Generator Van De Graff

Generator Van De Graff diciptakan oleh Robert J. Van De Graff pada tahun 1932 yang menerapkan prinsip dasar listrik statis dan pemuatan dengan induksi. Caranya dengan berkali-kali memasukkan benda bermuatan ke dalam sebuah konduktor, melainkan muatan dimasukkan secara terus menerus melalui pita bergerak (belt conveyor) misalnya karet. Bila sebuah benda logam bermuatan didekatkan ke benda logam yang tidak bermuatan maka elektron-elektron bebas pada benda yang netral tertarik oleh benda yang bermuatan positif dan beberapa diantaranya akan pindah. Karena benda kedua sekarang kehilangan beberapa elektron negatifnya, benda tersebut akan bermuatan positif. Proses ini disebut pemuatan dengan induksi, dan kedua benda pada akhirnya akan memiliki muatan yang berjenis sama.
Salah satu cara untuk menginduksi muatan total pada benda logam adalah dengan menghubungkannya dengan kawat penghantar ke tanah (ground). Karena bumi sangat besar dan dapat menghantar, bisa dengan mudah menerima atau melepaskan elektron,berarti ia berlaku sebagai gudang muatan. Jika sebuah benda bermuatan, misalnya negative didekatkan ke logam, elektron-elektron bebas pada logam tersebut ditolak dan banyak diantaranya yang mengalir menuruni kawat menuju bumi, hal ini membuat logam tersebut bermuatan positif.
Generator van de Graff merupakan mesin listrik statik yang menghasilkan tegangan DC yang sangat tinggi, yaitu dengan cara mengumpulkan muatan listrik dan menyimpannya pada permukaan bola logam berongga (hollow pherical). Alat ini dapat digerakkan dengan dua cara. Pertama dengan menggunakan motor listrik yang dapat diatur kecepatan putarannya dan menggunakan listrik 220 V. Yang kedua diputar langsung dengan menggunakan tangan. Hal ini dapat dilakukan dengan hanya memindahkan karet penggerak ke puli motor atau ke puli yang dapat diputar oleh tangan.
Apabila sebuah konduktor bermuatan disisipkan ke dalam sebuah konduktor rongga, lalu disentuhkan pada dinding dalamnya, maka seluruh muatan pada konduktor pertama berpindah ke konduktor kedua, tak perduli apakah konduktor kedua ini telah bermuatan sebelumnya. Sekiranya tak ada kesulitan akibat adanya faktor isolasi, uatan (dan kerena itu juga potensial) konduktor rongga itu bisa saja ditambah tanpa batas dengan cara mengulang-ulang proses tadi. Dengan naiknya potensial konduktor maka makin besar gaya tolak yang bekerja terhadapnya tiap kali muatan ditambahkan padanya sehingga pada suatu saat konduktor tersebut tidak dapat menampung muatan lagi.

Gambar 1: Cara kerja generator van de Graff

Cara Kerja
Ketika motor DC dihidupkan, logam berongga A menyerap muatan-muatan yang ada disekitarnya, kemudian dialirkan oleh kawat serabut G untuk diserap oleh karet D yang diputarkan oleh dinamo F. Muatan-muatan yang diserap oleh karet dibawa berputar menuju kawat serabut H yang dihubungkan dengan ground untuk menyerap muatan negatifnya, sehingga pada kawat hanya tersisa muatan positif saja. Mutan-muatan positif tersebut dibawa berputar kembali menuju kawat serabut G, yang kemudian disalurkan ke logam berongga A, sehingga muatan-muatan positif berkumpul di logam berongga A, Akibatnya logam berongga A memiliki muatan positif lebih banyak dari pada bumi, dan apabila ada benda yang positif mendekati logam misalnya tisu, maka benda tersebut akan menjauhi logam berongga A karena terjadi gaya tolak menolak.

Cara Membuat Genertor Van de Graff Sederhana

• Alat dan bahan

1. Kaleng minuman ringan bekas
   
2. Paku kecil.
3. Sedotan Plastik
4. Karet ban bekas
5. Motor DC
6. Power Suplly
7. Jepit
   
8. Sterofoam/ gabus
   
9. Selotip secukupnya.
10. Kabel serabut secukupnya.
11. Plester 1 buah.
12. Papan.
13. Gunting.
14. Tang.
15. Tisu.
16. Gergaji
    

