rancangan Hans Lippershey setahun sebelumnya. Ia menemukan beberapa fakta seperti;
Pertama, permukaan bulan ternyata tidak mulus dan bulat sempurna.
Kedua, ada 4 planet kecil (bulan), mengitari Jupiter. Bukti telak bahwa tidak semua benda langit mengitari Bumi.
Ketiga, fasa-fasa Venus sama seperti fasa Bulan. Hal ini bisa terjadi hanya pada sistem helosentris.
Keempat, bintang yang diamati, ternyata bintang itu tidak lebih besar melainkan berupa titik kecil yang menunjukan bintang berjarak jauh sekali dari bumi. Hasil pengamatan ini cendrung menyingkirkan manusia dari pusat alam-semesta.
PARADIGMA CAHAYA SEBAGAI PARTIKEL ATAU GELOMBANG?
Huygens dalam bukunya Traite de la Lumiere (Telaah Cahaya) pada tahun 1690 membayangkan cahaya seperti gelombang. Ini pernyataan tentang cahaya yang pertama. Hipotesa gelombang ini bertujuan mencari penjelasan geometris tabi’at cahaya (misal memantul dan membias), bukannya menjelsakan hakikat. Gelombang yang dibayangkan Huygens adalah gelombang longitudinal, bukan transversal. Tidak periodik. Huygens sengaja membuatnya demikian untuk menghindari gangguan di antara sinar yang menyilang. Gagasannya disusun tanpa data hasil eksperimen samasekali dan janggal bagi pembaca.
Pada abad ke-17 gejala interferensi dan difraksi ditemukan Grimaldi (1660) dan Hooke (1672). Tapi dua orang itu tidak menjelaskannya.
Cahaya pertamakali dibahas secara rinci oleh Newton. Pada buku Opticks edisi pertama (1704) Newton mengajukan beberapa spekulasi tentang sifat cahaya yang diawali dengan pemaparan hasil percobaan ihwal pemecahan cahaya putih, pembiasan rangkap, lingkaran cahaya. spekulasinya ia tuangkan dalam pertannyaan, satu diantaranya mengungkapkan keyakinan bahwa cahaya bersifat seperti partikel.(pertannyaan n0 29):
“Bukankah cahaya merupakan butiran teramat kecil yang dipancarkan oleh benda yang mengkilap? Butiran seperti ituakan melewati medium yang seragam mengikuti garis lurus, tanpa dibelokan dan masuk kedalam bayangan-dan demikianlah juga sifat cahaya.”
Newton bersikukuh menolak ide Huygens bahwa cahaya bersifat gelombang. Menurutnya gelombang akan melebar dan mengisi seluruh ruang seperti gelombang air mengisi ceruk kolam, paahal dalam praktik cahaya mengikuti garis lurus dan tidak mengisi ruang bayangan.
Augustin Jean Fresnel (1788-1827) insinyur inggris ini menolak teori eluru cahaya. Fresnel pertamakalinya mengangkat kembali prinsip Huygens dan berhasil merumuskan intensitas cahaya di sembarang titik. Fresnel juga menyatakan bahwa gejala bias rangkap pada kristal kalsit adalah gejala polarisasi. Karena polarisasi hanya mungkin terjadi pada gelombang transversal maka pendapat ini langsung melawan para penganut teori eter yang masih menganggap cahaya gelombang longitudinal.
MAKALAH POLUSI UDARA DAN SAMPAH B3
MAKALAH
POLUSI UDARA DAN SAMPAH B3
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Kelompok
Pada Mata Kuliah Pengetahuan Lingkungan
Disusun Oleh :
Anwar Sidiq (207 202 193)
Mira Mardiyani (208 204 043)
Muhammad Irfan Abdul Azies AK. (207 202 209)
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI
SUNAN GUNUNG DJATI
BANDUNG
2010
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah Yang Maha Tunggal. Rahmat dan salam semoga tetap dilimpahkan kepada seorang Nabi yang tidak akan ada Nabi sesudahnya, kepada keluarga, sahabat serta orang yang mengikuti petunjuk-Nya.
Makalah yang sederhana ini disamping untuk menggugurkan kewajiban penyusun dalam mengemban tugas sebagai mahasiswa, makalah ini pun merupakan bentuk ekspresi jiwa penyusun yang ingin mengembangkan lebih dalam lagi potensi dalam diri mengenai pengetahuannya tentang ”Polusi Udara dan Sampah B3”. Pembahasannya memaparkan mengenai polusi udara dan sampah B3, pengertiannya, jenis-jenisnya, dampaknya dan cara penanggulangannya.
. Makalah ini disusun sesederhana mungkin agar dapat memudahkan pembaca dalam memahaminya. Penyusun berharap, semoga melalui makalah ini bisa menjadi ladang amal dunia dan akhirat dengan memberikan manfaat kepada para pembaca.
Kesempurnaan hanya milik Allah SWT, segala kekurangan dan kesalahan ada pada penyusun. Guna perbaikan makalah yang lebih baik lagi, kritik serta saran senantiasa penyusun harapkan.
Bandung, September 2009
Penyusun
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Berdasarkan Peraturan Pemerintah RI No. 41 tahun 1999 mengenai Pengendalian Pencemaran udara, yang dimaksud dengan pencemaran udara adalah masuknya atau dimaksuknya zat, energi dan/atau komponen lain ke dalam udara ambient oleh kegiatan manusia sehingga mutu udara ambient turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambient tidak memenuhi fungsinya.
Udara merupakan faktor yang penting dalam kehidupan, namun dengan meningkatnya pembangunan fisik kota dan pusat-pusat industri, kualitas udara telah mengalami perubahan. Udara yang dulunya segar kini kering dan kotor. Hal ini bila tidak segera ditanggulangi, perubahan tersebut dapat membahayakan kesehatan manusia, kehidupan hewan serta tumbuhan.
Adapun meningkatnya penggunaan (B3) bahan berbahaya dan beracun pada berbagai kegiatan, antara lain pada kegiatan perindustrian, pertambangan, kesehatan dan juga kegiatan rumah tangga.
Oleh karena itu, penulis tertarik untuk membahas mengenai hal-hal di atas yang diberi judul “POLUSI UDARA DAN SAMPAH B3”.
B. Rumusan Masalah
1. Apakah yang dimaksud dengan polusi udara ?
2. Sebutkan jenis-jenis polusi udara ?
3. Bagaimankah dampak dari polusi udara ?
4. Bagaimanakah cara penanggulangan polusi udara ?
5. Apakah yang dimaksud dengan sampah B3 ?
6. Sebutkan jenis-jenis polusi sampah B3?
7. Bagaimankah dampak dari sampah B3 ?
8. Bagaimanakah cara penanggulangan sampah B3 ?
C. Tujuan
Tujuan dari makalah ini adalah :
1. Agar kita dapat mengetahui pengertian tentang polusi udara dan sampah B3.
2. Agar kita dapat mengetahui jenis-jenis polusi udara dan sampah B3.
3. Agar kita dapat mengetahui dampak dari polusi udara dan sampah B3.
4. Agar kit dapat mengetahui cara penanggulangan polusi udara dan sampah B3.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Polusi Udara
1. Pengertian Polusi Udara
Polusi berarti pencemaran. Polusi merupakan masuknya makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain kedalam lingkungan yang menyebabkan berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau proses alam. Polusi berarti masuknya bahan pencemar (polutan) sebagai akibat dari kegiatan manusia atau proses alam yang ditemukan di tempat, saat, dan jumlah yang tidak selayaknya.
Polusi udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Polusi udara juga merupakan ancaman kesehatan lingkungan untuk anak dan merupakan faktor resiko untuk penyakit pernapasan baik akut atau kronik. Asap rokok terhadap lingkungan dan polutan luar ruangan tertentu diketahui sebagai faktor risiko infeksi pernapasan akut, polusi udara dalam ruangan dari bahan bakar organik merupakan penyumbang besar terhadap penyakit.
2. Jenis-Jenis Polusi Udara
Berdasarkan tempatnya polusi udara dibagi menjadi 2 :
1. Polusi udara luar ruangan
Polusi udara di luar ruangan bertambah akibat konsekuensi peningkatan pembakaran bahan bakar fosil untuk transportasi, pembangkit listrik dan aktivitas manusia lainnya. Proses pembakaran menghasilkan polutan yang kompleks seperti timbal, partikel sulfur. Polusi udara di luar ruangan tetap merupakan masalah serius di seluruh bagian dunia, terutama di kota besar negara-negara berkembang dan diperkirakan seperempat populasi dunia terpapar polutan udara dalam konsentrasi yang tidak sehat.
2. Polusi udara di dalam ruangan
Lebih dari setengah penduduk dunia bergantung kepada kotoran hewan, kayu, batang tumbuhan atau batu bara untuk memenuhi kebutuhan panas. Memasak dan memanaskan menggunakan bahan bakar padat itu pada perapian atau pembakaran terbuka tanpa cerobong mengakibatkan polusi udara di dalam ruangan. Asap yang terbentuk dapat mengandung polutan yang dapat merusak kesehatan seperti jelaga atau debu yang bisa mencapai paru-paru.
Berdasarkan sumber pencemarnya, polusi udara dibagi menjadi 2:
1. Zat pencemar primer, yaitu zat kimia yang langsung mengkontaminasi udara dalam konsentrasi yang membahayakan. Zat tersebut bersal dari komponen udara alamiah seperti karbon dioksida, yang meningkat diatas konsentrasi normal, atau sesuatu yang tidak biasanya, ditemukan dalam udara, misalnya timbal.
Sumber bahan pencemar primer dapat dibagi lagi menjadi dua golongan besar :
a. Sumber alamiah : Beberapa kegiatan alam yang bisa menyebabkan pencemaran udara adalah kegiatan gunung berapi, kebakaran hutan, kegiatan mikroorganisme, dan lain-lain. Bahan pencemar yang dihasilkan umumnya adalah asap, gas-gas, dan debu.
b. Sumber buatan manusia : Kegiatan manusia yang menghasilkan bahan-bahan pencemar bermacam-macam antara lain adalah kegiatan-kegiatan berikut :
Pembakaran, seperti pembakaran sampah, pembakaran pada kegiatan rumah tangga, industri, kendaraan bermotor, dan lain-lain. Bahan-bahan pencemar yang dihasilkan antara lain asap, debu, grit (pasir halus), dan gas (CO dan NO).
Proses peleburan, seperti proses peleburan baja, pembuatan soda,semen, keramik, aspal. Sedangkan bahan pencemar yang dihasilkannya antara lain adalah debu, uap dan gas-gas.
Pertambangan dan penggalian, seperti tambang mineral and logam. Bahan pencemar yang dihasilkan terutama adalah debu.
Proses pengolahan dan pemanasan seperti pada proses pengolahan makanan, daging, ikan, dan penyamakan. Bahan pencemar yang dihasilkan terutama asap, debu, dan bau.
Pembuangan limbah, baik limbah industri maupun limbah rumah tangga. Pencemarannya terutama adalah dari instalasi pengolahan air buangannya. Sedangkan bahan pencemarnya yang teruatam adalah gas H2S yang menimbulkan bau busuk.
Proses kimia, seperti pada proses fertilisasi, proses pemurnian minyak bumi, proses pengolahan mineral. Pembuatan keris, dan lain-lain. Bahan-bahan pencemar yang dihasilkan antara lain adalah debu, uap dan gas-gas.
Proses pembangunan seperti pembangunan gedung-gedung, jalan dan kegiatan yang semacamnya. Bahan pencemarnya yang terutama adalah asap dan debu.
Proses percobaan atom atau nuklir. Bahan pencemarnya yang terutama adalah gas-gas dan debu radioaktif.
2. Zat pencemar sekunder, yaitu zat kimia berbahaya yang terbentuk di atmosfer melalui reaksi kimia antar komponen-komponen udara.
3. Dampak Polusi Udara
Dampak terhadap tanaman
Tanaman yang tumbuh di daerah dengan tingkat pencemaran udara tinggi dapat terganggu pertumbuhannya dan rawan penyakit, Antara lain klorosis, nekrosis, dan bintik hitam. Partikulat yang terdeposisi di permukaan tanaman dapat menghambat proses fotosintesis.
Hujan asam
pH biasa air hujan adalah 5,6 karena adanya CO2 di atmosfer. Pencemar udara seperti SO2 dan NO2 bereaksi dengan air hujan membentuk asam dan menurunkan pH air hujan. Dampak dari hujan asam ini antara lain:
• Mempengaruhi kualitas air permukaan
• Merusak tanaman
• Melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah sehingga mempengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan
• Bersifat korosif sehingga merusak material dan bangunan
Efek rumah kaca
Efek rumah kaca disebabkan oleh keberadaan CO2, CFC, metana, ozon, dan N2O di lapisan troposfer yang menyerap radiasi panas matahari yang dipantulkan oleh permukaan bumi. Akibatnya panas terperangkap dalam lapisan troposfer dan menimbulkan fenomena pemanasan global.
Dampak dari pemanasan global adalah:
• Pencairan es di kutub
• Perubahan iklim regional dan global
• Perubahan siklus hidup flora dan fauna
Kerusakan lapisan ozon
Lapisan ozon yang berada di stratosfer (ketinggian 20-35 km) merupakan pelindung alami bumi yang berfungsi memfilter radiasi ultraviolet B dari matahari. Pembentukan dan penguraian molekul-molekul ozon (O3) terjadi secara alami di stratosfer. Emisi CFC yang mencapai stratosfer dan bersifat sangat stabil menyebabkan laju penguraian molekul-molekul ozon lebih cepat dari pembentukannya, sehingga terbentuk lubang-lubang pada lapisan ozon.
Kerusakan lapisan ozon menyebabkan sinar UV-B matahri tidak terfilter dan dapat mengakibatkan kanker kulit serta penyakit pada tanaman.
Dampak kesehatan
Substansi pencemar yang terdapat di udara bukan saja dengan terhisap langsung, tetapi juga dengan cara-cara pemaparan lainnya seperti: meminum air yang terkontaminasi dan melalui kulit. Umumnya sebagian besar zat-zat polutan udara ini langsung mempengaruhi sistem pernafasan dan pembuluh darah. Jauhnya penetrasi zat pencemar ke dalam tubuh bergantung kepada jenis pencemar. Partikulat berukuran besar dapat tertahan di saluran pernapasan bagian atas, sedangkan partikulat berukuran kecil dan gas dapat mencapai paru-paru. Dari paru-paru, zat pencemar diserap oleh sistem peredaran darah dan menyebar ke seluruh tubuh. Sehingga Meningginya angka kesakitan dan kematian dan adanya gangguan fungsi paru-paru dikaitkan dengan kenaikan konsentrasi zat SO2, SPM, NO2 dan O3 yang juga mempengaruhi sistem pernafasan.
Gambar
Kendaraan Yang Mengeluarkan Gas Beracun Dari Jutaan Kenalpot
Dampak kesehatan yang paling umum dijumpai adalah ISPA (infeksi saluran pernapasan akut), termasuk di antaranya, asma, bronkitis, dan gangguan pernapasan lainnya. Beberapa zat pencemar dikategorikan sebagai toksik dan karsinogenik.
