Usus adalah bagian dari sistem pencernaan yang bermula dari lambung hingga anus . Pada usus terdiri dari dua bagian: usus kecil dan usus besar (kolon). Pada usus kecil terbagi lagi menjadi duodenum, jejunum, dan ileum, sedangkan usus besar terbagi menjadi cecum, kolon, dan rektum. [1] Secara makroskopis, usus halus dibagi menjadi duodenum, jejunum dan ileum yang kontinyu satu sama lain dan pada dasarnya mempunyai struktur histologis hampir sama [1]

[sunting] Histologi

Histologi usus
Lapisan-lapisan penyusun dinding usus halus mulai dari dalam ke luar lumen usus terdiri atas tunika mukosa, tunika submukosa, tunika muskularis, dan tunika serosa. [2] [3]
Tunika mukosa terdiri atas epitel, berbagai kelenjar dan jaringan penunjang.[3] Epitel usus halus berbentuk epitel kolumnar selapis yang terdiri atas sel absortif, sel goblet, sel endokrin dan sel Paneth.[1] Lamina propria terdiri atas jaringan ikat retikular dan fibroplastik yang longgar dan kaya pembuluh darah, buluh khil (lacteal), saraf, maupun otot licin.[2]
Pencernaan di usus halus ditunjang oleh bentuk khusus pada tunika mukosa, yakni vili. [4] Vili merupakan penjuluran mukosa yang berbentuk jari dan merupakan ciri khas usus halus. Tinggi vili ini bervariasi tergantung pada daerah dan spesies. Pada karnivora, vili langsing dan panjang, sedangkan pada sapi vili pendek dan lebar. [4] Akhirnya, permukaan penyebaran ditingkatkan oleh mikrovili. Mikrovili merupakan penjuluran sitoplasma pada permukaan bebas epitel vili. [4] Vili dan mikrovili berfungsi memperluas permukaan usus halus sehingga penyerapan lebih efisien [4]
Di antara dasar-dasar vili terdapat kelenjar-kelenjar yang meluas ke dalam bagian bawah mukosa yang disebut kripta. Sel-sel kripta menyediakan sel-sel baru untuk menggantikan sel-sel permukaan vili yang terbuang ke dalam lumen usus [5]
Tunika muskularis terdiri atas lapisan luar yang mempunyai serabut otot longitudinal dan lapisan dalam yang mempunyai serabut otot halus berbentuk sirkuler.[2] Kedua lapisan ini dipisahkan oleh suatu jaringan ikat berisi pleksus saraf parasimpatis yang disebut plexus Mienterikus atau Auerbach’s.[1] Suplai darah untuk usus halus diberikan melalui cabang-cabang dari arteri mesenterica celiaca dan cranialis yang menembus tunika muskularis kemudian tunika submukosa. [3]Lapisan terluar usus halus atau tunika serosa terdiri atas lapis mesotel dengan jaringan ikat subserosa di bawahnya.[1][3]

[sunting] Peradangan Usus

Beberapa tanda terjadinya peradangan pada usus yaitu vili usus menjadi lebih panjang, dinding usus menebal, dan jumlah jaringan limfatik menjadi lebih banyak.[2] Berdasarkan gambaran histopatologi, pada peradangan akut terjadi edema di lamina propia disertai infiltrasi leukosit dalam jumlah yang ringan dan didominasi neutrofil. [2] Selain itu, ruang antar vili dan kripta menjadi lebih lebar. [2] Pada infeksi kronis, infiltrasi sel radang didominasi limfosit dan sel plasma, serta penyebaran kripta menjadi lebih lebar karena berisi leukosit dan sel debris. Dalam beberapa kasus, dapat terjadi inflamasi akut dan kronis secara bersamaan disertai kematian jaringan, trombosis, dan mineralisasi.[2]
Peradangan dapat menyebabkan terjadinya erosi dan ulser di usus. [6] Istilah erosi digunakan untuk menggambarkan hilangnya epitel usus pada fokus tertentu tanpa disertai hilangnya muskularis mukosa. [6] Sedangkan ulser digunakan untuk menggambarkan kerusakan epitel sampai muskularis mukosa atau bahkan lebih dalam lagi. [6]Lesi ulser biasanya terjadi pada lapisan submukosa atau mukosa dan kadangkala disertai adanya edema. Pada tepi ulser biasanya terjadi hiperplasia epitel mukosa.[2] Peradangan usus dapat disebabkan oleh bakteri, parasit, jamur (kapang dan khamir), virus, sistem autoimun, atau bahan toksik.[6]

Saraf (kuning)
Saraf adalah serat-serat yang menghubungkan organ-organ tubuh dengan sistem saraf pusat (yakni otak dan sumsum tulang belakang) dan antar bagian sistem saraf dengan lainnya. Saraf membawa impuls dari dan ke otak atau pusat saraf. Neuron kadang disebut sebagai sel-sel saraf, meski istilah

Tulang atau kerangka adalah penopang tubuh Vertebrata. Tanpa tulang, pasti tubuh kita tidak bisa tegak berdiri. Tulang mulai terbentuk sejak bayi dalam kandungan, berlangsung terus sampai dekade kedua dalam susunan yang teratur.

Illu long bone.jpg

Daftar isi

 [sembunyikan

[sunting] Pertumbuhan tulang

Pertumbuhan tulang selengkapnya terbentuk pada umur lebih kurang 30 tahun. Setelah itu ada juga perubahan yang disebut remodelling. Tulang merupakan reservoir terbesar dari kalsium dan phosphate. 99% kalsium terdapat di tulang (1000 gram) dari jumlah kalsium tubuh, sedangkan phosphate dalam tulang mencapai 90% dari phosphate dalam tubuh. SD

[sunting] Jenis tulang

Dari segi bentuk, tulang dapat dibagi menjadi: tulang pipa (seperti tulang hasta dan tibia), tulang pipih (seperti tulang rusuk, tulang dada), dan tulang pendek (tulang-tulang telapak tangan, pergelangan tangan).Menurut letaknya tulang dibagi dua, yaitu: Tengkorak (bagian kepala), dan rangka badan.