• Langkah Pembuatannya

1. Potong papan dengan ukuran 14:4 - 13:5 cm.
2. Pasang paku pada papan sebagai penyangga dinamo dan penyangga sedotan yang telah digunting sesuai panjang paku yang digunakan.
3. Gunting karet ban sesuai dengan besar karet yang ada pada dinamo.
4. Gunting pita menjadi bentuk panjang dan tipis dan pasangkan pada bagian atas kaleng.
5. Potong kabel dengan panjang 10 cm dan dikupas bagian pinggirnya.
6. Pasang dinamo pada paku penyangga yang berada di papan.
7. Pasang sedotan yang telah digunting pada paku penyangga pada papan.
8. Hubungkan dinamo dengan sedotan plastik dengan karet ban yang telah digunting.
9. Hubungkan karet ban dan kaleng dengan kabel serabut dan kabel lain ke ground.
10. Potong menjadi berapa lembar dengan lebar 1-2 cm dan panjang sekitar 15 cm
11. Simpan dan tempel bagian tengah lembaran tissue yang telah dipotong di atas kaleng
12. Hubungkan dinamo dengan power supply atau baterai untuk menggerakan dinamo.

Gambar 2 : Genertor Van de Graff Sederhana

referensi :

• Modul Workshop dan demo Alat Peraga Fisika, Prodi Fisika Fakultas Sains dan Teknologi UIN SGD, Bandung, 2010
  
• Makalah Genertor Van de Graff ( Pada Acara Diseminasi Fisika 2010), Prodi Fisika Fakultas Sains dan Teknologi UIN SGD, Bandung, 2010