Berikut ini beberapa mekanisme biologis bagaimana polutan udara mencetuskan gejala penyakit:
1. Timbulnya reaksi radang/inflamasi pada paru, misalnya akibat PM atau ozon.
2. Terbentuknya radikal bebas/stres oksidatif, misalnya PAH(polyaromatic hydrocarbons).
3. Modifikasi ikatan kovalen terhadap protein penting intraselular seperti enzim-enzim yang bekerja dalam tubuh.
4. Komponen biologis yang menginduksi inflamasi/peradangan dan gangguan system imunitas tubuh, misalnya golongan glukan dan endotoksin.
5. Stimulasi sistem saraf otonom dan nosioreseptor yang mengatur kerja jantung dan saluran napas.
6. Efek adjuvant (tidak secara langsung mengaktifkan sistem imun) terhadap sistem imunitas tubuh, misalnya logam golongan transisi dan DEP/diesel exhaust particulate.
7. Efek procoagulant yang dapat menggangu sirkulasi darah dan memudahkan penyebaran polutan ke seluruh tubuh, misalnya ultrafine PM.
8. Menurunkan sistem pertahanan tubuh normal (misal: dengan menekan fungsi alveolar makrofag pada paru).
Pengaruh polusi udara terhadap kesehatan jangka pendek dan jangka panjang
Pajanan jangka pendek
Perawatan di rumah sakit, kunjungan ke Unit Gawat Darurat atau kunjungan rutin
dokter, akibat penyakit yang terkait dengan respirasi (pernapasan) dan kardiovaskular.
Berkurangnya aktivitas harian akibat sakit
Jumlah absensi (pekerjaan ataupun sekolah)
Gejala akut (batuk, sesak, infeksi saluran pernapasan)
Perubahan fisiologis (seperti fungsi paru dan tekanan darah)
Pajanan jangka panjang
- Kematian akibat penyakit respirasi/pernapasan dan kardiovaskular
- Meningkatnya Insiden dan prevalensi penyakit paru kronik (asma, penyakit paru osbtruktif kronis)
- Gangguan pertumbuhan dan perkembangan janin
- Kanker
Sumber: WHO dan ATS (American Thoracic Society) 2005
Polutan udara spesifik yang banyak berpengaruh terhadap kesehatan
Particulate Matter (PM)
Penelitian epidemiologis pada manusia dan model pada hewan menunjukan PM10 (termasuk di dalamnya partikulat yang berasal dari diesel/DEP) memiliki potensi besar merusak jaringan tubuh. Data epidemiologis menunjukan peningkatan kematian serta eksaserbasi/serangan yang membutuhkan perawatan rumah sakit tidak hanya pada penderita penyakit paru (asma, penyakit paru obstruktif kronis, pneumonia), namun juga pada pasien dengan penyakit kardiovaskular/jantung dan diabetes. Anak-anak dan orang tua sangat rentan terhadap pengaruh partikulat/polutan ini, sehingga pada daerah dengan kepadatan lalu lintas/polusi udara yang tinggi biasanya morbiditas penyakit pernapasan (pada anak dan lanjut usia) dan penyakit jantung/kardiovaskular (pada lansia) meningkat signifikan. Penelitian lanjutan pada hewan menunjukan bahwa PM dapat memicu inflamasi paru dan sistemik serta menimbulkan kerusakan pada endotel pembuluh darah (vascular endothelial dysfunction) yang memicu proses atheroskelosis dan infark miokard/serangan jantung koroner. Pajanan lebih besar dalam jangka panjang juga dapat memicu terbentuknya kanker (paru ataupun leukemia) dan kematian pada janin. Penelitian terbaru dengan follow up hampir 11 tahun menunjukan bahwa pajanan polutan (termasuk PM10) juga dapat mengurangi fungsi paru bahkan pada populasi normal di mana belum terjadi gejala pernapasan yang mengganggu aktivitas.
Ozon
Ozon merupakan oksidan fotokimia penting dalam trofosfer. Terbentuk akibat reaksi fotokimia dengan bantuan polutan lain seperti NOx, dan Volatile organic compounds. Pajanan jangka pendek/akut dapat menginduksi inflamasi/peradangan pada paru dan menggangu fungsi pertahanan paru dan kardiovaskular. Pajanan jangka panjang dapat menginduksi terjadinya asma, bahkan fibrosis paru. Penelitian epidemiologis pada manusia menunjukan pajanan ozon yang tinggi dapat meningkatkan jumlah eksaserbasi/serangan asma.
NOx dan SOx
NOx dan SOx merupakan co-pollutants yang juga cukup penting. Terbentuk salah satunya dari pembakaran yang kurang sempurna bahan bakar fosil. Penelitian epidemologi menunjukan pajanan NO2,SO2 dan CO meningkatkan kematian/mortalitas akibat penyakit kardio-pulmoner (jantung dan paru) serta meningkatkan angka perawatan rumah sakit akibat penyakit-penyakit tersebut.
Penyakit paru obstruktif kronik (PPOK)
Perempuan yang terpapar dengan asap polusi udara di dalam ruangan 3x lebih berisiko untuk terkena PPOK, seperti bronchitis kronis daripada perempuan yang memasak dan memanaskan dengan listrik, gas dan bahan bakar lainnya. Pada laki-laki yang terpapar polusi dalam ruangan akan meningkatkan risiko sebanyak 2x untuk terkena PPOK. Polusi udara dalam ruangan bertanggungjawab untuk 700.000 dari 2,7 juta kematian akibat PPOK.
Kanker paru-paru
Batu bara yang digunakan secara luas di Cina dan penggunaan untuk memasak secara terbuka atau menggunakan perapian kecil dapat menyebabkan kanker paru-paru pada perempuan. Paparan terhadap asap dari pembakaran batubara meningkatkan risiko terkena kanker paru-paru sebanyak 2x lipat pada perempuan yang menghirup asap lebih sedikit dari laki-laki di negara-negara berkembang.
4. Penanggulangan Polusi Udara
Untuk menanggulangi pencemaran udara perlu mengetahui sumber pencemar dan pengaruh ditimbulkannya. Seperti kita ketahui bahwa sumber utama pencemaran udara adalah gas buang yang dihasilkan dari alat transportasi, proses dalam industri, aktivitas rumah tangga, kebakaran hutan, dan aktivitas gunung berapi.
Agar lingkungan tidak bertambah berat menanggulangi akibat pencemaran udara, sebaiknya setiap individu mampu menahan diri untuk tidak mencemari lingkungan udara. Hal ini dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
a. Penggunaan kendaraan bermotor secara efektif.
b. Kendaraan bermotor yang berpotensi tinggi mencemari udara dan sudah tidak layak pakai sebaiknya di daur ulang.
c. Setiap industri yang menghasilkan gas buang, sebaiknya dilengkapi alat pengolahan limbah emisi gas buang, terutama pada cerobong asap. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan converter katalitik atau alat pengendap Cottrell.
d. Di rumah-rumah sebaiknya digunakan sumber energi yang menghasilkan gas buang sedikit.
e. Hutan-hutan yang berpotensi mengembalikan keseimbangan gas di atmosfer sebaiknya dipertahankan keasriannya. Jangan menebang pohon sembarangan. Karena tumbuhan hijau dapat menyerap gas CO2 dan melepaskan O2.
f. Di kota-kota besar dan perumahan sebaiknya diadakan penghijauan. Tumbuhan di pinggir jalan selain memberikan rasa nyaman dan teduh juga dapat menyaring polutan udara yang dihasilkan kendaraan bermotor.
g. Di bidang industri misalnya dengan mengurangi jumlah air yang dipakai, mengurangi jumlah limbah, dan mengurangi keberadaan zat kimia PBT (Persistent, Bioaccumulative, and Toxic), dan berangsur-angsur menggantinya dengan Green Chemistry.
h. Langkah pengendalian sangat penting untuk menjaga lingkungan tetap bersih dan sehat. Pengendalian dapat berupa pembuatan standar baku mutu lingkungan, monitoring lingkungan dan penggunaan teknologi untuk mengatasi masalah lingkungan.
Jika semua individu menyadari pentingnya kualitas lingkungan yang bersih dan asri, pencemaran udara dapat ditanggulangi tanpa harus mengeluarkan biaya yang besar.
B. Sampah B3
1. Pengertian Sampah B3
B3 adalah bahan yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan dan/atau merusakkan lingkungan hidup dan/atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain. (PERATURAN PEMERINTAH REPUBLIK INDONESIANOMOR 18 TAHUN 1999).
Sampah B3 adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracun yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan dan/atau merusakkan lingkungan hidup dan/atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain.
Perjalanan Setumpuk Sampah
2. Jenis-jenis sampah B3
a. Sampah B3 dalam Rumah Tangga
Bahan berbahaya tidak akan menimbulkan bahaya jika pemakaian, penyimpanan dan pengelolaannya sesuai dengan ketentuan yang berlaku. Pencampuran dua atau lebih bahan dapat menimbulkan masalah. Efek pada kesehatan manusia yang paling ringan umumnya akan terasa langsung karena bersifat akut, seperti kesulitan bernapas, kepala pusing, iritasi mata atau kulit.
Pada kemasan bahan-bahan tersebut seharusnya tertera aturan penyimpanan, misalnya tidak boleh terpapar pada temperatur tertentu, atau diletakkan agar tidak terjangkau oleh anak-anak.
Bahan-bahan tersebut digunakan dalam hampir seluruh kegiatan di rumah tangga, seperti :
Bekas cat, tabung bekas pewangi ruangan
Dari dapur : pembersih saluran air, soda kaustik, semir, gas elpiji, minyak tanah, asam cuka, kaporit atau desinfektan, sprirtus
Dari kamar mandi dan cuci : cairan setelah mencukur, obat-obatan, shampo anti ketombe, pembersih toilet, pembunuh kecoa
Dari kamar tidur : parfum, kosmetik, kamfer, obat-obatan, hairspray, air freshener, pembunuh nyamuk
Dari ruang keluarga : korek api, alkohol, baterai, cairan pembersih
Dari garasi / taman : pestisida dan insektisida, pupuk, cat dan solven pengencer, perekat, oli mobil, aki bekas
b. Sampah B3 dalam industri
Undang-Undang tentang Sampah dan Limbah yang saat ini Rancangan Undang-Undang-nya sedang disiapkan oleh Kementerian Negara Lingkungan Hidup (KLH). Hal ini yang mengatur industri kecil dan menengah yang katanya bisa menurunkan kuantitas bahan sisa dari proses produksi dan produk yang dihasilkan akan mendapatkan insentif khusus. Namun bagi mereka yang tidak melakukan penurunan kuantitas bahan sisa dan sampah juga akan terkena disinsentif.
Upaya insentif dan disinsentif ini akan diatur dalam UU untuk mendorong industri menurunkan kuantitas bahan sisa dan sampah yang dibuang, serta membentuk tanggung jawab industri terhadap bahan sisa dari proses produksi dan produk mereka.
Bahan sisa yang dihasilkan oleh industri sebenarnya dapat dibedakan menjadi dua jenis, pertama adalah sampah domestik yang tidak beracun dan kedua, sampah industri yang tergolong sampah beracun. Untuk sampah industri yang tergolong beracun sudah diatur dalam peraturan tentang limbah beracun dan berbahaya (B3), sedangkan UU Sampah dan Limbah akan mengatur sampah domestik yang dihasilkan oleh industri.
Mengenai insentif dan disinsentif yang akan diberlakukan kepada industri kecil, Gempur menjelaskan bahwa insentif dan disinsentif itu masih belum dicari bentuknya dalam RUU yang sedang disiapkan. "Tidak selamanya uang, tetapi bisa berbentuk pengurangan fiskal, kemudahan birokrasi dan sebagainya," ujarnya.
Menurutnya, pemberlakuan insentif dan disinsentif ini akan mewajibkan pelaku usaha untuk melakukan pemilahan terhadap sampahnya dan tidak seenaknya membuang sampah produksi mereka. Industri dapat meminimalisasi sampah dari proses produksinya serta dari produk yang dikonsumsi masyarakat. Pengurangan sampah dari proses produksi yang berupa limbah B3 dapat dilakukan dengan menggunakan teknik dan peralatan yang tepat serta efesien, sedangkan untuk sampah domestik bisa dilakukan dengan proses daur ulang.
Pentingnya pengaturan hak dan kewajiban terhadap pengelolaan bahan sisa dan sampah yang dihasilkan oleh industri ini pun dicetuskan oleh Direktur Eksekutif Wahana Lingkungan Hidup Indonesia (Walhi) Jakarta, Slamet Darweny. Menurutnya industri harus bertanggung jawab terhadap bahan sisa dan sampah yang dihasilkan dalam produk-produk mereka.
3. Dampak Sampah B3 Terhadap Lingkungan Hidup
Saat ini ada sekitar 5.500 bahan kimia berbahaya dan beracun yang keluar-masuk Indonesia.Upaya untuk mencegah pencemaran lingkungan oleh B3 adalah mengawasi jumlah bahan kimia yang beredar dan masuk ke wilayah Indonesia, mengawasi perpindahan lintas batas terutama untuk bahan kimia yang dilarang dan terbatas penggunaannya.
Pemerintah juga mengawasi persistent organic pollutants (POPs) yang ada di Indonesia. POPs adalah bahan kimia yang bersifat racun biasanya digunakan sebagai bahan aktif pestisida, tahan perubahan (stabil), bisa terakumulasi di dalam tubuh mahluk hidup (bersifat bioakumulasi) dan bisa berpindah melalui udara, air dan mahluk hidup yang jauh dari sumbernya, terakumulasi dalam lingkungan teresterial atau lingkungan akuatik. POPs sudah dilarang penggunaannya. Sayangnya informasi mengenai sisa senyawa atau residu dari penggunaan di masa lalu sangat minim dan tidak mudah melacak keberadaannya. Meskipun demikian masih ada yang menggunakan POPs secara ilegal.
4. Upaya Pengelolaan B3
Upaya panjang menyusun peraturan pengelolaan B3 setelah melalui tahapan persiapan, pembahasan internal maupun antar departeman sejak tahun 2000, akhirnya pada tanggal 26 November 2001 ditetapkan Peraturan Pemerintah No. 74 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Bahan Berbahaya dan Beracun yang berlaku secara nasional enam bulan sejak tanggal ditetapkan.
Untuk menjamin penggunaan bahan kimia berbahaya dan beracun tidak merusak lingkungan dan mempunyai tingkat keamanan tinggi baik bagi kesehatan manusia dan lingkungan maka diperlukan peningkatan upaya pengelolaan B3 baik di tingkat nasional, regional maupun internasional, sehingga akan mengurangi resiko pencemaran, kerusakan lingkungan dan gangguan kesehatan manusia dan makhluk hidup lainnya.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Polusi udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti.