[sunting] Tulang sebagai bahan makanan

Secara umum istilah tulang digunakan merujuk pada kerangka dari hewan tertulang belakang dan tidak hanya pada kerangka manusia. Bagian tubuh ini, sebagaimana halnya daging, diunakan pula sebagai bahan dasar hidangan. Hidangan yang memanfaatkan tulang sebagai bahannya, misalnya saja sup tulang [1][2] dan ayam tulang lunak [3][4][5].

[sunting] Rujukan

Otot adalah sebuah jaringan dalam tubuh dengan kontraksi sebagai tugas utama. Otot diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu otot lurik, otot polos dan otot jantung. Otot menyebabkan pergerakan suatu organisme maupun pergerakan dari organ dalam organisme tersebut.

Daftar isi

 [sembunyikan

[sunting] Jenis-jenis otot

Sel otot merupakan sel dengan banyak nuklei yang terjadi karena proses fusi dari sel mioblas.[1]. Jenis-jenis otot yang ada dalam tubuh :

[sunting] Otot lurik

Memiliki desain yang efektif untuk pergerakan yang spontan dan membutuhkan tenaga besar. Pergerakannya diatur sinyal dari sel syaraf motorik. Otot ini menempel pada kerangka dan digunakan untuk pergerakan.
Jenis-jenis otot dari kiri ke kanan : (1). Otot lurik (2). Otot polos (3). Otot jantung

[sunting] Otot polos

Otot yang ditemukan dalam intestinum dan pembuluh darah bekerja dengan pengaturan dari sistem saraf tak sadar, yaitu saraf otonom.[2] Otot polos dibangun oleh sel-sel otot yang terbentuk gelondong dengan kedua ujung meruncing,serta mempunyai satu inti, seperti yang terlihat pada gambar.

[sunting] Otot jantung

Otot yang ditemukan dalam jantung ini bekerja secara terus-menerus tanpa henti. Pergerakannya tidak dipengaruhi sinyal saraf pusat.

Jantung (bahasa Latin, cor) adalah sebuah rongga, rongga organ berotot yang memompa darah lewat pembuluh darah oleh kontraksi berirama yang berulang. Istilah kardiak berarti berhubungan dengan jantung, dari kata Yunani cardia untuk jantung. Jantung adalah salah satu organ manusia yang berperan dalam sistem peredaran darah.

Daftar isi

 [sembunyikan

[sunting] Permukaan Jantung

Bagian-bagian dari jantung
Ukuran jantung manusia kurang lebih sebesar kepalan tangan. Jantung adalah satu otot tunggal yang terdiri dari lapisan endothelium. Jantung terletak di dalam rongga torakik, di balik tulang dada. Struktur jantung berbelok ke bawah dan sedikit ke arah kiri.
Jantung hampir sepenuhnya diselubungi oleh paru-paru, namun tertutup oleh selaput ganda yang bernama perikardium, yang tertempel pada diafragma. Lapisan pertama menempel sangat erat kepada jantung, sedangkan lapisan luarnya lebih longgar dan berair, untuk menghindari gesekan antar organ dalam tubuh yang terjadi karena gerakan memompa konstan jantung.
Jantung dijaga di tempatnya oleh pembuluh-pembuluh darah yang meliputi daerah jantung yang merata/datar, seperti di dasar dan di samping. Dua garis pembelah (terbentuk dari otot) pada lapisan luar jantung menunjukkan di mana dinding pemisah di antara serambi & bilik jantung.

[sunting] Struktur Internal Jantung

Secara internal, jantung dipisahkan oleh sebuah lapisan otot menjadi dua belah bagian, dari atas ke bawah, menjadi dua pompa. Kedua pompa ini sejak lahir tidak pernah tersambung. Belahan ini terdiri dari dua rongga yang dipisahkan oleh dinding jantung. Maka dapat disimpulkan bahwa jantung terdiri dari empat rongga, serambi kanan & kiri dan bilik kanan & kiri.
Dinding serambi jauh lebih tipis dibandingkan dinding bilik karena bilik harus melawan gaya gravitasi bumi untuk memompa dari bawah ke atas dan memerlukan gaya yang lebih besar untuk mensuplai peredaran darah besar, khususnya pembuluh aorta, untuk memompa ke seluruh bagian tubuh yang memiliki pembuluh darah.
Tiap serambi dan bilik pada masing-masing belahan jantung disambungkan oleh sebuah katup. Katup di antara serambi kanan dan bilik kanan disebut katup trikuspidalis atau katup berdaun tiga. Sedangkan katup yang ada di antara serambi kiri dan bilik kiri disebut katup mitralis atau katup bikuspidalis (katup berdaun dua).

[sunting] Cara Kerja Jantung

Pada saat berdenyut setiap ruang jantung mengendur dan terisi darah (disebut diastol). Selanjutnya jantung berkontraksi dan memompa darah keluar dari ruang jantung (disebut sistol). Kedua serambi mengendur dan berkontraksi secara bersamaan, dan kedua bilik juga mengendur dan berkontraksi secara bersamaan.
Darah yang kehabisan oksigen dan mengandung banyak karbondioksida (darah kotor) dari seluruh tubuh mengalir melalui dua vena berbesar (vena kava) menuju ke dalam atrium kanan. Setelah atrium kanan terisi darah, ia akan mendorong darah ke dalam ventrikel kanan melalui katup trikuspidalis.
Darah dari ventrikel kanan akan dipompa melalui katup pulmoner ke dalam arteri pulmonalis menuju ke paru-paru. Darah akan mengalir melalui pembuluh yang sangat kecil (pembuluh kapiler) yang mengelilingi kantong udara di paru-paru, menyerap oksigen, melepaskan karbondioksida dan selanjutnya dialirkan kembali ke jantung.
Darah yang kaya akan oksigen mengalir di dalam vena pulmonalis menuju ke atrium kiri. Peredaran darah di antara bagian kanan jantung, paru-paru dan atrium kiri disebut sirkulasi pulmoner karena darah dialirkan ke paru-paru.
Darah dalam atrium kiri akan didorong menuju ventrikel kiri melalui katup bikuspidalis/mitral, yang selanjutnya akan memompa darah bersih ini melewati katup aorta masuk ke dalam aorta (arteri terbesar dalam tubuh). Darah kaya oksigen ini disirkulasikan ke seluruh tubuh, kecuali paru-paru. dan sebagainya.

Protein

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Segelas susu sapi. Susu sapi merupakan salah satu sumber protein.
Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).
Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.
Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom.[1] Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.[2][3]

Daftar isi

 [sembunyikan

[sunting] Struktur

Struktur tersier protein. Protein ini memiliki banyak struktur sekunder beta-sheet dan alpha-helix yang sangat pendek. Model dibuat dengan menggunakan koordinat dari Bank Data Protein (nomor 1EDH).
Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat):[4][5]
  • struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi genetik.
  • struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
    • alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
    • beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
    • beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan
    • gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").[4]
  • struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.
  • contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.
Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.
Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR).[6] Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.
Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional.

Pernahkah kalian berpikir bagaimana petir
atau kilat bisa terjadi sebelum hujan turun?
Apakah yang menyebabkan hal tersebut?
Petir atau kilat adalah salah satu contoh
listrik yang paling sederhana, yang paling dekat dengan kita. Petir dapat
terjadi karena molekul-molekul atau atom-atom di awan bergesekan dengan udara.
Elektron (partikel bermutan negatif) akan cenderung berkumpul di dasar awan,
sedangkan partikel bermuatan positif berkumpul di puncak awan. Jika sudah
terlalu banyak elektron yang berkumpul maka elektron akan meloncat ke bumi
sebagai kilat.
Kilat mengirimkan energi listrik yang
sangat besar ke bumi. Kilat merupakan arus listrik dalam ukuran besar. Beberapa
saat kemudian akan terdengar suara petir. Kilat dan petir tidak terjadi dalam
waktu yang tidak bersamaan karena cepat rambat bunyi dan cahaya berbeda.
EKSPLORASI
Arus Listrik Dan Tegangan Listrik
Jika sebuah soket lampu hanya dihubungkan
dengan salah satu kutup baterai, apa yang terjadi?
Kemudian hubungkan soket lampu yang
lainnya dengan kutup lain baterai. Apa yang terjadi?
Mengapa bisa terjadi?
Sambungkan lampu dengan baterai. Apa yang
akan terjadi? Mengapa hal tersebut bisa terjadi?
Apakah perbedaan kedua rangkaian di atas?
Bagaimanakah pemasangan ampermeter dan voltmeter?
Untuk berikutnya kalian akan melakukan percobaan untuk memperdalam pemahaman kalian tentang sub bab ini.
Langkah kerja dan
pengamatan:


Susunlah peralatan yang tersedia menjadi
rangkaian seri.
Ukurlah besar kuat arus pada setiap resistor
dengan menggunakan multimeter. Pastikan selektor multimeter mengarah pada
mA DC.Tuliskan hasil pengamatanmu isikan pada tabel yang tersedia.
Ukurlah besar tegangan pada setiap resistor
dengan menggunakan multimeter. Pastikan selektor multimeter mengarah pada
V DC.Tuliskan hasil pengamatanmu isikan pada tabel yang tersedia
Ukurlah besar hambatan pada setiap resistor
dengan menggunakan multimeter. Pastikan selektor multimeter mengarah pada W.Tuliskan hasil pengamatanmu isikan pada tabel
yang tersedia
Susunlah peralatan yang tersedia menjadi
rangkaian paralel.
Ulangi langkah 2 sampai langkah 4 di atas.
Tuliskan hasil pengamatanmu isikan pada tabel yang tersedia




Rangkaian

Jumlah R

Besar I

Besar V

Besar R



Seri

1







2







3









Paralel

1







2







3







Pada nilai hambatan konstan, bagaimana hubungan antara kuat arus dan tegangan?

EKSPLANASI

Kalian telah mengetahui bahwa arus
listrik dihasilkan dari muatan listrik yang bergerak. Besarnya arus listrik
dinyatakan dalam kuat arus listrik yang diukur dengan menggunakan ampermeter. Kuat
arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik yang melewati
penampang kawat tiap detik.

Apa yang menyebabkan muatan dapat bergerak?
Muatan tersebut dapat bergerak karena
adanya beda potensial antara dua ujung sumber tegangan yang disebut tegangan listrik.


Dalam setiap rangkaian listrik penerima energi listrik mempunyai kemampuan untuk menghambat arus listrik yang
melewatinya. Komponen listrik yang dibuat untuk menghambat arus listrik tersebut
dinamakan hambatan listrik atau tahanan atau sering disebut resistor.

Dari percobaan resistor disusun seri didefinisikan
bahwa:
Kuat arus yang melalui tiap resistor sama dengan kuat arus hambatan


pengganti seri

I1=I2=I3=…=Iseri


Tegangan pada ujung-ujung hambatan pengganti seri sama dengan
jumlah tegangan ujung-ujung tiap resistor.

Vseri = V1+V2+V3+…
Sedangkan untuk resistor yang disusun
paralel didefinisikan bahwa:
1. Tegangan
pada ujung-ujung tiap resistor sama dengan
tegangan pada ujung-ujung hambatan pengganti paralel
V1=V2=V3=
… =Vseri

2. Kuat arus yang melalui hambatan pengganti
paralel sama dengan jumlah kuat arus yang melalui tiap resistor.
Iparalel = I1 + I2
+ I3 +…

Untuk nilai hambatan konstan
akan diperoleh nilai kuat arus berbanding lurus dengan nilai tegangan.
Pernyataan ini disebut Hukum Ohm.

ELABORASI
Pada rangkaian listrik di rumah-rumah
mempunyai sebuah sumber tegangan masukan dari PLN yang besarnya tertentu,
tetapi dapat menghasilkan keluaran yang berbeda-beda. Hal ini dipengaruhi oleh
hambatan masing-masing komponen yang terpasang pada rangkaian tersebut.