Jenis-Jenis Polusi Udara
Berdasarkan tempatnya polusi udara dibagi menjadi 2 :
1. Polusi udara luar ruangan
2. Polusi udara di dalam ruangan
Berdasarkan sumber pencemarnya, polusi udara dibagi menjadi 2:
1. Zat pencemar primer, yaitu zat kimia yang langsung mengkontaminasi udara dalam konsentrasi yang membahayakan.
2. Zat pencemar sekunder, yaitu zat kimia berbahaya yang terbentuk di atmosfer melalui reaksi kimia antar komponen-komponen udara.
Dampak Polusi Udara
Dampak terhadap tanaman
Hujan asam
Efek rumah kaca
Kerusakan lapisan ozon
Penanggulangan Polusi Udara
Untuk menanggulangi pencemaran udara perlu mengetahui sumber pencemar dan pengaruh ditimbulkannya. Langkah pengendalian sangat penting untuk menjaga lingkungan tetap bersih dan sehat. Pengendalian dapat berupa pembuatan standar baku mutu lingkungan, monitoring lingkungan dan penggunaan teknologi untuk mengatasi masalah lingkungan.
Sampah B3 adalah Sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracun yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan dan/atau merusakkan lingkungan hidup dan/atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain.
Jenis-jenis sampah B3:
1. Sampah B3 dalam rumah tangga
2. Sampah B3 dalam industri
Dampak sampah B3
Pemerintah juga mengawasi persistent organic pollutants (POPs) yang ada di Indonesia. POPs adalah bahan kimia yang bersifat racun biasanya digunakan sebagai bahan aktif pestisida, tahan perubahan (stabil), bisa terakumulasi di dalam tubuh mahluk hidup (bersifat bioakumulasi) dan bisa berpindah melalui udara, air dan mahluk hidup yang jauh dari sumbernya, terakumulasi dalam lingkungan teresterial atau lingkungan akuatik. POPs sudah dilarang penggunaannya. Sayangnya informasi mengenai sisa senyawa atau residu dari penggunaan di masa lalu sangat minim dan tidak mudah melacak keberadaannya. Meskipun demikian masih ada yang menggunakan POPs secara ilegal.
Upaya Pengelolaan B3
Upaya panjang menyusun peraturan pengelolaan B3 setelah melalui tahapan persiapan, pembahasan internal maupun antardeparteman sejak tahun 2000, akhirnya pada tanggal 26 November 2001 ditetapkan Peraturan Pemerintah No. 74 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Bahan Berbahaya dan Beracun yang berlaku secara nasional enam bulan sejak tanggal ditetapkan.
B. Saran
Untuk lebih memahami semua tentang pencemaran lingkungan berupa polusi udara dan sampah B3, disarankan para pembaca mencari referensi lain yang berkaitan dengan materi pada makalah ini. Selain itu, diharapkan para pembaca setelah membaca makalah ini mampu mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari – hari dalam menjaga kelestarian lingkungan beserta penyusun yang ada di dalamnya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonimous. Sampah dan Pengelolaannya. Tersedia http://www.esmartschool.com/PNU/002/PNU0020011.asp Sampah & Pengelolaannya [12 september 2009].
Anonimous. 2009. Pengelolaan sampah dan B3. Tersedia : http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2009/04/pengelolaan-sampah-dan-b3.pdf [12 september 2009].
Anonimous.2003.limbah B3. Tersedia :http://www.menlh.go.id/i/art/DFBAB%20V%20LIMBAH%20DOMESTIK,%20B3,%20LIMBAH%20B3%2011062003.pdf [14 september 2009].
Anonimous. Pencemaran Udara. Tersedia : http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara [14 september 2009].
Anonimous. Tersedia. http://io.ppi-jepang.org/10/09.htm [14 september 2009].
Anonimous. 2008. Pengertian polusi dan polutan. Tersedia. http://makalahkumakalahmu.wordpress.com/2008/09/13/makalah-biologi-tentang-pengertian-polusi-dan-polutan/ [ 14 September ].
Anonimous. Tersedia. http://www.sehatgroup.web.id/?p=423 [ 14 September ].
Sunarya, yayan. 2001. “KIMIA untuk SMU kelas II”. Jakarta : Grafindo Media Pratama.
Sutresna, Nana. 2000. “ Kimia Untuk SMU Kelas II. Jakarta : Grafindo Media Pratama.
Yusniwarti. 2008. Polusi Udara di Kota-Kota Besar. Tersedia : http://library.usu.ac.id/download/fkm/fkm-yusniwarti.pdf [14September ].
POLUSI UDARA DAN SAMPAH B3
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Kelompok
Pada Mata Kuliah Pengetahuan Lingkungan
Disusun Oleh :
Anwar Sidiq (207 202 193)
Mira Mardiyani (208 204 043)
Muhammad Irfan Abdul Azies AK. (207 202 209)
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI
SUNAN GUNUNG DJATI
BANDUNG
2010
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah Yang Maha Tunggal. Rahmat dan salam semoga tetap dilimpahkan kepada seorang Nabi yang tidak akan ada Nabi sesudahnya, kepada keluarga, sahabat serta orang yang mengikuti petunjuk-Nya.
Makalah yang sederhana ini disamping untuk menggugurkan kewajiban penyusun dalam mengemban tugas sebagai mahasiswa, makalah ini pun merupakan bentuk ekspresi jiwa penyusun yang ingin mengembangkan lebih dalam lagi potensi dalam diri mengenai pengetahuannya tentang ”Polusi Udara dan Sampah B3”. Pembahasannya memaparkan mengenai polusi udara dan sampah B3, pengertiannya, jenis-jenisnya, dampaknya dan cara penanggulangannya.
. Makalah ini disusun sesederhana mungkin agar dapat memudahkan pembaca dalam memahaminya. Penyusun berharap, semoga melalui makalah ini bisa menjadi ladang amal dunia dan akhirat dengan memberikan manfaat kepada para pembaca.
Kesempurnaan hanya milik Allah SWT, segala kekurangan dan kesalahan ada pada penyusun. Guna perbaikan makalah yang lebih baik lagi, kritik serta saran senantiasa penyusun harapkan.
Bandung, September 2009
Penyusun
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Berdasarkan Peraturan Pemerintah RI No. 41 tahun 1999 mengenai Pengendalian Pencemaran udara, yang dimaksud dengan pencemaran udara adalah masuknya atau dimaksuknya zat, energi dan/atau komponen lain ke dalam udara ambient oleh kegiatan manusia sehingga mutu udara ambient turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambient tidak memenuhi fungsinya.
Udara merupakan faktor yang penting dalam kehidupan, namun dengan meningkatnya pembangunan fisik kota dan pusat-pusat industri, kualitas udara telah mengalami perubahan. Udara yang dulunya segar kini kering dan kotor. Hal ini bila tidak segera ditanggulangi, perubahan tersebut dapat membahayakan kesehatan manusia, kehidupan hewan serta tumbuhan.
Adapun meningkatnya penggunaan (B3) bahan berbahaya dan beracun pada berbagai kegiatan, antara lain pada kegiatan perindustrian, pertambangan, kesehatan dan juga kegiatan rumah tangga.
Oleh karena itu, penulis tertarik untuk membahas mengenai hal-hal di atas yang diberi judul “POLUSI UDARA DAN SAMPAH B3”.
B. Rumusan Masalah
1. Apakah yang dimaksud dengan polusi udara ?
2. Sebutkan jenis-jenis polusi udara ?
3. Bagaimankah dampak dari polusi udara ?
4. Bagaimanakah cara penanggulangan polusi udara ?
5. Apakah yang dimaksud dengan sampah B3 ?
6. Sebutkan jenis-jenis polusi sampah B3?
7. Bagaimankah dampak dari sampah B3 ?
8. Bagaimanakah cara penanggulangan sampah B3 ?
C. Tujuan
Tujuan dari makalah ini adalah :
1. Agar kita dapat mengetahui pengertian tentang polusi udara dan sampah B3.
2. Agar kita dapat mengetahui jenis-jenis polusi udara dan sampah B3.
3. Agar kita dapat mengetahui dampak dari polusi udara dan sampah B3.
4. Agar kit dapat mengetahui cara penanggulangan polusi udara dan sampah B3.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Polusi Udara
1. Pengertian Polusi Udara
Polusi berarti pencemaran. Polusi merupakan masuknya makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain kedalam lingkungan yang menyebabkan berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau proses alam. Polusi berarti masuknya bahan pencemar (polutan) sebagai akibat dari kegiatan manusia atau proses alam yang ditemukan di tempat, saat, dan jumlah yang tidak selayaknya.
Polusi udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Polusi udara juga merupakan ancaman kesehatan lingkungan untuk anak dan merupakan faktor resiko untuk penyakit pernapasan baik akut atau kronik. Asap rokok terhadap lingkungan dan polutan luar ruangan tertentu diketahui sebagai faktor risiko infeksi pernapasan akut, polusi udara dalam ruangan dari bahan bakar organik merupakan penyumbang besar terhadap penyakit.
2. Jenis-Jenis Polusi Udara
Berdasarkan tempatnya polusi udara dibagi menjadi 2 :
1. Polusi udara luar ruangan
Polusi udara di luar ruangan bertambah akibat konsekuensi peningkatan pembakaran bahan bakar fosil untuk transportasi, pembangkit listrik dan aktivitas manusia lainnya. Proses pembakaran menghasilkan polutan yang kompleks seperti timbal, partikel sulfur. Polusi udara di luar ruangan tetap merupakan masalah serius di seluruh bagian dunia, terutama di kota besar negara-negara berkembang dan diperkirakan seperempat populasi dunia terpapar polutan udara dalam konsentrasi yang tidak sehat.
2. Polusi udara di dalam ruangan
Lebih dari setengah penduduk dunia bergantung kepada kotoran hewan, kayu, batang tumbuhan atau batu bara untuk memenuhi kebutuhan panas. Memasak dan memanaskan menggunakan bahan bakar padat itu pada perapian atau pembakaran terbuka tanpa cerobong mengakibatkan polusi udara di dalam ruangan. Asap yang terbentuk dapat mengandung polutan yang dapat merusak kesehatan seperti jelaga atau debu yang bisa mencapai paru-paru.
Berdasarkan sumber pencemarnya, polusi udara dibagi menjadi 2:
1. Zat pencemar primer, yaitu zat kimia yang langsung mengkontaminasi udara dalam konsentrasi yang membahayakan. Zat tersebut bersal dari komponen udara alamiah seperti karbon dioksida, yang meningkat diatas konsentrasi normal, atau sesuatu yang tidak biasanya, ditemukan dalam udara, misalnya timbal.
Sumber bahan pencemar primer dapat dibagi lagi menjadi dua golongan besar :
a. Sumber alamiah : Beberapa kegiatan alam yang bisa menyebabkan pencemaran udara adalah kegiatan gunung berapi, kebakaran hutan, kegiatan mikroorganisme, dan lain-lain. Bahan pencemar yang dihasilkan umumnya adalah asap, gas-gas, dan debu.
b. Sumber buatan manusia : Kegiatan manusia yang menghasilkan bahan-bahan pencemar bermacam-macam antara lain adalah kegiatan-kegiatan berikut :
Pembakaran, seperti pembakaran sampah, pembakaran pada kegiatan rumah tangga, industri, kendaraan bermotor, dan lain-lain. Bahan-bahan pencemar yang dihasilkan antara lain asap, debu, grit (pasir halus), dan gas (CO dan NO).
Proses peleburan, seperti proses peleburan baja, pembuatan soda,semen, keramik, aspal. Sedangkan bahan pencemar yang dihasilkannya antara lain adalah debu, uap dan gas-gas.
Pertambangan dan penggalian, seperti tambang mineral and logam. Bahan pencemar yang dihasilkan terutama adalah debu.
Proses pengolahan dan pemanasan seperti pada proses pengolahan makanan, daging, ikan, dan penyamakan. Bahan pencemar yang dihasilkan terutama asap, debu, dan bau.
Pembuangan limbah, baik limbah industri maupun limbah rumah tangga. Pencemarannya terutama adalah dari instalasi pengolahan air buangannya. Sedangkan bahan pencemarnya yang teruatam adalah gas H2S yang menimbulkan bau busuk.
Proses kimia, seperti pada proses fertilisasi, proses pemurnian minyak bumi, proses pengolahan mineral. Pembuatan keris, dan lain-lain. Bahan-bahan pencemar yang dihasilkan antara lain adalah debu, uap dan gas-gas.
Proses pembangunan seperti pembangunan gedung-gedung, jalan dan kegiatan yang semacamnya. Bahan pencemarnya yang terutama adalah asap dan debu.
Proses percobaan atom atau nuklir. Bahan pencemarnya yang terutama adalah gas-gas dan debu radioaktif.
2. Zat pencemar sekunder, yaitu zat kimia berbahaya yang terbentuk di atmosfer melalui reaksi kimia antar komponen-komponen udara.
3. Dampak Polusi Udara
Dampak terhadap tanaman
Tanaman yang tumbuh di daerah dengan tingkat pencemaran udara tinggi dapat terganggu pertumbuhannya dan rawan penyakit, Antara lain klorosis, nekrosis, dan bintik hitam. Partikulat yang terdeposisi di permukaan tanaman dapat menghambat proses fotosintesis.
Hujan asam
pH biasa air hujan adalah 5,6 karena adanya CO2 di atmosfer. Pencemar udara seperti SO2 dan NO2 bereaksi dengan air hujan membentuk asam dan menurunkan pH air hujan. Dampak dari hujan asam ini antara lain:
• Mempengaruhi kualitas air permukaan
• Merusak tanaman
• Melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah sehingga mempengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan
• Bersifat korosif sehingga merusak material dan bangunan
Efek rumah kaca
Efek rumah kaca disebabkan oleh keberadaan CO2, CFC, metana, ozon, dan N2O di lapisan troposfer yang menyerap radiasi panas matahari yang dipantulkan oleh permukaan bumi. Akibatnya panas terperangkap dalam lapisan troposfer dan menimbulkan fenomena pemanasan global.
Dampak dari pemanasan global adalah:
• Pencairan es di kutub
• Perubahan iklim regional dan global
• Perubahan siklus hidup flora dan fauna
Kerusakan lapisan ozon
Lapisan ozon yang berada di stratosfer (ketinggian 20-35 km) merupakan pelindung alami bumi yang berfungsi memfilter radiasi ultraviolet B dari matahari. Pembentukan dan penguraian molekul-molekul ozon (O3) terjadi secara alami di stratosfer. Emisi CFC yang mencapai stratosfer dan bersifat sangat stabil menyebabkan laju penguraian molekul-molekul ozon lebih cepat dari pembentukannya, sehingga terbentuk lubang-lubang pada lapisan ozon.
Kerusakan lapisan ozon menyebabkan sinar UV-B matahri tidak terfilter dan dapat mengakibatkan kanker kulit serta penyakit pada tanaman.