EVALUASI



Tiga resistor masing-masing besarnya adalah 3W, 5 W, 2W. Dipasang pada rangkaian dengan sumber tegangan
esar 6 V. Hitunglah:


a. hambatan pengganti
b. kuatarus pada tiap resistor.


Bagaimana cara memasang dan membaca ampermeter dan voltmeter?

Dalam proses pertumbuhan serta perkembangannya, anak-anak membutuhkan nutrisi tertentu untuk membantunya. Ketahui nutrisi penting apa saja yang dibutuhkan oleh si kecil.

Setiap nutrisi yang masuk ke dalam tubuh memiliki fungsi sendiri-sendiri, karenanya setiap anak membutuhkan makanan yang beragam untuk memenuhi semua kebutuhannya. Berikut ini nutrisi yang dibutuhkan si kecil dalam proses pertumbuhan dan perkembangannya, seperti dikutip dari Babycenter, Senin 23 Mei 2011 yaitu:

Asam lemak esensial (essential fatty acid/EFAs)
Nutrisi ini berguna untuk membangun sel, mengatur sistem saraf, memperkuat sistem kardiovaskular, meningkatkan sistem kekebalan tubuh, diperlukan untuk fungsi otak serta mata dan membantu tubuh menyerap energi. Asupan untuk anak usia 1-3 tahun sebesar 0,7 gr per hari untuk omega 3 dan 7 gram untuk omega 6, sedangkan usia 4-8 tahun sebesar 0,9 gram per hari untuk omega 3 dan 10 gram untuk omega 6.

Banyak diantara kita yang ketika kita terserang flu segera berfikir untuk meminum jus jeruk atau suplemen vitamin C. Tetapi apakah cara tersebut memang efektif untuk menyembuhkan flu?
Buah jeruk, grapefruits dan makanan lainnya yang mengandung vitamin C memang bermanfaat bagi kesehatan tubuh. Tetapi setelah berbagai penelitian dilakukan, diperoleh kesimpulan bahwa vitamin C hanya memiliki sedikit efek untuk menyembuhkan ataupun mencegah penyakit flu.
Penelitian terbaru mengenai vitamin C, yang dipublikasi sekitar awal tahun ini dalam Cochrane Database of Systematic Reviews, mengevaluasi berbagai penelitian mengenai vitamin C yang telah selama beberapa dekade terakhir, yang melibatkan 11.000 subjek yang mengkonsumsi 200 mg atau lebih vitamin C setiap harinya. (Batas konsumsi vitamin C yang direkomendasikan oleh pemerintah Amerika adalah 60 mg per hari). Hasil penelitian menunjukkan bahwa vitamin C hanya sedikit berpengaruh untuk mengurangi atau mengobati sakit flu pada sebagian besar populasi. Tetapi bagaimanapun, hasil penelitian terhadap sebagian besar kelompok orang yang sering mengalami stress fisik (seperti atlet maraton, anggota militer dsb) menunjukkan bahwa vitamin C dapat menurunkan resiko mereka untuk terjangkit penyakit flu. Jika para atlet tersebut menkonsumsi vitamin C sesuai dosis yang dianjurkan setiap hari, maka kemungkinan mereka untuk terjangkit penyakit flu akan berkurang 50%.
Untuk orang-orang normal seperti kita, bagaimanapun juga meminum jus jeruk tidak akan terlalu banyak berpengaruh untuk mencegah penyakit flu. Seperti dikatakan Robert Douglas (Presiden The Public Health Association di Australia), “Jutaan orang yang mengkonsumsi vitamin C dengan dosis tinggi dengan asumsi bahwa akan mencegah penyakit flu sebenarnya tidak memiliki landasan yang kuat”.

Tata Surya[a] adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil/katai, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi[b], dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.
Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk Kuiper dan piringan tersebar. Awan Oort diperkirakan terletak di daerah terjauh yang berjarak sekitar seribu kali di luar bagian yang terluar.
Berdasarkan jaraknya dari Matahari, kedelapan planet Tata Surya ialah Merkurius (57,9 juta km), Venus (108 juta km), Bumi (150 juta km), Mars (228 juta km), Yupiter (779 juta km), Saturnus (1.430 juta km), Uranus (2.880 juta km), dan Neptunus (4.500 juta km). Sejak pertengahan 2008, ada lima objek angkasa yang diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Orbit planet-planet kerdil, kecuali Ceres, berada lebih jauh dari Neptunus. Kelima planet kerdil tersebut ialah Ceres (415 juta km. di sabuk asteroid; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kelima), Pluto (5.906 juta km.; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kesembilan), Haumea (6.450 juta km), Makemake (6.850 juta km), dan Eris (10.100 juta km).
Enam dari kedelapan planet dan tiga dari kelima planet kerdil itu dikelilingi oleh satelit alami. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.

Daftar isi

 [sembunyikan

[sunting] Asal usul

Banyak hipotesis tentang asal usul Tata Surya telah dikemukakan para ahli, beberapa di antaranya adalah:
Pierre-Simon Laplace, pendukung Hipotesis Nebula
Gerard Kuiper, pendukung Hipotesis Kondensasi
Hipotesis Nebula
Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772)[1] tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace[2] secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada tahap awal, Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula, dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling Matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari pembentukan mereka.[3]
Hipotesis Planetisimal
Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan Matahari, pada masa awal pembentukan Matahari. Kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan pada permukaan Matahari, dan bersama proses internal Matahari, menarik materi berulang kali dari Matahari. Efek gravitasi bintang mengakibatkan terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari Matahari. Sementara sebagian besar materi tertarik kembali, sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang mereka sebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai protoplanet. Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu dan membentuk planet dan bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid.
Hipotesis Pasang Surut Bintang
Hipotesis pasang surut bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jeans pada tahun 1917. Planet dianggap terbentuk karena mendekatnya bintang lain kepada Matahari. Keadaan yang hampir bertabrakan menyebabkan tertariknya sejumlah besar materi dari Matahari dan bintang lain tersebut oleh gaya pasang surut bersama mereka, yang kemudian terkondensasi menjadi planet.[3] Namun astronom Harold Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak mungkin terjadi.[3] Demikian pula astronom Henry Norris Russell mengemukakan keberatannya atas hipotesis tersebut.[4]
Hipotesis Kondensasi
Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.
Hipotesis Bintang Kembar
Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis mengemukakan bahwa dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai mengelilinginya.

[sunting] Sejarah penemuan

Lima planet terdekat ke Matahari selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars, Yupiter dan Saturnus) telah dikenal sejak zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata telanjang. Banyak bangsa di dunia ini memiliki nama sendiri untuk masing-masing planet.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad lalu membawa manusia untuk memahami benda-benda langit terbebas dari selubung mitologi. Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata manusia "lebih tajam" dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang.
Karena teleskop Galileo bisa mengamati lebih tajam, ia bisa melihat berbagai perubahan bentuk penampakan Venus, seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi Venus terhadap Matahari. Penalaran Venus mengitari Matahari makin memperkuat teori heliosentris, yaitu bahwa Matahari adalah pusat alam semesta, bukan Bumi, yang sebelumnya digagas oleh Nicolaus Copernicus (1473-1543). Susunan heliosentris adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.
Model heliosentris dalam manuskrip Copernicus.
Teleskop Galileo terus disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629-1695) yang menemukan Titan, satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit Bumi-Yupiter.
Perkembangan teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan gerak benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lain melalui Johannes Kepler (1571-1630) dengan Hukum Kepler. Dan puncaknya, Sir Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah yang memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya
Pada 1781, William Herschel (1738-1822) menemukan Uranus. Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa planet ini ada yang mengganggu. Neptunus ditemukan pada Agustus 1846. Penemuan Neptunus ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus. Pluto kemudian ditemukan pada 1930.
Pada saat Pluto ditemukan, ia hanya diketahui sebagai satu-satunya objek angkasa yang berada setelah Neptunus. Kemudian pada 1978, Charon, satelit yang mengelilingi Pluto ditemukan, sebelumnya sempat dikira sebagai planet yang sebenarnya karena ukurannya tidak berbeda jauh dengan Pluto.
Para astronom kemudian menemukan sekitar 1.000 objek kecil lainnya yang letaknya melampaui Neptunus (disebut objek trans-Neptunus), yang juga mengelilingi Matahari. Di sana mungkin ada sekitar 100.000 objek serupa yang dikenal sebagai Objek Sabuk Kuiper (Sabuk Kuiper adalah bagian dari objek-objek trans-Neptunus). Belasan benda langit termasuk dalam Objek Sabuk Kuiper di antaranya Quaoar (1.250 km pada Juni 2002), Huya (750 km pada Maret 2000), Sedna (1.800 km pada Maret 2004), Orcus, Vesta, Pallas, Hygiea, Varuna, dan 2003 EL61 (1.500 km pada Mei 2004).
Penemuan 2003 EL61 cukup menghebohkan karena Objek Sabuk Kuiper ini diketahui juga memiliki satelit pada Januari 2005 meskipun berukuran lebih kecil dari Pluto. Dan puncaknya adalah penemuan UB 313 (2.700 km pada Oktober 2003) yang diberi nama oleh penemunya Xena. Selain lebih besar dari Pluto, objek ini juga memiliki satelit.

Di dalam ilmu fisika, gaya atau kakas adalah apapun yang dapat menyebabkan sebuah benda bermassa mengalami percepatan.[1]. Gaya memiliki besar dan arah, sehingga merupakan besaran vektor. Satuan SI yang digunakan untuk mengukur gaya adalah Newton (dilambangkan dengan N). Berdasarkan Hukum kedua Newton, sebuah benda dengan massa konstan akan dipercepat sebanding dengan gaya netto yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya.

\vec{a} =\frac{\vec{F}}{m}
Penjelasan lain yang mirip, gaya netto yang bekerja pada sebuah benda adalah sebanding dengan laju perubahan momentum yang dialaminya.[2]
\vec{F} = \frac{\mathrm{d}\vec{p}}{\mathrm{dt}} = \frac{\mathrm{d}(m \vec{v})}{\mathrm{dt}} = \frac{\mathrm{d}m}{\mathrm{dt}}\vec{v}+m\frac{\mathrm{d}\vec{v}}{\mathrm{dt}}
=\frac{\mathrm{d}m}{\mathrm{dt}}\frac{\mathrm{d}\vec{x}}{\mathrm{dt}}+m\frac{\mathrm{d}^2\vec{x}}{\mathrm{dt}^2}
Gaya bukanlah sesuatu yang pokok dalam ilmu fisika, meskipun ada kecenderungan untuk memperkenalkan ilmu fisika lewat konsep ini. Yang lebih pokok ialah momentum, energi dan tekanan. Sebenarnya, tak seorang pun dapat mengukur gaya secara langsung. Tetapi, kalau sesuatu mengatakan seseorang mengukur gaya, sedikit berpikir akan membuat seseorang menyadari bahwa apa yang diukur sebenarnya adalah tekanan (atau mungkin kemiringannya). "Gaya" yang Anda rasakan saat meraba kulit anda, misalnya, sebenarnya adalah sel syaraf tekanan Anda yang mendapat perubahan tekanan. Ukuran neraca pegas mengukur ketegangan pegas, yang sebenarnya adalah tekanannya, dll. Dalam bahasa sehari-hari gaya dikaitkan dengan dorongan atau tarikan, mungkin dikerahkan oleh otot-otot kita. Di fisika, kita memerlukan definisi yang lebih presisi. Kita mendefinisikan gaya di sini dalam hubungannya dengan percepatan yang dialami benda standar yang diberikan ketika ditempatkan di lingkungan sesuai. Sebagai benda standar kita menggunakan (atau agaknya membayangkan bahwa kita menggunakannya!) silinder platinum yang disimpan di International Bureau of Weights and Measures dekat Paris dan disebut kilogram standar. Di fisika, gaya adalah aksi atau agen yang menyebabkan benda bermassa bergerak dipercepat. Hal ini mungkin dialami sebagai angkatan, dorongan atau tarikan. Percepatan benda sebanding dengan penjumlahan vektor seluruh gaya yang beraksi padanya (dikenal sebagai gaya netto atau gaya resultan). Dalam benda yang diperluas, gaya mungkin juga menyebabkan rotasi, deformasi atau kenaikan tekanan terhadap benda. Efek rotasi ditentukan oleh torka, sementara deformasi dan tekanan ditentukan oleh stres yang diciptakan oleh gaya. Gaya netto secara matematis sama dengan laju perubahan momentum benda dimana gaya beraksi. Karena momentum adalah kuantitas vektor (memiliki besar dan arah), gaya adalah juga kuantitas vektor. Konsep gaya telah membentuk bagian dari statika dan dinamika sejak zaman kuno. Kontribusi kuno terhadap statika berpuncak dalam pekerjaan Archimedes di abad ke tiga sebelum Masehi, yang masih membentuk bagian fisika modern. Sebaliknya, dinamika Aristoteles disatukan kesalahpahaman intuisi peranan gaya yang akhirnya dikoreksi dalam abad ke 17, berpuncak dalam pekerjaan Isaac Newton. Menurut perkembangan mekanika kuantum, sekarang dipahami bahwa partikel saling memengaruhi satu sama lain melalui interaksi fundamental, menjadikan gaya sebagai konsep yang berguna hanya pada konsep makroskopik. Hanya empat interaksi fundamental yang dikenal: kuat, elektromagnetik, lemah (digabung menjadi satu interaksi elektrolemah pada tahun 1970-an), dan gravitasi (dalam urutan penurunan kuat interaksi).