Dampak kesehatan
Substansi pencemar yang terdapat di udara bukan saja dengan terhisap langsung, tetapi juga dengan cara-cara pemaparan lainnya seperti: meminum air yang terkontaminasi dan melalui kulit. Umumnya sebagian besar zat-zat polutan udara ini langsung mempengaruhi sistem pernafasan dan pembuluh darah. Jauhnya penetrasi zat pencemar ke dalam tubuh bergantung kepada jenis pencemar. Partikulat berukuran besar dapat tertahan di saluran pernapasan bagian atas, sedangkan partikulat berukuran kecil dan gas dapat mencapai paru-paru. Dari paru-paru, zat pencemar diserap oleh sistem peredaran darah dan menyebar ke seluruh tubuh. Sehingga Meningginya angka kesakitan dan kematian dan adanya gangguan fungsi paru-paru dikaitkan dengan kenaikan konsentrasi zat SO2, SPM, NO2 dan O3 yang juga mempengaruhi sistem pernafasan.
Gambar
Kendaraan Yang Mengeluarkan Gas Beracun Dari Jutaan Kenalpot
Dampak kesehatan yang paling umum dijumpai adalah ISPA (infeksi saluran pernapasan akut), termasuk di antaranya, asma, bronkitis, dan gangguan pernapasan lainnya. Beberapa zat pencemar dikategorikan sebagai toksik dan karsinogenik.
Berikut ini beberapa mekanisme biologis bagaimana polutan udara mencetuskan gejala penyakit:
1. Timbulnya reaksi radang/inflamasi pada paru, misalnya akibat PM atau ozon.
2. Terbentuknya radikal bebas/stres oksidatif, misalnya PAH(polyaromatic hydrocarbons).
3. Modifikasi ikatan kovalen terhadap protein penting intraselular seperti enzim-enzim yang bekerja dalam tubuh.
4. Komponen biologis yang menginduksi inflamasi/peradangan dan gangguan system imunitas tubuh, misalnya golongan glukan dan endotoksin.
5. Stimulasi sistem saraf otonom dan nosioreseptor yang mengatur kerja jantung dan saluran napas.
6. Efek adjuvant (tidak secara langsung mengaktifkan sistem imun) terhadap sistem imunitas tubuh, misalnya logam golongan transisi dan DEP/diesel exhaust particulate.
7. Efek procoagulant yang dapat menggangu sirkulasi darah dan memudahkan penyebaran polutan ke seluruh tubuh, misalnya ultrafine PM.
8. Menurunkan sistem pertahanan tubuh normal (misal: dengan menekan fungsi alveolar makrofag pada paru).
Pengaruh polusi udara terhadap kesehatan jangka pendek dan jangka panjang
Pajanan jangka pendek
Perawatan di rumah sakit, kunjungan ke Unit Gawat Darurat atau kunjungan rutin
dokter, akibat penyakit yang terkait dengan respirasi (pernapasan) dan kardiovaskular.
Berkurangnya aktivitas harian akibat sakit
Jumlah absensi (pekerjaan ataupun sekolah)
Gejala akut (batuk, sesak, infeksi saluran pernapasan)
Perubahan fisiologis (seperti fungsi paru dan tekanan darah)
Pajanan jangka panjang
- Kematian akibat penyakit respirasi/pernapasan dan kardiovaskular
- Meningkatnya Insiden dan prevalensi penyakit paru kronik (asma, penyakit paru osbtruktif kronis)
- Gangguan pertumbuhan dan perkembangan janin
- Kanker
Sumber: WHO dan ATS (American Thoracic Society) 2005
Polutan udara spesifik yang banyak berpengaruh terhadap kesehatan
Particulate Matter (PM)
Penelitian epidemiologis pada manusia dan model pada hewan menunjukan PM10 (termasuk di dalamnya partikulat yang berasal dari diesel/DEP) memiliki potensi besar merusak jaringan tubuh. Data epidemiologis menunjukan peningkatan kematian serta eksaserbasi/serangan yang membutuhkan perawatan rumah sakit tidak hanya pada penderita penyakit paru (asma, penyakit paru obstruktif kronis, pneumonia), namun juga pada pasien dengan penyakit kardiovaskular/jantung dan diabetes. Anak-anak dan orang tua sangat rentan terhadap pengaruh partikulat/polutan ini, sehingga pada daerah dengan kepadatan lalu lintas/polusi udara yang tinggi biasanya morbiditas penyakit pernapasan (pada anak dan lanjut usia) dan penyakit jantung/kardiovaskular (pada lansia) meningkat signifikan. Penelitian lanjutan pada hewan menunjukan bahwa PM dapat memicu inflamasi paru dan sistemik serta menimbulkan kerusakan pada endotel pembuluh darah (vascular endothelial dysfunction) yang memicu proses atheroskelosis dan infark miokard/serangan jantung koroner. Pajanan lebih besar dalam jangka panjang juga dapat memicu terbentuknya kanker (paru ataupun leukemia) dan kematian pada janin. Penelitian terbaru dengan follow up hampir 11 tahun menunjukan bahwa pajanan polutan (termasuk PM10) juga dapat mengurangi fungsi paru bahkan pada populasi normal di mana belum terjadi gejala pernapasan yang mengganggu aktivitas.
Ozon
Ozon merupakan oksidan fotokimia penting dalam trofosfer. Terbentuk akibat reaksi fotokimia dengan bantuan polutan lain seperti NOx, dan Volatile organic compounds. Pajanan jangka pendek/akut dapat menginduksi inflamasi/peradangan pada paru dan menggangu fungsi pertahanan paru dan kardiovaskular. Pajanan jangka panjang dapat menginduksi terjadinya asma, bahkan fibrosis paru. Penelitian epidemiologis pada manusia menunjukan pajanan ozon yang tinggi dapat meningkatkan jumlah eksaserbasi/serangan asma.
NOx dan SOx
NOx dan SOx merupakan co-pollutants yang juga cukup penting. Terbentuk salah satunya dari pembakaran yang kurang sempurna bahan bakar fosil. Penelitian epidemologi menunjukan pajanan NO2,SO2 dan CO meningkatkan kematian/mortalitas akibat penyakit kardio-pulmoner (jantung dan paru) serta meningkatkan angka perawatan rumah sakit akibat penyakit-penyakit tersebut.
Penyakit paru obstruktif kronik (PPOK)
Perempuan yang terpapar dengan asap polusi udara di dalam ruangan 3x lebih berisiko untuk terkena PPOK, seperti bronchitis kronis daripada perempuan yang memasak dan memanaskan dengan listrik, gas dan bahan bakar lainnya. Pada laki-laki yang terpapar polusi dalam ruangan akan meningkatkan risiko sebanyak 2x untuk terkena PPOK. Polusi udara dalam ruangan bertanggungjawab untuk 700.000 dari 2,7 juta kematian akibat PPOK.
Kanker paru-paru
Batu bara yang digunakan secara luas di Cina dan penggunaan untuk memasak secara terbuka atau menggunakan perapian kecil dapat menyebabkan kanker paru-paru pada perempuan. Paparan terhadap asap dari pembakaran batubara meningkatkan risiko terkena kanker paru-paru sebanyak 2x lipat pada perempuan yang menghirup asap lebih sedikit dari laki-laki di negara-negara berkembang.
4. Penanggulangan Polusi Udara
Untuk menanggulangi pencemaran udara perlu mengetahui sumber pencemar dan pengaruh ditimbulkannya. Seperti kita ketahui bahwa sumber utama pencemaran udara adalah gas buang yang dihasilkan dari alat transportasi, proses dalam industri, aktivitas rumah tangga, kebakaran hutan, dan aktivitas gunung berapi.
Agar lingkungan tidak bertambah berat menanggulangi akibat pencemaran udara, sebaiknya setiap individu mampu menahan diri untuk tidak mencemari lingkungan udara. Hal ini dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
a. Penggunaan kendaraan bermotor secara efektif.
b. Kendaraan bermotor yang berpotensi tinggi mencemari udara dan sudah tidak layak pakai sebaiknya di daur ulang.
c. Setiap industri yang menghasilkan gas buang, sebaiknya dilengkapi alat pengolahan limbah emisi gas buang, terutama pada cerobong asap. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan converter katalitik atau alat pengendap Cottrell.
d. Di rumah-rumah sebaiknya digunakan sumber energi yang menghasilkan gas buang sedikit.
e. Hutan-hutan yang berpotensi mengembalikan keseimbangan gas di atmosfer sebaiknya dipertahankan keasriannya. Jangan menebang pohon sembarangan. Karena tumbuhan hijau dapat menyerap gas CO2 dan melepaskan O2.
f. Di kota-kota besar dan perumahan sebaiknya diadakan penghijauan. Tumbuhan di pinggir jalan selain memberikan rasa nyaman dan teduh juga dapat menyaring polutan udara yang dihasilkan kendaraan bermotor.
g. Di bidang industri misalnya dengan mengurangi jumlah air yang dipakai, mengurangi jumlah limbah, dan mengurangi keberadaan zat kimia PBT (Persistent, Bioaccumulative, and Toxic), dan berangsur-angsur menggantinya dengan Green Chemistry.
h. Langkah pengendalian sangat penting untuk menjaga lingkungan tetap bersih dan sehat. Pengendalian dapat berupa pembuatan standar baku mutu lingkungan, monitoring lingkungan dan penggunaan teknologi untuk mengatasi masalah lingkungan.
Jika semua individu menyadari pentingnya kualitas lingkungan yang bersih dan asri, pencemaran udara dapat ditanggulangi tanpa harus mengeluarkan biaya yang besar.
B. Sampah B3
1. Pengertian Sampah B3
B3 adalah bahan yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan dan/atau merusakkan lingkungan hidup dan/atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain. (PERATURAN PEMERINTAH REPUBLIK INDONESIANOMOR 18 TAHUN 1999).
Sampah B3 adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracun yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan dan/atau merusakkan lingkungan hidup dan/atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain.
Perjalanan Setumpuk Sampah
2. Jenis-jenis sampah B3
a. Sampah B3 dalam Rumah Tangga
Bahan berbahaya tidak akan menimbulkan bahaya jika pemakaian, penyimpanan dan pengelolaannya sesuai dengan ketentuan yang berlaku. Pencampuran dua atau lebih bahan dapat menimbulkan masalah. Efek pada kesehatan manusia yang paling ringan umumnya akan terasa langsung karena bersifat akut, seperti kesulitan bernapas, kepala pusing, iritasi mata atau kulit.
Pada kemasan bahan-bahan tersebut seharusnya tertera aturan penyimpanan, misalnya tidak boleh terpapar pada temperatur tertentu, atau diletakkan agar tidak terjangkau oleh anak-anak.
Bahan-bahan tersebut digunakan dalam hampir seluruh kegiatan di rumah tangga, seperti :
Bekas cat, tabung bekas pewangi ruangan
Dari dapur : pembersih saluran air, soda kaustik, semir, gas elpiji, minyak tanah, asam cuka, kaporit atau desinfektan, sprirtus
Dari kamar mandi dan cuci : cairan setelah mencukur, obat-obatan, shampo anti ketombe, pembersih toilet, pembunuh kecoa
Dari kamar tidur : parfum, kosmetik, kamfer, obat-obatan, hairspray, air freshener, pembunuh nyamuk
Dari ruang keluarga : korek api, alkohol, baterai, cairan pembersih
Dari garasi / taman : pestisida dan insektisida, pupuk, cat dan solven pengencer, perekat, oli mobil, aki bekas
b. Sampah B3 dalam industri
Undang-Undang tentang Sampah dan Limbah yang saat ini Rancangan Undang-Undang-nya sedang disiapkan oleh Kementerian Negara Lingkungan Hidup (KLH). Hal ini yang mengatur industri kecil dan menengah yang katanya bisa menurunkan kuantitas bahan sisa dari proses produksi dan produk yang dihasilkan akan mendapatkan insentif khusus. Namun bagi mereka yang tidak melakukan penurunan kuantitas bahan sisa dan sampah juga akan terkena disinsentif.
Upaya insentif dan disinsentif ini akan diatur dalam UU untuk mendorong industri menurunkan kuantitas bahan sisa dan sampah yang dibuang, serta membentuk tanggung jawab industri terhadap bahan sisa dari proses produksi dan produk mereka.
Bahan sisa yang dihasilkan oleh industri sebenarnya dapat dibedakan menjadi dua jenis, pertama adalah sampah domestik yang tidak beracun dan kedua, sampah industri yang tergolong sampah beracun. Untuk sampah industri yang tergolong beracun sudah diatur dalam peraturan tentang limbah beracun dan berbahaya (B3), sedangkan UU Sampah dan Limbah akan mengatur sampah domestik yang dihasilkan oleh industri.
Mengenai insentif dan disinsentif yang akan diberlakukan kepada industri kecil, Gempur menjelaskan bahwa insentif dan disinsentif itu masih belum dicari bentuknya dalam RUU yang sedang disiapkan. "Tidak selamanya uang, tetapi bisa berbentuk pengurangan fiskal, kemudahan birokrasi dan sebagainya," ujarnya.
Menurutnya, pemberlakuan insentif dan disinsentif ini akan mewajibkan pelaku usaha untuk melakukan pemilahan terhadap sampahnya dan tidak seenaknya membuang sampah produksi mereka. Industri dapat meminimalisasi sampah dari proses produksinya serta dari produk yang dikonsumsi masyarakat. Pengurangan sampah dari proses produksi yang berupa limbah B3 dapat dilakukan dengan menggunakan teknik dan peralatan yang tepat serta efesien, sedangkan untuk sampah domestik bisa dilakukan dengan proses daur ulang.
Pentingnya pengaturan hak dan kewajiban terhadap pengelolaan bahan sisa dan sampah yang dihasilkan oleh industri ini pun dicetuskan oleh Direktur Eksekutif Wahana Lingkungan Hidup Indonesia (Walhi) Jakarta, Slamet Darweny. Menurutnya industri harus bertanggung jawab terhadap bahan sisa dan sampah yang dihasilkan dalam produk-produk mereka.
3. Dampak Sampah B3 Terhadap Lingkungan Hidup
Saat ini ada sekitar 5.500 bahan kimia berbahaya dan beracun yang keluar-masuk Indonesia.Upaya untuk mencegah pencemaran lingkungan oleh B3 adalah mengawasi jumlah bahan kimia yang beredar dan masuk ke wilayah Indonesia, mengawasi perpindahan lintas batas terutama untuk bahan kimia yang dilarang dan terbatas penggunaannya.
Pemerintah juga mengawasi persistent organic pollutants (POPs) yang ada di Indonesia. POPs adalah bahan kimia yang bersifat racun biasanya digunakan sebagai bahan aktif pestisida, tahan perubahan (stabil), bisa terakumulasi di dalam tubuh mahluk hidup (bersifat bioakumulasi) dan bisa berpindah melalui udara, air dan mahluk hidup yang jauh dari sumbernya, terakumulasi dalam lingkungan teresterial atau lingkungan akuatik. POPs sudah dilarang penggunaannya. Sayangnya informasi mengenai sisa senyawa atau residu dari penggunaan di masa lalu sangat minim dan tidak mudah melacak keberadaannya. Meskipun demikian masih ada yang menggunakan POPs secara ilegal.
4. Upaya Pengelolaan B3
Upaya panjang menyusun peraturan pengelolaan B3 setelah melalui tahapan persiapan, pembahasan internal maupun antar departeman sejak tahun 2000, akhirnya pada tanggal 26 November 2001 ditetapkan Peraturan Pemerintah No. 74 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Bahan Berbahaya dan Beracun yang berlaku secara nasional enam bulan sejak tanggal ditetapkan.
Untuk menjamin penggunaan bahan kimia berbahaya dan beracun tidak merusak lingkungan dan mempunyai tingkat keamanan tinggi baik bagi kesehatan manusia dan lingkungan maka diperlukan peningkatan upaya pengelolaan B3 baik di tingkat nasional, regional maupun internasional, sehingga akan mengurangi resiko pencemaran, kerusakan lingkungan dan gangguan kesehatan manusia dan makhluk hidup lainnya.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Polusi udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti.
Jenis-Jenis Polusi Udara
Berdasarkan tempatnya polusi udara dibagi menjadi 2 :
1. Polusi udara luar ruangan
2. Polusi udara di dalam ruangan
Berdasarkan sumber pencemarnya, polusi udara dibagi menjadi 2:
1. Zat pencemar primer, yaitu zat kimia yang langsung mengkontaminasi udara dalam konsentrasi yang membahayakan.
2. Zat pencemar sekunder, yaitu zat kimia berbahaya yang terbentuk di atmosfer melalui reaksi kimia antar komponen-komponen udara.
Dampak Polusi Udara
Dampak terhadap tanaman
Hujan asam
Efek rumah kaca
Kerusakan lapisan ozon
Penanggulangan Polusi Udara
Untuk menanggulangi pencemaran udara perlu mengetahui sumber pencemar dan pengaruh ditimbulkannya. Langkah pengendalian sangat penting untuk menjaga lingkungan tetap bersih dan sehat. Pengendalian dapat berupa pembuatan standar baku mutu lingkungan, monitoring lingkungan dan penggunaan teknologi untuk mengatasi masalah lingkungan.
Sampah B3 adalah Sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracun yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan dan/atau merusakkan lingkungan hidup dan/atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain.
Jenis-jenis sampah B3:
1. Sampah B3 dalam rumah tangga
2. Sampah B3 dalam industri
Dampak sampah B3
Pemerintah juga mengawasi persistent organic pollutants (POPs) yang ada di Indonesia. POPs adalah bahan kimia yang bersifat racun biasanya digunakan sebagai bahan aktif pestisida, tahan perubahan (stabil), bisa terakumulasi di dalam tubuh mahluk hidup (bersifat bioakumulasi) dan bisa berpindah melalui udara, air dan mahluk hidup yang jauh dari sumbernya, terakumulasi dalam lingkungan teresterial atau lingkungan akuatik. POPs sudah dilarang penggunaannya. Sayangnya informasi mengenai sisa senyawa atau residu dari penggunaan di masa lalu sangat minim dan tidak mudah melacak keberadaannya. Meskipun demikian masih ada yang menggunakan POPs secara ilegal.
Upaya Pengelolaan B3
Upaya panjang menyusun peraturan pengelolaan B3 setelah melalui tahapan persiapan, pembahasan internal maupun antardeparteman sejak tahun 2000, akhirnya pada tanggal 26 November 2001 ditetapkan Peraturan Pemerintah No. 74 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Bahan Berbahaya dan Beracun yang berlaku secara nasional enam bulan sejak tanggal ditetapkan.
B. Saran
Untuk lebih memahami semua tentang pencemaran lingkungan berupa polusi udara dan sampah B3, disarankan para pembaca mencari referensi lain yang berkaitan dengan materi pada makalah ini. Selain itu, diharapkan para pembaca setelah membaca makalah ini mampu mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari – hari dalam menjaga kelestarian lingkungan beserta penyusun yang ada di dalamnya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonimous. Sampah dan Pengelolaannya. Tersedia http://www.esmartschool.com/PNU/002/PNU0020011.asp Sampah & Pengelolaannya [12 september 2009].
Anonimous. 2009. Pengelolaan sampah dan B3. Tersedia : http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2009/04/pengelolaan-sampah-dan-b3.pdf [12 september 2009].
Anonimous.2003.limbah B3. Tersedia :http://www.menlh.go.id/i/art/DFBAB%20V%20LIMBAH%20DOMESTIK,%20B3,%20LIMBAH%20B3%2011062003.pdf [14 september 2009].
Anonimous. Pencemaran Udara. Tersedia : http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara [14 september 2009].
Anonimous. Tersedia. http://io.ppi-jepang.org/10/09.htm [14 september 2009].
Anonimous. 2008. Pengertian polusi dan polutan. Tersedia. http://makalahkumakalahmu.wordpress.com/2008/09/13/makalah-biologi-tentang-pengertian-polusi-dan-polutan/ [ 14 September ].
Anonimous. Tersedia. http://www.sehatgroup.web.id/?p=423 [ 14 September ].
Sunarya, yayan. 2001. “KIMIA untuk SMU kelas II”. Jakarta : Grafindo Media Pratama.
Sutresna, Nana. 2000. “ Kimia Untuk SMU Kelas II. Jakarta : Grafindo Media Pratama.
Yusniwarti. 2008. Polusi Udara di Kota-Kota Besar. Tersedia : http://library.usu.ac.id/download/fkm/fkm-yusniwarti.pdf [14September ].
CONTOH RPP IMPULS DAN MOMENTUM
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1 (satu)
Pertemuan ke : 26
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran ( 2 × 45 menit)
Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan benda titik.
Kompetensi Dasar : Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan.
Indikator : – Memformulasikan konsep impuls dan momentum sertan keterkaitan antara keduanya.
I. Tujuan Pembelajaran
– Siswa dapat menjelaskan konsep impuls dan momentum linear.
– Siswa dapat merumuskan hubungan impuls dengan perubahan momentum linear.
– Siswa dapat menjelaskan konsep momentum linear sebagai keadaan yang bersifat sebagai vektor untuk gerak sebuah benda.
II. Materi Ajar
Impuls dan Momentum
III. Metode Pembelajaran
1. Ceramah
2. Diskusi
3. Tanya jawab
4. Demonstrasi
IV. Langkah-Langkah Pembelajaran
Kegiatan Awal
Guru membuka dan mengawali pelajaran dengan memberikan kuis tertulis untuk mengingat kembali benda yang bergerak dan keterkaitannya dengan impuls dan momentum.
Kegiatan Inti
- Guru memberikan ceramah yang diikuti dengan demonstrasi untuk menjelaskan konsep impuls dan momentum linear.
- Guru melakukan tanya jawab untuk merumuskan hubungan impuls dengan perubahan momentum linear dan menjelaskan konsep momentum linear sebagai keadaan yang bersifat sebagai vektor untuk gerak sebuah benda.
– Siswa melakukan pengamatan demonstrasi yang dilakukan oleh salah satu temannya untuk menyebutkan penerapan impuls dan momentum linear dalam kehidupan sehari-hari.
– Siswa menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan impuls dan momentum.
– Siswa mengerjakan soal-soal latihan yang ada di buku siswa.
Kegiatan Akhir
Guru mengakhiri pelajaran dengan cara tanya jawab untuk menyimpulkan dan memberi penekanan pada materi impuls dan momentum yang diteruskan dengan pemberian tugas mandiri, tugas kelompok, dan tugas membaca serta memahami materi berikutnya.
V. Alat/Bahan/Sumber Belajar
Alat-Alat/Bahan : Bola tenis, balok, dan pemukul
Sumber : Buku Fisika Dasar SMA 2A (Tiga Serangkai)
Sarana/Media : OHP, slide, CD Interaktif Fisika Dasar SMA 2 (Tiga Serangkai)
VI. Penilaian
• Pengamatan aktivitas siswa dalam menjawab pertanyaan pada saat Tanya jawab/diskusi, minat, sikap, dan tingkah laku siswa di dalam kelas.
• Tugas mandiri, tugas kelompok, dan tes keterampilan percobaan serta peragaan.
• Kuis Tertulis.
Contoh Soal Kuis
1. Satuan momentum adalah ....
2. Makin lama waktu sentuh pemukul dengan benda, makin besar kecepatan
yang dihasilkan. Benar atau salah?
3. Satuan impuls adalah ....
4. Pada dasarnya, hukum kekekalan energi kinetik sama dengan hukum
kekekalan momentum. Benar atau salah?
5. Momentum termasuk besaran ....
6. Perubahan momentum merupakan ....
Jawaban Kuis
1. kg m/s atau N s 4. salah
2. salah 5. vektor
3. N s 6. impuls
Mengetahui,
Kepala Sekolah Guru Fisika
–––––––––––––– –––––––––––––––––
NIP: NIP:
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1 (satu)
Pertemuan Ke- : 27
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran ( 2 × 45 menit)
Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan benda titik.
Kompetensi Dasar : Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan.
Indikator : – Merumuskan hukum kekekalan momentum untuk sistem tanpa gaya luar.
– Menerapkan prinsip kekekalan momentum untuk menyelesaikan masalah yang menyangkut interaksi melalui gaya-gaya internal.
I. Tujuan Pembelajaran
– Siswa dapat merumuskan hukum kekekalan momentum untuk sistem tanpa gaya luar.
– Siswa dapat menerapkan prinsip kekekalan momentum untuk menyelesaikan masalah yang menyangkut interaksi melalui gaya-gaya internal.
II. Materi Ajar
Hukum Kekekalan Momentum
III. Metode Pembelajaran
1. Ceramah
2. Diskusi
3. Tanya jawab
4. Demonstrasi
IV. Langkah-Langkah Pembelajaran
Kegiatan Awal
Guru membuka dan mengawali pelajaran dengan mengadakan tanya jawab tentang impuls dan momentum yang pernah dipelajari pada pertemuan sebelumnya.
Kegiatan Inti
– Guru memberikan ceramah dan memimpin diskusi kelas untuk menjelaskan pengertian momentum suatu benda titik yang merupakan jumlah momentum masing-masing benda titik.
– Siswa mengingat kembali tentang hukum III Newton antara dua partikel sebagai gaya dalam untuk sistem benda titik.
– Guru memberikan ceramah yang disertai tanya jawab untuk menjelaskan makna konsep bahwa momentum total suatu sistem adalah konstan selama tidak ada gaya luar yang memengaruhinya.
– Siswa merumuskan hukum kekekalan momentum linear yang dipandu oleh guru.
– Siswa mengerjakan soal-soal yang berkaitan dengan hukum kekekalan momentum linear.
Kegiatan Akhir
Guru mengakhiri pelajaran dengan cara tanya jawab untuk menyimpulkan dan memberi penekanan pada materi hukum kekekalan momentum linear yang diteruskan dengan pemberian tugas mandiri, tugas kelompok, dan tugas membaca serta memahami materi berikutnya.
V. Alat/Bahan/Sumber Belajar
Alat-Alat/Bahan : Bola plastik besar dan kecil serta benang.
Sumber : Buku Fisika Dasar SMA 2A (Tiga Serangkai)
Sarana/Media : OHP, chart, slide, CD Interaktif Fisika Dasar SMA 2 (Tiga Serangkai)
VI. Penilaian
– Pengamatan aktivitas siswa dalam menjawab pertanyaan pada saat Tanya jawab/diskusi, minat, sikap, dan tingkah laku siswa di dalam kelas.
– Tugas mandiri, tugas kelompok, dan tes ketrampilan percobaan serta peragaan.
Mengetahui,
Kepala Sekolah Guru Fisika
–––––––––––––– –––––––––––––––––
NIP: NIP:
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1 (satu)
Pertemuan Ke- : 28
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran ( 2 × 45 menit)
Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan benda titik
Kompetensi Dasar : Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
Indikator : – Mengintegrasikan hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum untuk berbagai peristiwa tumbukan.
I. Tujuan Pembelajaran
– Siswa dapat menjelaskan hukum kekekalan momentum pada tumbukan lenting sempurna, tidak lenting, dan lenting sebagian.
– Siswa dapat mengaplikasikan tumbukan pada kehidupan sehari-hari.
II. Materi Ajar
Tumbukan
III. Metode Pembelajaran
1. Ceramah
2. Diskusi
3. Tanya jawab
4. Demonstrasi
IV. Langkah-Langkah Pembelajaran
Kegiatan Awal
Guru membuka dan mengawali pelajaran dengan memberikan pertanyaanpertanyaan ringan mengenai momentum dan keterkaitannya dengan peristiwa tumbukan (kuis tertulis).
Kegiatan Inti
– Guru memberikan ceramah disertai demonstrasi dan tanya jawab untuk menunjukkan peristiwa tumbukan.
– Siswa mengamati demonstrasi yang dilakukan temannya di depan kelas untuk menunjukkan perbedaan tumbukan lenting dan tumbukan tidak lenting serta lenting sebagian.
– Guru memberikan ceramah disertai tanya jawab untuk menjelaskan bahwa pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan energi mekanik (terutama hukum kekekalan energi kinetik) dan hukum kekekalan momentum, sedangkan tumbukan tak lenting dan lenting sebagian hanya berlaku hukum kekekalan momentum.
– Salah satu siswa memimpin diskusi kelas untuk merumuskan hukum kekekalan momentum pada tumbukan lenting sempurna yang dipandu oleh guru.
– Siswa melakukan peragaan di depan kelas yang disertai tanya jawab untuk menunjukkan tumbukan lenting sempurna dan tumbukan tidak lenting sama sekali serta lenting sebagian.
– Salah satu siswa memimpin diskusi kelas untuk merumuskan hubungan kecepatan sebelum dan sesudah tumbukan pada tumbukan lenting sempurna yang dipandu oleh guru.
– Siswa mengerjakan soal-soal latihan yang berkaitan dengan tumbukan.
Kegiatan Akhir
Guru menutup pelajaran dengan cara tanya jawab untuk menyimpulkan dan memberi penekanan pada materi hukum kekekalan momentum linear dan tumbukan.
V. Alat/Bahan/Sumber Belajar
Sumber : Buku Fisika Dasar SMA 2A (Tiga Serangkai)
Sarana/Media : OHP, slide, CD Interaktif Fisika Dasar SMA 2 (Tiga Serangkai)
VI. Penilaian
– Pengamatan aktivitas siswa dalam menjawab pertanyaan pada saat Tanya jawab/diskusi, minat, sikap, dan tingkah laku siswa di dalam kelas.
– Tugas mandiri, tugas kelompok, dan tes ketrampilan percobaan serta peragaan.
– Kuis tertulis.
Contoh Soal Kuis
1. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu kemudian jatuh pada lantai. Bola tersebut selanjutnya memantul ke atas. Ketinggian pantulan bola pasti lebih rendah dari tinggi bola saat dijatuhkan. Benar atau salah?
2. Pada tumbukan lenting sempurna, berlaku hukum kekekalan energi kinetic dan hukum kekekalan momentum. Benar atau salah?
3. Sebuah bola biliard diam ditumbuk bola biliard lainnya. Bola yang menumbuk akan terpental ke belakang. Benar atau salah?
4. Pada tumbukan lenting sebagian berlaku hukum kekekalan ....
5. Sebuah benda bermassa 1 kg dipukul sehingga bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Impuls peristiwa tersebut adalah ....