Daftar isi

 [sembunyikan

[sunting] Sejarah

Aristoteles dan pengikutnya meyakini bahwa keadaan alami objek di bumi tak bergerak dan bahwasannya objek-objek tersebut cenderung ke arah keadaan tersebut jika dibiarkan begitu saja. Aristoteles membedakan antara kecenderungan bawaan objek-objek untuk menemukan “tempat alami” mereka (misal benda berat jatuh), yang menuju “gerak alami”, dan tak alami atau gerak terpaksa, yang memerlukan penerapan kontinyu gaya. Namun teori ini meskipun berdasarkan pengalaman sehari-hari bagaimana objek bergerak (misal kuda dan pedati), memiliki kesulitan perhitungan yang menjengkelkan untuk proyektil, semisal penerbangan panah. Beberapa teori telah dibahas selama berabad-abad, dan gagasan pertengahan akhir bahwa objek dalam gerak terpaksa membawa gaya dorong bawaan adalah pengaruh pekerjaan Galileo. Galileo melakukan eksperimen dimana batu dan peluru meriam keduanya digelindingkan pada suatu kecuraman untuk membuktikan kebalikan teori gerak Aristoteles pada awal abad 17. Galileo menunjukkan bahwa benda dipercepat oleh gravitasi yang mana tak gayut massanya dan berargumentasi bahwa objek mempertahankan kecepatan mereka jika tidak dipengaruhi oleh gaya - biasanya gesekan. Isaac Newton dikenal sebagai pembantah secara tegas untuk pertama kalinya, bahwa secara umum, gaya konstan menyebabkan laju perubahan konstan (turunan waktu) dari momentum. Secara esensi, ia memberi definisi matematika pertama kali dan hanya definisi matematika dari kuantitas gaya itu sendiri - sebagai turunan waktu momentum: F = dp/dt. Pada tahun 1784 Charles Coulomb menemukan hukum kuadrat terbalik interaksi antara muatan listrik menggunakan keseimbangan torsional, yang mana adalah gaya fundamental kedua. Gaya nuklir kuat dan gaya nuklir lemah ditemukan pada abad ke 20. Dengan pengembangan teori medan kuantum dan relativitas umum, disadari bahwa “gaya” adalah konsep berlebihan yang muncul dari kekekalan momentum (momentum 4 dalam relativitas dan momentum partikel virtual dalam elektrodinamika kuantum). Dengan demikian sekarang ini dikenal gaya fundamental adalah lebih akurat disebut “interaksi fundamental”.