6. Pada peristiwa tumbukan, dua mobil mengalami ringsek. Energi kinetik kedua mobil tersebut hilang. Benarkah? Lalu, untuk apakah?
Jawaban Kuis
1. benar
2. benar
3. salah
4. momentum
5. 10 Ns
6. benar, untuk mengubah bentuk
Mengetahui,
Kepala Sekolah Guru Fisika
–––––––––––––– –––––––––––––––––
NIP: NIP:
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1 (satu)
Pertemuan Ke- : 29
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran ( 2 × 45 menit)
Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan benda titik
Kompetensi Dasar : Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
Indikator : – Mengintegrasikan hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum untuk berbagai peristiwa tumbukan dan merumuskan besar koefisien restitusi pada peristiwa tumbukan.
I. Tujuan Pembelajaran
– Siswa dapat mengintegrasikan hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum untuk berbagai peristiwa tumbukan dan merumuskan besar koefisien kelentingan atau koefisien restitusi pada tumbukan lenting sebagian.
II. Materi Ajar
Tumbukan
III. Metode Pembelajaran
1. Ceramah
2. Diskusi
3. Tanya jawab
4. Demonstrasi
IV. Langkah-Langkah Pembelajaran
Kegiatan Awal
Guru membuka dan mengawali pelajaran dengan memberikan pertanyaanpertanyaan ringan mengenai momentum dan keterkaitannya dengan peristiwa tumbukan (kuis tertulis).
Kegiatan Inti
– Guru memberikan ceramah disertai demonstrasi dan tanya jawab untuk menunjukkan peristiwa tumbukan.
– Salah satu siswa memimpin diskusi kelas untuk merumuskan koefisien restitusi pada tumbukan lenting sempurna yang dipandu oleh guru.
– Siswa melakukan peragaan di depan kelas yang disertai tanya jawab untuk menunjukkan dan merumuskan koefisien restitusi pada tumbukan tidak lenting sama sekali serta lenting sebagian.
– Siswa mengerjakan soal-soal latihan yang berkaitan dengan koefisien restitusi pada peristiwa tumbukan.
Kegiatan Akhir
Guru menutup pelajaran dengan cara tanya jawab untuk menyimpulkan dan memberi penekanan pada materi tumbukan.
V. Alat/Bahan/Sumber Belajar
Sumber : Buku Fisika Dasar SMA 2A (tiga Serangkai)
Sarana/Media : OHP, slide, CD Interaktif Fisika Dasar SMA 2 (Tiga Serangkai)
VI. Penilaian
– Pengamatan aktivitas siswa dalam menjawab pertanyaan pada saat Tanya jawab/diskusi, minat, sikap, dan tingkah laku siswa di dalam kelas.
– Tugas mandiri, tugas kelompok, dan tes keterampilan percobaan serta peragaan.
Mengetahui,
Kepala Sekolah Guru Fisika
–––––––––––––– –––––––––––––––––
NIP: NIP:
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1 (satu)
Pertemuan Ke- : 30
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran ( 2 × 45 menit)
Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan benda titik
Kompetensi Dasar : Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
Indikator : – Menerapkan konsep hukum kekekalan momentum pada gerak roket.
I. Tujuan Pembelajaran
– Siswa dapat menjelaskan prinsip kerja roket berdasarkan hukum kekekalan momentum.
II. Materi Ajar
Gerak Roket
III. Metode Pembelajaran
1. Ceramah
5. Diskusi
6. Tanya jawab
IV. Langkah-Langkah Pembelajaran
Kegiatan Awal
Guru membuka dan mengawali pelajaran dengan memberikan pertanyaanpertanyaan ringan mengenai hukum kekekalam momentum.
Kegiatan Inti
– Guru memberikan ceramah tentang prinsip kerja roket yang menggunakan konsep hukum kekekalan momentum.
Kegiatan Akhir
Guru mengakhiri pelajaran dengan memberikan motivasi siswa untuk belajar lebih tekun dalam menghadapi ujian semester dan mendorong siswa agar menanyakan materi yang belum dipahami secara baik untuk dibahas pada pertemuan selanjutnya.
V. Alat/Bahan/Sumber Belajar
Sumber : Buku Fisika Dasar SMA 2A (tiga Serangkai)
Sarana/Media: OHP, slide, CD Interaktif Fisika Dasar SMA 2 (Tiga Serangkai)
VI. Penilaian
– Pengamatan aktivitas siswa dalam menjawab pertanyaan pada saat Tanya jawab/diskusi, minat, sikap, dan tingkah laku siswa di dalam kelas.
– Tugas mandiri, tugas kelompok, dan tes ketrampilan percobaan serta peragaan.
Catatan:
Pada pertemuan berikutnya, guru memberikan tugas proyek seperti yang tercantum dalam Tugas Portofolio pada lampiran buku Fisika Dasar Teori dan Implementasinya SMA dan MA 2A penerbit Tiga Serangkai Pustaka Mandiri dan melatih siswa mengerjakan soal-soal latihan semester 1.
Mengetahui,
Kepala Sekolah Guru Fisika
–––––––––––––– –––––––––––––––––
NIP: NIP:
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1 (satu)
Pertemuan ke : 26
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran ( 2 × 45 menit)
Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan benda titik.
Kompetensi Dasar : Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan.
Indikator : – Memformulasikan konsep impuls dan momentum sertan keterkaitan antara keduanya.
I. Tujuan Pembelajaran
– Siswa dapat menjelaskan konsep impuls dan momentum linear.
– Siswa dapat merumuskan hubungan impuls dengan perubahan momentum linear.
– Siswa dapat menjelaskan konsep momentum linear sebagai keadaan yang bersifat sebagai vektor untuk gerak sebuah benda.
II. Materi Ajar
Impuls dan Momentum
III. Metode Pembelajaran
1. Ceramah
2. Diskusi
3. Tanya jawab
4. Demonstrasi
IV. Langkah-Langkah Pembelajaran
Kegiatan Awal
Guru membuka dan mengawali pelajaran dengan memberikan kuis tertulis untuk mengingat kembali benda yang bergerak dan keterkaitannya dengan impuls dan momentum.
Kegiatan Inti
- Guru memberikan ceramah yang diikuti dengan demonstrasi untuk menjelaskan konsep impuls dan momentum linear.
- Guru melakukan tanya jawab untuk merumuskan hubungan impuls dengan perubahan momentum linear dan menjelaskan konsep momentum linear sebagai keadaan yang bersifat sebagai vektor untuk gerak sebuah benda.
– Siswa melakukan pengamatan demonstrasi yang dilakukan oleh salah satu temannya untuk menyebutkan penerapan impuls dan momentum linear dalam kehidupan sehari-hari.
– Siswa menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan impuls dan momentum.
– Siswa mengerjakan soal-soal latihan yang ada di buku siswa.
Kegiatan Akhir
Guru mengakhiri pelajaran dengan cara tanya jawab untuk menyimpulkan dan memberi penekanan pada materi impuls dan momentum yang diteruskan dengan pemberian tugas mandiri, tugas kelompok, dan tugas membaca serta memahami materi berikutnya.
V. Alat/Bahan/Sumber Belajar
Alat-Alat/Bahan : Bola tenis, balok, dan pemukul
Sumber : Buku Fisika Dasar SMA 2A (Tiga Serangkai)
Sarana/Media : OHP, slide, CD Interaktif Fisika Dasar SMA 2 (Tiga Serangkai)
VI. Penilaian
• Pengamatan aktivitas siswa dalam menjawab pertanyaan pada saat Tanya jawab/diskusi, minat, sikap, dan tingkah laku siswa di dalam kelas.
• Tugas mandiri, tugas kelompok, dan tes keterampilan percobaan serta peragaan.
• Kuis Tertulis.
Contoh Soal Kuis
1. Satuan momentum adalah ....
2. Makin lama waktu sentuh pemukul dengan benda, makin besar kecepatan
yang dihasilkan. Benar atau salah?
3. Satuan impuls adalah ....
4. Pada dasarnya, hukum kekekalan energi kinetik sama dengan hukum
kekekalan momentum. Benar atau salah?
5. Momentum termasuk besaran ....
6. Perubahan momentum merupakan ....
Jawaban Kuis
1. kg m/s atau N s 4. salah
2. salah 5. vektor
3. N s 6. impuls
Mengetahui,
Kepala Sekolah Guru Fisika
–––––––––––––– –––––––––––––––––
NIP: NIP:
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1 (satu)
Pertemuan Ke- : 27
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran ( 2 × 45 menit)
Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan benda titik.
Kompetensi Dasar : Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan.
Indikator : – Merumuskan hukum kekekalan momentum untuk sistem tanpa gaya luar.
– Menerapkan prinsip kekekalan momentum untuk menyelesaikan masalah yang menyangkut interaksi melalui gaya-gaya internal.
I. Tujuan Pembelajaran
– Siswa dapat merumuskan hukum kekekalan momentum untuk sistem tanpa gaya luar.
– Siswa dapat menerapkan prinsip kekekalan momentum untuk menyelesaikan masalah yang menyangkut interaksi melalui gaya-gaya internal.
II. Materi Ajar
Hukum Kekekalan Momentum
III. Metode Pembelajaran
1. Ceramah
2. Diskusi
3. Tanya jawab
4. Demonstrasi
IV. Langkah-Langkah Pembelajaran
Kegiatan Awal
Guru membuka dan mengawali pelajaran dengan mengadakan tanya jawab tentang impuls dan momentum yang pernah dipelajari pada pertemuan sebelumnya.
Kegiatan Inti
– Guru memberikan ceramah dan memimpin diskusi kelas untuk menjelaskan pengertian momentum suatu benda titik yang merupakan jumlah momentum masing-masing benda titik.
– Siswa mengingat kembali tentang hukum III Newton antara dua partikel sebagai gaya dalam untuk sistem benda titik.
– Guru memberikan ceramah yang disertai tanya jawab untuk menjelaskan makna konsep bahwa momentum total suatu sistem adalah konstan selama tidak ada gaya luar yang memengaruhinya.
– Siswa merumuskan hukum kekekalan momentum linear yang dipandu oleh guru.
– Siswa mengerjakan soal-soal yang berkaitan dengan hukum kekekalan momentum linear.
Kegiatan Akhir
Guru mengakhiri pelajaran dengan cara tanya jawab untuk menyimpulkan dan memberi penekanan pada materi hukum kekekalan momentum linear yang diteruskan dengan pemberian tugas mandiri, tugas kelompok, dan tugas membaca serta memahami materi berikutnya.
V. Alat/Bahan/Sumber Belajar
Alat-Alat/Bahan : Bola plastik besar dan kecil serta benang.
Sumber : Buku Fisika Dasar SMA 2A (Tiga Serangkai)
Sarana/Media : OHP, chart, slide, CD Interaktif Fisika Dasar SMA 2 (Tiga Serangkai)
VI. Penilaian
– Pengamatan aktivitas siswa dalam menjawab pertanyaan pada saat Tanya jawab/diskusi, minat, sikap, dan tingkah laku siswa di dalam kelas.
– Tugas mandiri, tugas kelompok, dan tes ketrampilan percobaan serta peragaan.
Mengetahui,
Kepala Sekolah Guru Fisika
–––––––––––––– –––––––––––––––––
NIP: NIP:
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1 (satu)
Pertemuan Ke- : 28
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran ( 2 × 45 menit)
Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan benda titik
Kompetensi Dasar : Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
Indikator : – Mengintegrasikan hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum untuk berbagai peristiwa tumbukan.
I. Tujuan Pembelajaran
– Siswa dapat menjelaskan hukum kekekalan momentum pada tumbukan lenting sempurna, tidak lenting, dan lenting sebagian.
– Siswa dapat mengaplikasikan tumbukan pada kehidupan sehari-hari.
II. Materi Ajar
Tumbukan
III. Metode Pembelajaran
1. Ceramah
2. Diskusi
3. Tanya jawab
4. Demonstrasi
IV. Langkah-Langkah Pembelajaran
Kegiatan Awal
Guru membuka dan mengawali pelajaran dengan memberikan pertanyaanpertanyaan ringan mengenai momentum dan keterkaitannya dengan peristiwa tumbukan (kuis tertulis).
Kegiatan Inti
– Guru memberikan ceramah disertai demonstrasi dan tanya jawab untuk menunjukkan peristiwa tumbukan.
– Siswa mengamati demonstrasi yang dilakukan temannya di depan kelas untuk menunjukkan perbedaan tumbukan lenting dan tumbukan tidak lenting serta lenting sebagian.
– Guru memberikan ceramah disertai tanya jawab untuk menjelaskan bahwa pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan energi mekanik (terutama hukum kekekalan energi kinetik) dan hukum kekekalan momentum, sedangkan tumbukan tak lenting dan lenting sebagian hanya berlaku hukum kekekalan momentum.
– Salah satu siswa memimpin diskusi kelas untuk merumuskan hukum kekekalan momentum pada tumbukan lenting sempurna yang dipandu oleh guru.
– Siswa melakukan peragaan di depan kelas yang disertai tanya jawab untuk menunjukkan tumbukan lenting sempurna dan tumbukan tidak lenting sama sekali serta lenting sebagian.
– Salah satu siswa memimpin diskusi kelas untuk merumuskan hubungan kecepatan sebelum dan sesudah tumbukan pada tumbukan lenting sempurna yang dipandu oleh guru.
– Siswa mengerjakan soal-soal latihan yang berkaitan dengan tumbukan.
Kegiatan Akhir
Guru menutup pelajaran dengan cara tanya jawab untuk menyimpulkan dan memberi penekanan pada materi hukum kekekalan momentum linear dan tumbukan.
V. Alat/Bahan/Sumber Belajar
Sumber : Buku Fisika Dasar SMA 2A (Tiga Serangkai)
Sarana/Media : OHP, slide, CD Interaktif Fisika Dasar SMA 2 (Tiga Serangkai)
VI. Penilaian
– Pengamatan aktivitas siswa dalam menjawab pertanyaan pada saat Tanya jawab/diskusi, minat, sikap, dan tingkah laku siswa di dalam kelas.
– Tugas mandiri, tugas kelompok, dan tes ketrampilan percobaan serta peragaan.
– Kuis tertulis.
Contoh Soal Kuis
1. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu kemudian jatuh pada lantai. Bola tersebut selanjutnya memantul ke atas. Ketinggian pantulan bola pasti lebih rendah dari tinggi bola saat dijatuhkan. Benar atau salah?
2. Pada tumbukan lenting sempurna, berlaku hukum kekekalan energi kinetic dan hukum kekekalan momentum. Benar atau salah?
3. Sebuah bola biliard diam ditumbuk bola biliard lainnya. Bola yang menumbuk akan terpental ke belakang. Benar atau salah?
4. Pada tumbukan lenting sebagian berlaku hukum kekekalan ....
5. Sebuah benda bermassa 1 kg dipukul sehingga bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Impuls peristiwa tersebut adalah ....
6. Pada peristiwa tumbukan, dua mobil mengalami ringsek. Energi kinetik kedua mobil tersebut hilang. Benarkah? Lalu, untuk apakah?
Jawaban Kuis
1. benar
2. benar
3. salah
4. momentum
5. 10 Ns
6. benar, untuk mengubah bentuk
Mengetahui,
Kepala Sekolah Guru Fisika
–––––––––––––– –––––––––––––––––
NIP: NIP:
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1 (satu)
Pertemuan Ke- : 29
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran ( 2 × 45 menit)
Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan benda titik
Kompetensi Dasar : Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
Indikator : – Mengintegrasikan hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum untuk berbagai peristiwa tumbukan dan merumuskan besar koefisien restitusi pada peristiwa tumbukan.
I. Tujuan Pembelajaran
– Siswa dapat mengintegrasikan hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum untuk berbagai peristiwa tumbukan dan merumuskan besar koefisien kelentingan atau koefisien restitusi pada tumbukan lenting sebagian.
II. Materi Ajar
Tumbukan
III. Metode Pembelajaran
1. Ceramah
2. Diskusi
3. Tanya jawab
4. Demonstrasi
IV. Langkah-Langkah Pembelajaran
Kegiatan Awal
Guru membuka dan mengawali pelajaran dengan memberikan pertanyaanpertanyaan ringan mengenai momentum dan keterkaitannya dengan peristiwa tumbukan (kuis tertulis).
Kegiatan Inti
– Guru memberikan ceramah disertai demonstrasi dan tanya jawab untuk menunjukkan peristiwa tumbukan.
– Salah satu siswa memimpin diskusi kelas untuk merumuskan koefisien restitusi pada tumbukan lenting sempurna yang dipandu oleh guru.
– Siswa melakukan peragaan di depan kelas yang disertai tanya jawab untuk menunjukkan dan merumuskan koefisien restitusi pada tumbukan tidak lenting sama sekali serta lenting sebagian.
– Siswa mengerjakan soal-soal latihan yang berkaitan dengan koefisien restitusi pada peristiwa tumbukan.
Kegiatan Akhir
Guru menutup pelajaran dengan cara tanya jawab untuk menyimpulkan dan memberi penekanan pada materi tumbukan.
V. Alat/Bahan/Sumber Belajar
Sumber : Buku Fisika Dasar SMA 2A (tiga Serangkai)
Sarana/Media : OHP, slide, CD Interaktif Fisika Dasar SMA 2 (Tiga Serangkai)
VI. Penilaian
– Pengamatan aktivitas siswa dalam menjawab pertanyaan pada saat Tanya jawab/diskusi, minat, sikap, dan tingkah laku siswa di dalam kelas.
– Tugas mandiri, tugas kelompok, dan tes keterampilan percobaan serta peragaan.
Mengetahui,
Kepala Sekolah Guru Fisika
–––––––––––––– –––––––––––––––––
NIP: NIP:
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1 (satu)
Pertemuan Ke- : 30
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran ( 2 × 45 menit)
Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan benda titik
Kompetensi Dasar : Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
Indikator : – Menerapkan konsep hukum kekekalan momentum pada gerak roket.
I. Tujuan Pembelajaran
– Siswa dapat menjelaskan prinsip kerja roket berdasarkan hukum kekekalan momentum.
II. Materi Ajar
Gerak Roket
III. Metode Pembelajaran
1. Ceramah
5. Diskusi
6. Tanya jawab
IV. Langkah-Langkah Pembelajaran
Kegiatan Awal
Guru membuka dan mengawali pelajaran dengan memberikan pertanyaanpertanyaan ringan mengenai hukum kekekalam momentum.
Kegiatan Inti
– Guru memberikan ceramah tentang prinsip kerja roket yang menggunakan konsep hukum kekekalan momentum.
Kegiatan Akhir
Guru mengakhiri pelajaran dengan memberikan motivasi siswa untuk belajar lebih tekun dalam menghadapi ujian semester dan mendorong siswa agar menanyakan materi yang belum dipahami secara baik untuk dibahas pada pertemuan selanjutnya.
V. Alat/Bahan/Sumber Belajar
Sumber : Buku Fisika Dasar SMA 2A (tiga Serangkai)
Sarana/Media: OHP, slide, CD Interaktif Fisika Dasar SMA 2 (Tiga Serangkai)
VI. Penilaian
– Pengamatan aktivitas siswa dalam menjawab pertanyaan pada saat Tanya jawab/diskusi, minat, sikap, dan tingkah laku siswa di dalam kelas.
– Tugas mandiri, tugas kelompok, dan tes ketrampilan percobaan serta peragaan.
Catatan:
Pada pertemuan berikutnya, guru memberikan tugas proyek seperti yang tercantum dalam Tugas Portofolio pada lampiran buku Fisika Dasar Teori dan Implementasinya SMA dan MA 2A penerbit Tiga Serangkai Pustaka Mandiri dan melatih siswa mengerjakan soal-soal latihan semester 1.
Mengetahui,
Kepala Sekolah Guru Fisika
–––––––––––––– –––––––––––––––––
NIP: NIP:
UAS MEKANIKA
JAWABAN UAS MEKANIKA
30 Desember 2010
1. Dua buah benda m1 dan m2 yang digantung pada sebuah katrol berupa silinder pejal I=1/2 MR2. Kedua benda tersebut dihubungkan dengan tali sepanjang L.
a. Buktikan bahwa percepatan sistem menggunakan Mekanika Lagrange sama dengan Mekanika Newton!
b. Jika m1=1/2 m2 dan mk=1/2 m1 berapa besar percepatan sistem?
Penyelesaian :
a. Pembuktian Mekanika Newton = Lagrange
(TERBUKTI)
b. Besar percepatan sistem
2. Sebuah bidang xz berukuran k dan ½ k dengan massa M=½ pk seperti pada gambar di atas. Tentukan :
a. Tensor inersia
b. Momen inersia terhadap diagonal
c. Momentum sudut terhadap diagonal
d. Energi kinetik rotasi
Penyelesaian :
30 Desember 2010
1. Dua buah benda m1 dan m2 yang digantung pada sebuah katrol berupa silinder pejal I=1/2 MR2. Kedua benda tersebut dihubungkan dengan tali sepanjang L.
a. Buktikan bahwa percepatan sistem menggunakan Mekanika Lagrange sama dengan Mekanika Newton!
b. Jika m1=1/2 m2 dan mk=1/2 m1 berapa besar percepatan sistem?
Penyelesaian :
a. Pembuktian Mekanika Newton = Lagrange
(TERBUKTI)
b. Besar percepatan sistem
2. Sebuah bidang xz berukuran k dan ½ k dengan massa M=½ pk seperti pada gambar di atas. Tentukan :
a. Tensor inersia
b. Momen inersia terhadap diagonal
c. Momentum sudut terhadap diagonal
d. Energi kinetik rotasi
Penyelesaian :
IMPULS DAN MOMENTUM
RINGKASAN MATERI
IMPULS DAN MOMENTUM
PENGERTIAN IMPULS DAN MOMENTUM
Momentum dimiliki oleh benda yang bergerak. Momentum adalah kecenderungan benda yang bergerak untuk melanjutkan gerakannya pada kelajuan yang konstan. Momentum merupakan besaran vektor yang searah dengan kecepatan benda. Secara matematis dituliskan:
p = m.v ........................................................(5.1)
dengan:
p = momentum (kgm/s)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
Semakin besar massa suatu benda, maka semakin besar momentumnya, dan semakin cepat gerak suatu benda, maka semakin besar pula momentumnya. Misalnya, dengan kecepatan yang sama, jembatan yang tertabrak bus akan mengalami kerusakan lebih parah daripada jembatan yang tertabrak mobil. Mobil dengan kecepatan tinggi akan lebih sulit dihentikan daripada mobil dengan kecepatan rendah. Dan apabila terjadi tumbukan, mobil dengan kecepatan tinggi akan mengalami kerusakan lebih parah. Semakin besar momentum sebuah benda yang sedang melaju, semakin sulit untuk menghentikannya dan semakin besar tumbukannya jika mengenai benda lain.
Untuk membuat suatu benda yang diam menjadi bergerak diperlukan sebuah gaya yang bekerja pada benda tersebut selama interval waktu tertentu. Gaya yang diperlukan untuk membuat sebuah benda tersebut bergerak dalam interval waktu tertentu disebut impuls. Impuls digunakan untuk menambah, mengurangi, dan mengubah arah momentum dalam satuan waktu. Secara matematis dituliskan:
Impuls pada umumnya digunakan dalam peristiwa apabila gaya yang bekerja besar dan dalam waktu yang sangat singkat. Berdasarkan Hukum II Newton:
Dari persamaan (5.3) dapat dikatakan bahwa impuls yang dikerjakan pada suatu benda sama dengan perubahan momentumnya. Penjumlahan momentum mengikuti aturan penjumlahan vektor, dirumuskan:
HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
Gambar 5.4 menunjukkan dua buah bola biliar dengan massa masing-masing m1 dan m2, bergerak pada satu garis lurus dan searah dengan kecepatan v1 dan v2.
Pada saat bertumbukan, bola 1 menekan bola 2 dengan gaya F12 ke kanan selama t , sedangkan bola 2 menekan bola 1 dengan gaya yang arahnya berlawanan. Setelah
bertumbukan, kecepatannya masing-masing v1' dan v2'. Pada saat kedua bola bertumbukan, berdasarkan Hukum II Newton dapat dituliskan:
Pada contoh tersebut, jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka momentum total sebelum tumbukan sama dengan momentum total setelah
tumbukan. Persamaan (5.5) merupakan Hukum Kekekalan Momentum, yang dapat dinyatakan berikut ini.
Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda, maka jumlah momentum sebelum tumbukan sama dengan jumlah momentum setelah tumbukan.
TUMBUKAN
Tabrakan mobil di jalan raya, tumbukan dua bola biliar, tumbukan antara bola dengan tanah atau dinding merupakan contoh peristiwa tumbukan. Tumbukan dapat terjadi pada saat benda yang bergerak mengenai benda lain yang sedang bergerak atau diam.
Berdasarkan sifat kelentingan benda, tumbukan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting sama sekali. Dengan menggunakan Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi, kita dapat menentukan peristiwa yang terjadi setelah tumbukan.
1. Tumbukan Lenting Sempurna
Apabila tidak ada energi yang hilang selama tumbukan dan jumlah energi kinetik kedua benda sebelum dan sesudah tumbukan sama, maka tumbukan itu disebut tumbukan lenting sempurna. Pada tumbukan lenting sempurna berlaku Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi Kinetik. Misalnya, dua buah benda massanya masing-masing m1 dan m2 bergerak dengan kecepatan v1 dan v2 dengan arah berlawanan seperti pada Gambar 5.6.
Kedua benda bertumbukan lenting sempurna, sehingga setelah tumbukan kecepatan kedua benda menjadi v1' dan v2'. Berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum, dituliskan:
Kedua benda bertumbukan lenting sempurna sehingga setelah tumbukan kecepatan benda menjadi V¬¬¬¬¬1' V¬¬¬¬¬2'. Berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum, dituliskan:
Hukum Kekekalan Energi Kinetik diperoleh:
Jika persamaan (ii) dibagi dengan persamaan (i) diperoleh:
Persamaan (5.6) dapat dituliskan :
Bilangan disebut koefisien restitusi (e), yang merupakan negatif perbandingan kecepatan relatif kedua benda sebelum tumbukan. Persamaan (5.7) dapat dinyatakan :
Dengan demikian, pada tumbukan lenting sempurna koefisien restitusi (e)=1
2. Tumbukan Lenting Sebagian
Pada tumbukan lenting sebagian, beberapa energy kinetik akan diubah menjadi energi bentuk lain seperti panas, bunyi, dan sebagainya. Akibatnya, energi kinetic sebelum tumbukan lebih besar daripada energi kinetik sesudah tumbukan. Sebagian besar tumbukan yang terjadi antara dua benda merupakan tumbukan lenting sebagian.
Pada tumbukan lenting sebagian berlaku Hukum Kekekalan Momentum, tetapi tidak berlaku Hukum Kekekalan Energi Kinetik.
Sehingga persamaan (5.7) dapat dituliskan:
Dengan demikian, dapat disimpulkan pada tubukan lenting sebagian, koefifien restitusi (e) adalah : 0 < e < 1.
Untuk menentukan koefisien restitusi benda yang bertumbukan. Perhatikan gambar 5.7. sebuah bola elastis jatuh bebas dari ketinggian h1 dari lantai, maka akan terjadi tumbukan antara bola dengan lantai sehingga bola memantul setinggi h2.
Berdasarkan persamaan pada gerak jatuh bebas, kecepatan benda sesaat sebelum tumbukan adalah:
Gerak bola sesaat setelah terjadi tumbukan dapat diidentifikasikan dengan gerak jatuh bebas, sehingga:
Karena lantai diam, maka kecepatan lantai sebelum dan sesudah tumbukan adalah nol, v2 = v2' = 0, sehingga besarnya koefisien restitusi adalah:
3. Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Pada tumbukan tidak lenting sama sekali, sesudah tumbukan kedua benda bersatu, sehingga kecepatan kedua benda sesudah tumbukan besarnya sama, yaitu v1' = v2' = v'. Berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum maka:
Karena , maka , sehingga koefisien restitusi (e) adalah :
Jadi, pada tumbukan tidak lnting sama sekali besarnya koefisien restitusi adalah nol (e=0).
APLIKASI HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
Aplikasi Hukum Kekekalan Momentum dapat dilihat pada peristiwa balon yang ditiup dan prinsip kerja roket. Pada saat balon yang ditiup dilepaskan balon akan melesat cepat di udara. Ketika balon melesat, udara dalam balon keluar ke arah berlawanan dengan arah gerak balon.
Momentum udara yang keluar dari balon mengimbangi momentum balon yang melesat ke arah berlawanan. Hal yang sama berlaku pada roket. Semburan gas panas menyebabkan roket bergerak ke atas dengan kecepatan sangat tinggi. Sebuah roket mengandung tangki yang berisi bahan hidrogen cair dan oksigen cair. Pembakaran bahan-bahan tersebut menghasilkan gas panas yang menyembur keluar melalui ekor roket. Pada saat gas keluar dari roket terjadi perubahan momentum gas selama waktu tertentu, sehingga menghasilkan gaya yang dikerjakan roket pada gas.
Berdasarkan Hukum III Newton, timbul reaksi gaya yang dikerjakan gas pada roket yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Gaya inilah yang menyebabkan roket terdorong ke atas (Gambar 5.9). Prinsip terdorongnya roket memenuhi Hukum Kekekalan Momentum. Jika mula-mula roket diam, maka momentumnya sama dengan nol, sehingga berdasarkan Hukum Kekekalan dapat dinyatakan sebagai berikut:
Kecepatan akhir yang dicapai sebuah roket tergantung pada kecepatan semburan gas dan jumlah bahan bakar yang dibawanya.
Beberapa aplikasi Hukum Kekekalan Momentum antara lain adalah bola baja yang diayunkan dengan rantai untuk menghancurkan dinding tembok. Benturan meteor terhadap Bumi dapat dilihat di kawah Barringer, Winlow, Arizona, Amerika Serikat. Bola golf yang dipukul dengan stik golf juga menggunakan Hukum Kekekalan Momentum.