[sunting] Jenis-jenis Gaya

Meskipun terdapat dengan jelas banyak tipe gaya di alam semesta, mereka seluruhnya berbasis pada empat gaya fundamental. Gaya nuklir kuat dan gaya nuklir lemah hanya beraksi pada jarak yang sangat pendek dan bertanggung jawab untuk "mengikat" nukleon tertentu dan menyusun nuklir. Gaya elektromagnetik beraksi antara muatan listrik dan gaya gravitasi beraksi antara massa. Prinsip perkecualian Pauli bertanggung jawab untuk kecenderungan atom untuk tak "bertumpang tindih" satu sama lain, dan adalah jadinya bertanggung jawab untuk "kekakuan" materi, namun hal ini juga bergantung pada gaya elektromagnetik yang mengikat isi-isi setiap atom. Seluruh gaya yang lain berbasiskan pada keempat gaya ini. Sebagai contoh, gesekan adalah perwujudan gaya elektromagnetik yang beraksi antara atom-atom dua permukaan, dan prinsip perkecualian Pauli, yang tidak memperkenankan atom-atom untuk menerobos satu sama lain. Gaya-gaya dalam pegas dimodelkan oleh hukum Hooke adalah juga hasil gaya elektromagnetik dan prinsip perkecualian Pauli yang beraksi bersama-sama untuk mengembalikan objek ke posisi keseimbangan. Gaya sentrifugal adalah gaya percepatan yang muncul secara sederhana dari percepatan rotasi kerangka acuan. Pandangan mekanika kuantum modern dari tiga gaya fundamental pertama (seluruhnya kecuali gravitasi) adalah bahwa partikel materi (fermion) tidak secara langsung berinteraksi dengan satu sama lain namun agaknya dengan mempertukarkan partikel virtual (boson). Hasil pertukaran ini adalah apa yang kita sebut interaksi elektromagnetik (gaya Coulomb adalah satu contoh interaksi elektromagnetik). Dalam relativitas umum, gravitasi tidaklah dipandang sebagai gaya. Melainkan, objek yang bergerak secara bebas dalam medan gravitasi secara sederhana mengalami gerak inersia sepanjang garis lurus dalam ruang-waktu melengkung - didefinisikan sebagai lintasan ruang-waktu terpendek antara dua titik ruang-waktu. Garis lurus ini dalam ruang-waktu dipandang sebagai garis lengkung dalam ruang, dan disebut lintasan balistik objek. Sebagai contoh, bola basket yang dilempar dari landasan bergerak dalam bentuk parabola sebagaimana ia dalam medan gravitasi serba sama. Lintasan ruang-waktunya (ketika dimensi ekstra ct ditambahkan) adalah hampir garis lurus, sedikit melengkung (dengan jari-jari kelengkungan berorde sedikit tahun cahaya). Turunan waktu perubahan momentum dari benda adalah apa yang kita labeli sebagai "gaya gravitasi". Contoh:
  • Objek berat dalam keadaan jatuh bebas. Perubahan momentumnya sebagaimana
dp/dt = mdv/dt = ma =mg (jika massa m konstan), jadi kita sebut kuantitas mg "gaya gravitasi" yang beraksi pada objek. Hal ini adalah definisi berat (W = mg) objek.
  • Objek berat di atas meja ditarik ke bawah menuju lantai oleh gaya gravitasi (yakni beratnya). Pada waktu yang sama, meja menahan gaya ke bawah dengan gaya ke atas yang sama (disebut gaya normal), menghasilkan gaya netto nol, dan tak ada percepatan. (Jika objek adalah orang, ia sesungguhnya merasa aksi gaya normal terhadapnya dari bawah.)
  • Objek berat di atas meja dengan lembut didorong dalam arah menyamping oleh jari-jari.
  • Akan tetapi, ia tidak pindah karena gaya dari jari-jari tangan pada objek sekarang dilawan oleh gaya baru gesekan statis, dibangkitkan antara objek dan permukaan meja.
  • Gaya baru terbangkitkan ini secara pasti menyeimbangkan gaya yang dikerahkan pada objek oleh jari, dan lagi tak ada percepatan yang terjadi.
  • Gesekan statis meningkat atau menurun secara otomatis. Jika gaya dari jari-jari dinaikkan (hingga suatu titik), gaya samping yang berlawanan dari gesekan statis meningkat secara pasti menuju titik dari posisi sempurna.
  • Objek berat di atas meja didorong dengan jari cukup keras sehingga gesekan statis tak dapat membangkitkan gaya yang cukup untuk menandingi gaya yang dikerahkan oleh jari, dan objek mulai terdorong melintasi permukaan meja. Jika jari dipindah dengan kecepatan konstan, ini perlu untuk menerapkan gaya yang secara pasti membatalkan gaya gesek kinetik dari permukaan meja dan kemudian objek berpindah dengan kecepatan konstan yang sama. Kecepatan adalah konstan hanya karena gaya dari jari dan gesekan kinetik saling menghilangkan satu sama lain. Tanpa gesekan, objek terus-menerus bergerak dipercepat sebagai respon terhadap gaya konstan.
  • Objek berat mencapai tepi meja dan jatuh. Sekarang objek, yang dikenai gaya konstan dari beratnya, namun dibebaskan dari gaya normal dan gaya gesek dari meja, memperoleh dalam kecepatannya dalam arah sebanding dengan waktu jatuh, dan jadinya (sebelum ia mencapai kecepatan dimana gaya tahanan udara menjadi signifikan dibandingkan dengan gaya gravitasi) laju perolehan momentum dan kecepatannya adalah konstan. Fakta ini pertama kali ditemukan oleh Galileo.
  • Objek berat suspended pada timbangan. Karena objek tidak bergerak (sehingga turunan waktu dari momentumnya adalah nol) maka selama percepatan jatuh bebas g ia harus mengalami percepatan yang diarahkan sama dan berlawanan a = -g dikarenakan aksi pegas.
  • Percepatan ini dikalikan dengan massa objek adalah apa yang kita labeli sebagai "gaya reaksi pegas" yang mana secara nyata sama dan berlawanan dengan berat objek mg.
  • Mengetahui massa (katakanlah, 1 kg) dan percepatan jatuh bebas (katakanlah, 9,8 meter/detik2) kita dapat menentukan timbangan dengan tanda "9,8 N". Pasang beragam massa (2 kg, 3 kg, ...) kita dapat mengkalibrasi timbangan dan kemudian menggunakan skala tertentu ini untuk mengukur banyak gaya yang lain (gesek, gaya reaksi, gaya listrik, gaya magnetik, dst).