IMPULS DAN MOMENTUM
PENGERTIAN IMPULS DAN MOMENTUM
Momentum dimiliki oleh benda yang bergerak. Momentum adalah kecenderungan benda yang bergerak untuk melanjutkan gerakannya pada kelajuan yang konstan. Momentum merupakan besaran vektor yang searah dengan kecepatan benda. Secara matematis dituliskan:
p = m.v ........................................................(5.1)
dengan:
p = momentum (kgm/s)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
Semakin besar massa suatu benda, maka semakin besar momentumnya, dan semakin cepat gerak suatu benda, maka semakin besar pula momentumnya. Misalnya, dengan kecepatan yang sama, jembatan yang tertabrak bus akan mengalami kerusakan lebih parah daripada jembatan yang tertabrak mobil. Mobil dengan kecepatan tinggi akan lebih sulit dihentikan daripada mobil dengan kecepatan rendah. Dan apabila terjadi tumbukan, mobil dengan kecepatan tinggi akan mengalami kerusakan lebih parah. Semakin besar momentum sebuah benda yang sedang melaju, semakin sulit untuk menghentikannya dan semakin besar tumbukannya jika mengenai benda lain.
Untuk membuat suatu benda yang diam menjadi bergerak diperlukan sebuah gaya yang bekerja pada benda tersebut selama interval waktu tertentu. Gaya yang diperlukan untuk membuat sebuah benda tersebut bergerak dalam interval waktu tertentu disebut impuls. Impuls digunakan untuk menambah, mengurangi, dan mengubah arah momentum dalam satuan waktu. Secara matematis dituliskan:
Impuls pada umumnya digunakan dalam peristiwa apabila gaya yang bekerja besar dan dalam waktu yang sangat singkat. Berdasarkan Hukum II Newton:
Dari persamaan (5.3) dapat dikatakan bahwa impuls yang dikerjakan pada suatu benda sama dengan perubahan momentumnya. Penjumlahan momentum mengikuti aturan penjumlahan vektor, dirumuskan:
HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
Gambar 5.4 menunjukkan dua buah bola biliar dengan massa masing-masing m1 dan m2, bergerak pada satu garis lurus dan searah dengan kecepatan v1 dan v2.
Pada saat bertumbukan, bola 1 menekan bola 2 dengan gaya F12 ke kanan selama t , sedangkan bola 2 menekan bola 1 dengan gaya yang arahnya berlawanan. Setelah
bertumbukan, kecepatannya masing-masing v1' dan v2'. Pada saat kedua bola bertumbukan, berdasarkan Hukum II Newton dapat dituliskan:
Pada contoh tersebut, jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka momentum total sebelum tumbukan sama dengan momentum total setelah
tumbukan. Persamaan (5.5) merupakan Hukum Kekekalan Momentum, yang dapat dinyatakan berikut ini.
Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda, maka jumlah momentum sebelum tumbukan sama dengan jumlah momentum setelah tumbukan.
TUMBUKAN
Tabrakan mobil di jalan raya, tumbukan dua bola biliar, tumbukan antara bola dengan tanah atau dinding merupakan contoh peristiwa tumbukan. Tumbukan dapat terjadi pada saat benda yang bergerak mengenai benda lain yang sedang bergerak atau diam.
Berdasarkan sifat kelentingan benda, tumbukan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting sama sekali. Dengan menggunakan Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi, kita dapat menentukan peristiwa yang terjadi setelah tumbukan.
1. Tumbukan Lenting Sempurna
Apabila tidak ada energi yang hilang selama tumbukan dan jumlah energi kinetik kedua benda sebelum dan sesudah tumbukan sama, maka tumbukan itu disebut tumbukan lenting sempurna. Pada tumbukan lenting sempurna berlaku Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi Kinetik. Misalnya, dua buah benda massanya masing-masing m1 dan m2 bergerak dengan kecepatan v1 dan v2 dengan arah berlawanan seperti pada Gambar 5.6.
Kedua benda bertumbukan lenting sempurna, sehingga setelah tumbukan kecepatan kedua benda menjadi v1' dan v2'. Berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum, dituliskan:
Kedua benda bertumbukan lenting sempurna sehingga setelah tumbukan kecepatan benda menjadi V¬¬¬¬¬1' V¬¬¬¬¬2'. Berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum, dituliskan:
Hukum Kekekalan Energi Kinetik diperoleh:
Jika persamaan (ii) dibagi dengan persamaan (i) diperoleh:
Persamaan (5.6) dapat dituliskan :
Bilangan disebut koefisien restitusi (e), yang merupakan negatif perbandingan kecepatan relatif kedua benda sebelum tumbukan. Persamaan (5.7) dapat dinyatakan :
Dengan demikian, pada tumbukan lenting sempurna koefisien restitusi (e)=1
2. Tumbukan Lenting Sebagian
Pada tumbukan lenting sebagian, beberapa energy kinetik akan diubah menjadi energi bentuk lain seperti panas, bunyi, dan sebagainya. Akibatnya, energi kinetic sebelum tumbukan lebih besar daripada energi kinetik sesudah tumbukan. Sebagian besar tumbukan yang terjadi antara dua benda merupakan tumbukan lenting sebagian.
Pada tumbukan lenting sebagian berlaku Hukum Kekekalan Momentum, tetapi tidak berlaku Hukum Kekekalan Energi Kinetik.
Sehingga persamaan (5.7) dapat dituliskan:
Dengan demikian, dapat disimpulkan pada tubukan lenting sebagian, koefifien restitusi (e) adalah : 0 < e < 1.
Untuk menentukan koefisien restitusi benda yang bertumbukan. Perhatikan gambar 5.7. sebuah bola elastis jatuh bebas dari ketinggian h1 dari lantai, maka akan terjadi tumbukan antara bola dengan lantai sehingga bola memantul setinggi h2.
Berdasarkan persamaan pada gerak jatuh bebas, kecepatan benda sesaat sebelum tumbukan adalah:
Gerak bola sesaat setelah terjadi tumbukan dapat diidentifikasikan dengan gerak jatuh bebas, sehingga:
Karena lantai diam, maka kecepatan lantai sebelum dan sesudah tumbukan adalah nol, v2 = v2' = 0, sehingga besarnya koefisien restitusi adalah:
3. Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Pada tumbukan tidak lenting sama sekali, sesudah tumbukan kedua benda bersatu, sehingga kecepatan kedua benda sesudah tumbukan besarnya sama, yaitu v1' = v2' = v'. Berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum maka:
Karena , maka , sehingga koefisien restitusi (e) adalah :
Jadi, pada tumbukan tidak lnting sama sekali besarnya koefisien restitusi adalah nol (e=0).
APLIKASI HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
Aplikasi Hukum Kekekalan Momentum dapat dilihat pada peristiwa balon yang ditiup dan prinsip kerja roket. Pada saat balon yang ditiup dilepaskan balon akan melesat cepat di udara. Ketika balon melesat, udara dalam balon keluar ke arah berlawanan dengan arah gerak balon.
Momentum udara yang keluar dari balon mengimbangi momentum balon yang melesat ke arah berlawanan. Hal yang sama berlaku pada roket. Semburan gas panas menyebabkan roket bergerak ke atas dengan kecepatan sangat tinggi. Sebuah roket mengandung tangki yang berisi bahan hidrogen cair dan oksigen cair. Pembakaran bahan-bahan tersebut menghasilkan gas panas yang menyembur keluar melalui ekor roket. Pada saat gas keluar dari roket terjadi perubahan momentum gas selama waktu tertentu, sehingga menghasilkan gaya yang dikerjakan roket pada gas.
Berdasarkan Hukum III Newton, timbul reaksi gaya yang dikerjakan gas pada roket yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Gaya inilah yang menyebabkan roket terdorong ke atas (Gambar 5.9). Prinsip terdorongnya roket memenuhi Hukum Kekekalan Momentum. Jika mula-mula roket diam, maka momentumnya sama dengan nol, sehingga berdasarkan Hukum Kekekalan dapat dinyatakan sebagai berikut:
Kecepatan akhir yang dicapai sebuah roket tergantung pada kecepatan semburan gas dan jumlah bahan bakar yang dibawanya.
Beberapa aplikasi Hukum Kekekalan Momentum antara lain adalah bola baja yang diayunkan dengan rantai untuk menghancurkan dinding tembok. Benturan meteor terhadap Bumi dapat dilihat di kawah Barringer, Winlow, Arizona, Amerika Serikat. Bola golf yang dipukul dengan stik golf juga menggunakan Hukum Kekekalan Momentum.
PENGHANTAR LISTRIK DALAM ELEKTROLIT
PENGHANTAR LISTRIK DALAM ELEKTROLIT
A. Tujuan
Menentukan tara kimia listrik tembaga
B. Alat dan bahan
1. Power Supply atau sumber arus lain
2. Bejana kaca
3. Hambatan geser (rheostat)
4. Amperemeter (0-5 A)
5. Kabel-kabel penghubung
6. Voltmeter tembaga
7. Elektroda dari tembaga
8. Stopwatch
9. Neraca
10. Amplas besi
11. Larutan CuSO4
12. Pembakar spirtus
C. Dasar teori
Hukum Faraday I
Massa yang diendapkan atau dibebaskan dalam elektrolisa berbanding lurus dengan besarnya kuat arus (I) dan lamanya arus mengalir (t).
M = Z.I.t
D. Tugas pertanyaan pendahuluan
E. Prosedur kerja
1. Gosok elektroda-elektroda dari voltmeter dengan amplas besi dan bersihka dengan air.
2. Hitung berapa cm2 kira-kira luas permukaan katoda yang akan dicelupkan kedalam larutan CuSO4 (ingat katoda mempunyai 2 permukaan).
3. Intensitas arus jangan melebihi 0,02 A/cm2 permukaan katoda terpakai.
4. Tutup sakelar S dan atur rheostat sehingga kuat arus tidak melebihi harga menurut perhitungan diatas. Biarkan arus mengalir selama 5 menit untuk persiapan permukaan katoda.
5. Putuskan arus, ambil katoda dan bersihkan dengan air, kemudian keringkan dengan menghangatkan dekat nyala api.
6. Timbang lempeng katoda (m1).
7. Letakan katoda pada tempatnya semula alirkan arus dan jalankan stopwatch dengan serentak.
8. Biarkan arus mengalir selama 30 menit, putuskan arus dan hentikan stopwatch.
9. Ambil katoda dari tempatnya, cuci dan keringkan dan timbang massanya (m2).
10. Tara kimia listrik tembaga dapat dicari dari persamaan:
Lembar Data
Arus tetap (I) : 4 A
Lamanya arus mengalir (t) : 300 sekon
mA (-) mB (+)
Massa katoda mula-mula (m1) 41,1 40,25
40,95 40,24
Massa katoda akhir (m2) 40,42 41,05
40,3 41,00
F. Pengolahan data
Teori Ralat
Z
-0,000566666 -0,0000125 1,5625 x 10¬¬ -10
-0,000541666 0,0000125 1,5625 x 10 -10
Jumlah 3,125 x 10 -10
Kesalahan relative = -2,255641811 %
Kebenaran pengukuran = 100 % - (-2,255641811 %) = 102,2556418 %
Z
0,000666666 0,000016667 2,7778888 x 10¬¬ -10
0,000633333 -0,000016665 2,7774444 x 10 -10
Jumlah 5,5553332 x 10 -10
Kesalahan relative = 2,554055216 %
Kebenaran pengukuran = 100 % - 2,55405521 % = 97,44594478 %
G. Tugas
1. Apakah satuan daripada tara kimia listrik yang kamu dapat ?
2. Bandingkan hasil yang kamu dapat dengan daftar pada table, jika berbeda, coba jelaskan sebabnya !
H. Daftar pustaka
1. Buku Panduan Praktikum Fisika Dasar. 2003. UIN SUNAN GUNUNG DJATI Bandung.
A. Tujuan
Menentukan tara kimia listrik tembaga
B. Alat dan bahan
1. Power Supply atau sumber arus lain
2. Bejana kaca
3. Hambatan geser (rheostat)
4. Amperemeter (0-5 A)
5. Kabel-kabel penghubung
6. Voltmeter tembaga
7. Elektroda dari tembaga
8. Stopwatch
9. Neraca
10. Amplas besi
11. Larutan CuSO4
12. Pembakar spirtus
C. Dasar teori
Hukum Faraday I
Massa yang diendapkan atau dibebaskan dalam elektrolisa berbanding lurus dengan besarnya kuat arus (I) dan lamanya arus mengalir (t).
M = Z.I.t
D. Tugas pertanyaan pendahuluan
E. Prosedur kerja
1. Gosok elektroda-elektroda dari voltmeter dengan amplas besi dan bersihka dengan air.
2. Hitung berapa cm2 kira-kira luas permukaan katoda yang akan dicelupkan kedalam larutan CuSO4 (ingat katoda mempunyai 2 permukaan).
3. Intensitas arus jangan melebihi 0,02 A/cm2 permukaan katoda terpakai.
4. Tutup sakelar S dan atur rheostat sehingga kuat arus tidak melebihi harga menurut perhitungan diatas. Biarkan arus mengalir selama 5 menit untuk persiapan permukaan katoda.
5. Putuskan arus, ambil katoda dan bersihkan dengan air, kemudian keringkan dengan menghangatkan dekat nyala api.
6. Timbang lempeng katoda (m1).
7. Letakan katoda pada tempatnya semula alirkan arus dan jalankan stopwatch dengan serentak.
8. Biarkan arus mengalir selama 30 menit, putuskan arus dan hentikan stopwatch.
9. Ambil katoda dari tempatnya, cuci dan keringkan dan timbang massanya (m2).
10. Tara kimia listrik tembaga dapat dicari dari persamaan:
Lembar Data
Arus tetap (I) : 4 A
Lamanya arus mengalir (t) : 300 sekon
mA (-) mB (+)
Massa katoda mula-mula (m1) 41,1 40,25
40,95 40,24
Massa katoda akhir (m2) 40,42 41,05
40,3 41,00
F. Pengolahan data
Teori Ralat
Z
-0,000566666 -0,0000125 1,5625 x 10¬¬ -10
-0,000541666 0,0000125 1,5625 x 10 -10
Jumlah 3,125 x 10 -10
Kesalahan relative = -2,255641811 %
Kebenaran pengukuran = 100 % - (-2,255641811 %) = 102,2556418 %
Z
0,000666666 0,000016667 2,7778888 x 10¬¬ -10
0,000633333 -0,000016665 2,7774444 x 10 -10
Jumlah 5,5553332 x 10 -10
Kesalahan relative = 2,554055216 %
Kebenaran pengukuran = 100 % - 2,55405521 % = 97,44594478 %
G. Tugas
1. Apakah satuan daripada tara kimia listrik yang kamu dapat ?
2. Bandingkan hasil yang kamu dapat dengan daftar pada table, jika berbeda, coba jelaskan sebabnya !
H. Daftar pustaka
1. Buku Panduan Praktikum Fisika Dasar. 2003. UIN SUNAN GUNUNG DJATI Bandung.
Langganan:
Postingan (Atom)