[sunting] Definisi Kuantitatif

Kita memiliki pemahaman intuitif ide gaya, karena gaya dapat secara langsung dirasakan sebagai dorongan atau tarikan. Sebagaimana dengan konsep fisika yang lain (misal temperatur), ide intuitif dikuantifikasi menggunakan definisi operasional yang konsisten dengan persepsi langsung, namun lebih presisi. Secara historis, gaya pertama kali secara kuantitatif diselidiki dalam keadaan keseimbangan statis dimana beberapa gaya membatalkan satu sama lain. Eksperimen demikian membuktikan sifat-sifat yang rumit bahwa gaya adalah kuantitas vektor aditif: mereka memiliki besar dan arah. Sehingga, ketika dua gaya berkasi pada suatu objek, gaya hasil, resultan, adalah penjumlahan vektor gaya asal. Hal ini disebut prinsip superposisi. Besar resultante bervariasi dari perbedaan besar dua gaya terhadap penjumlahan mereka, gayut sudut antara garis-garis aksi mereka. Sebagaimana dengan seluruh penambahan vektor hasil-hasil ini dalam aturan jajaran genjang: penambahan dua vektor yang diwakili oleh sisi-sisi jajaran genjang, memberi vektor resultan ekivalen yang sama dalam besar dan arah terhadap transversal jajaran genjang. Sebagaimana dapat ditambahkan, gaya juga dapat diuraikan (atau dipecah). Sebagai contoh, gaya horisontal menunjuk timur laut dapat dipecah menjadi dua gaya, satu menunjuk ke utara dan satu menunjuk timur. Jumlahkan komponen-komponen gaya ini menggunakan penambahan vektor menghasilkan gaya asal. Vektor-vektor gaya dapat juga menjadi tiga dimensi, dengan komponen ketiga (vertikal) pada penjuru sudut terhadap dua komponen horisontal. Kasus paling sederhana dari keseimbangan statis adalah ketika dua gaya adalah sama dalam besar namun berlawanan arah. Ini menyisakan cara yang paling biasa dari pengukuran gaya, menggunakan peralatan sederhana semisal timbangan berat dan neraca pegas. Menggunakan peralatan demikian, beberapa hukum gaya kuantitatif ditemukan: gaya gravitasi sebanding dengan volume objek yang terdiri dari material (secara luas dimanfaatkan saat ini untuk mendefinisikan standar berat); prinsip Archimedes untuk gaya apung; analisis Archimedes dari pengungkit; hukum Boyle untuk tekanan gas; dan hukum Hooke untuk pegas: seluruhnya diformulasikan dan secara eksperimental dibuktikan sebelum Isaac Newton menguraikan secara rinci tiga hukum geraknya. Gaya kadang-kadang didefinisikan menggunakan hukum kedua Newton, sebagai perkalian massa m kali percepatan atau lebih umum, sebagai laju perubahan momentum. Pendekatan ini diabaikan oleh sejumlah besar buku teks. Dengan pertimbangan yang lebih, hukum kedua Newton dapat diambil sebagai definisi kuantitatif massa; secara pasti dengan menuliskan hukum sebagai persamaan, satuan relatif gaya dan massa ditetapkan. sukses empirik yang diberikan hukum Newton, hal itu kadang-kadang digunakan untuk mengukur kuat gaya (sebagai contoh, menggunakan orbit astronomi untuk menentukan gaya gravitasi).

[sunting] Gaya dalam Relativitas Khusus

Dalam teori relativitas khusus, massa dan energi adalah sama (sebagaimana dapat dilihat dengan menghitung kerja yang diperlukan untuk mempercepat benda). Ketika kecepatan suatu objek meningkat demikian juga energinya dan oleh karenanya ekivalensi massanya (inersia). Hal ini memerlukan gaya yang lebih besar untuk mempercepat benda sejumlah yang sama daripada itu lakukan pada kecepatan yang lebih rendah. Definisi masih valid.

[sunting] Gaya dan Potensial

Disamping gaya, konsep yang sama secara matematis dari medan energi potensial dapat digunakan untuk kesesuaian. Sebagai contoh, gaya gravitasi yang beraksi pada suatu benda dapat dipandang sebagai aksi medan gravitasi yang hadir pada lokasi benda. Pernyataan ulang secara matematis definisi energi (melalui definisi kerja), medan skalar potensial didefinisikan sebagai medan yang mana gradien adalah sama dan berlawanan dengan gaya yang dihasilkan pada setiap setiap titik. Gaya dapat diklasifikasi sebagai konservatif atau non konservatif. Gaya konservatif sama dengan gradien potensial.

[sunting] Gaya konservatif

Gaya konservatif yang beraksi pada sistem tertutup memiliki sebuah kerja mekanis terkait yang memperkenankan energi untuk mengubah hanya antara bentuk kinetik atau potensial. Hal ini berarti bahwa untuk sistem tertutup, energi mekanis netto adalah kekal kapan pun gaya konservatif beraksi pada sistem. Gaya, oleh karena itu, terkait secara langsung dengan perbedaan energi potensial antara dua lokasi berbeda dalam ruang dan dapat ditinjau sebagai artifak, benda (artifact) medan potensial dalam cara yang sama bahwa arah dan jumlah aliran air dapat ditinjau sebagai artifak pemetaan kontur (contour map) dari ketinggian area. Gaya konservatif meliputi gravitasi, gaya elektromagnetik, dan gaya pegas. Tiap-tiap gaya ini, oleh karena itu, memiliki model yang gayut pada posisi seringkali diberikan sebagai vektor radial eminating dari potensial simetri bola.

[sunting] Gaya non konservatif

Untuk skenario fisis tertentu, adalah tak mungkin untuk memodelkan gaya sebagaimana dikarenakan gradien potensial. Hal ini seringkali dikarenakan tinjauan makrofisis yang mana menghasilkan gaya sebagai kemunculan dari rata-rata statistik makroskopik dari keadaan mikro. Sebagai contoh, friksi disebabkan oleh gradien banyak potensial elektrostatik antara atom-atom, namun mewujud sebagai model gaya yang tak gayut sembarang vektor posisi skala makro.
Gaya non konservatif selain friksi meliputi gaya kontak yang lain, tegangan, tekanan, dan seretan (drag). Akan tetapi, untuk sembarang deskripsi detail yang cukup, seluruh gaya ini adalah hasil gaya konservatif karena tiap-tiap gaya makroskopis ini adalah hasil netto gradien potensial mikroskopis. Hubungan antara gaya non konservatif makroskopis dan gaya konservatif mikroskopis dideskripsikan oleh perlakuan detail dengan mekanika statistik. Dalam sistem tertutup makroskopis, gaya non konservatif beraksi untuk mengubah energi internal sistem dan seringkali dikaitkan dengan transfer panas. Menurut Hukum Kedua Termodinamika, gaya non konservatif hasil yang diperlukan dalam transformasi energi dalam sistem tertutup dari kondisi terurut menuju kondisi lebih acak sebagaimana entropi meningkat.

[sunting] Satuan Ukuran

Satuan SI yang digunakan untuk mengukur gaya adalah newton (simbol N), yang mana adalah ekivalen dengan kg.m.s-2. Satuan CGS lebih awal adalah dyne. Hubungan F = m.a dapat digunakan dengan yang mana pun.

[sunting] Referensi