READ MORE - Generator Van De Graff

Ibnu Haitham

Abu Ali Muhammad al-Hassan ibnu al-Haitham atau Ibnu Haitham (Basra,965 - Kairo 1039), dikenal dalam kalangan cerdik pandai di Barat, dengan nama Alhazen, adalah seorang ilmuwan Islam yang ahli dalam bidang sains, falak, matematika, geometri, pengobatan, dan filsafat. Ia banyak pula melakukan penyelidikan mengenai cahaya, dan telah memberikan ilham kepada ahli sains barat seperti Boger, Bacon, dan Kepler dalam menciptakan mikroskop serta teleskop.
Masa ilmuwan-ilmuwan Islam
Islam sering kali diberikan gambaran sebagai agama yang mundur dan memundurkan. Islam juga dikatakan tidak menggalakkan umatnya menuntut dan menguasai pelbagai lapangan ilmu. Kenyataan dan gambaran yang diberikan itu bukan saja tidak benar tetapi bertentangan dengan hakikat sejarah yang sebenarnya.
Sejarah telah membuktikan betapa dunia Islam telah melahirkan banyak golongan sarjana dan ilmuwan yang cukup hebat dalam bidang falsafah, sains, politik, kesusasteraan, kemasyarakatan, agama, pengobatan, dan sebagainya. Salah satu ciri yang dapat diperhatikan pada para tokoh ilmuwan Islam ialah mereka tidak sekedar dapat menguasai ilmu tersebut pada usia yang muda, tetapi dalam masa yang singkat dapat menguasai beberapa bidang ilmu secara bersamaan.
Walaupun tokoh itu lebih dikenali dalam bidang sains dan pengobatan tetapi dia juga memiliki kemahiran yang tinggi dalam bidang agama, falsafah, dan sebagainya. Salah seorang daripada tokoh tersebut ialah Ibnu Haitham atau nama sebenarnya Abu All Muhammad al-Hassan ibnu al-Haitham.
Perjalanan hidup
Dalam kalangan cerdik pandai di Barat, beliau dikenali dengan nama Alhazen. Ibnu Haitham dilahirkan di Basrah pada tahun 354H bersamaan dengan 965 Masehi. Ia memulai pendidikan awalnya di Basrah sebelum dilantik menjadi pegawai pemerintah di bandar kelahirannya. Setelah beberapa lama berkhidmat dengan pihak pemerintah di sana, beliau mengambil keputusan merantau ke Ahwaz dan Baghdad. Di perantauan beliau telah melanjutkan pengajian dan menumpukan perhatian pada penulisan.
Kecintaannya kepada ilmu telah membawanya berhijrah ke Mesir. Selama di sana beliau telah mengambil kesempatan melakukan beberapa kerja penyelidikan mengenai aliran dan saliran Sungai Nil serta menyalin buku-buku mengenai matematika dan falak. Tujuannya adalah untuk mendapatkan uang cadangan dalam menempuh perjalanan menuju Universitas Al-Azhar.
Hasil daripada usaha itu, beliau telah menjadi seo¬rang yang amat mahir dalam bidang sains, falak, mate¬matik, geometri, pengobatan, dan falsafah. Tulisannya mengenai mata, telah menjadi salah satu rujukan yang penting dalam bidang pengajian sains di Barat. Malahan kajiannya mengenai pengobatan mata telah menjadi asas kepada pengajian pengobatan modern mengenai mata.
Penelitiannya
• Dibidang Sains
Ibnu Haitham merupakan ilmuwan yang gemar melakukan penyelidikan. Penyelidikannya mengenai cahaya telah memberikan ilham kepada ahli sains barat seperti Boger, Bacon, dan Kepler mencipta mikroskop serta teleskop. Ia merupakan orang pertama yang menulis dan menemui pelbagai data penting mengenai cahaya.
Beberapa buah buku mengenai cahaya yang ditulisnya telah diterjemahkan ke dalam bahasa Inggeris, antaranya ialah Light dan On Twilight Phenomena. Kajiannya banyak membahaskan mengenai senja dan lingkaran cahaya di sekitar bulan dan matahari serta bayang bayang dan gerhana.
Menurut Ibnu Haitham, cahaya fajar bermula apabila mata¬hari berada di garis 19 darjah di ufuk timur. Warna merah pada senja pula akan hilang apabila mata¬hari berada di garis 19 darjah ufuk barat. Dalam kajiannya, beliau juga telah berjaya menghasilkan kedudukan cahaya seperti bias cahaya dan pembalikan cahaya.
Ibnu Haitham juga turut melakukan percubaan terhadap kaca yang dibakar dan dari situ terhasillah teori lensa pembesar. Teori itu telah digunakan oleh para saintis di Itali untuk menghasilkan kanta pembesar yang pertama di dunia.
Yang lebih menakjubkan ialah Ibnu Haitham telah menemui prinsip isi padu udara sebelum seorang saintis yang bernama Trricella mengetahui perkara itu 500 tahun kemudian. Ibnu Haitham juga telah menemui kewujudan tarikan graviti sebelum Issaac Newton mengetahuinya. Selain itu, teori Ibnu Hai¬tham mengenai jiwa manusia sebagai satu rentetan perasaan yang bersambung-sambung secara teratur telah memberikan ilham kepada saintis barat untuk menghasilkan wayang gambar. Teori beliau telah membawa kepada penemuan filem yang kemudiannya disambung-sambung dan dimainkan kepada para penonton sebagaimana yang dapat kita tontoni pada masa kini.
• Dibidang Filsafat
Selain sains, Ibnu Haitham juga banyak menulis mengenai falsafah, logik, metafizik, dan persoalan yang berkaitan dengan keagamaan. Ia turut menulis ulasan dan ringkasan terhadap karya-karya sarjana terdahulu.
Penulisan falsafahnya banyak tertumpu kepada aspek kebenaran dalam masalah yang menjadi pertikaian. Padanya pertikaian dan pertelingkahan mengenai sesuatu perkara berpunca daripada pendekatan yang digunakan dalam mengenalinya.
Beliau juga berpendapat bahawa kebenaran hanyalah satu. Oleh sebab itu semua dakwaan kebenaran wajar diragui dalam menilai semua pandangan yang sedia ada. Jadi, pandangannya mengenai falsafah amat menarik untuk disoroti.
Bagi Ibnu Haitham, falsafah tidak boleh dipisahkan daripada matematik, sains, dan ketuhanan. Ketiga-tiga bidang dan cabang ilmu ini harus dikuasai dan untuk menguasainya seseorang itu perlu menggunakan waktu mudanya dengan sepenuhnya. Apabila umur semakin meningkat, kekuatan fizikal dan mental akan turut mengalami kemerosotan.
Karya
Ibnu Haitham membuktikan pandangannya apabila beliau begitu ghairah mencari dan mendalami ilmu pengetahuan pada usia mudanya. Sehingga kini beliau berjaya menghasilkan banyak buku dan makalah. Antara buku karyanya termasuk:
1. Al'Jami' fi Usul al'Hisab yang mengandungi teori-teori ilmu metametik dan metametik penganalisaannya;
2. Kitab al-Tahlil wa al'Tarkib mengenai ilmu geometri;
3. Kitab Tahlil ai'masa^il al 'Adadiyah tentang algebra;
4. Maqalah fi Istikhraj Simat al'Qiblah yang mengupas tentang arah kiblat bagi segenap rantau;
5. M.aqalah fima Tad'u llaih mengenai penggunaan geometri dalam urusan hukum syarak dan
6. Risalah fi Sina'at al-Syi'r mengenai teknik penulisan puisi.
Sumbangan Ibnu Haitham kepada ilmu sains dan falsafah amat banyak. Kerana itulah Ibnu Haitham dikenali sebagai seorang yang miskin dari segi material tetapi kaya dengan ilmu pengetahuan. Beberapa pandangan dan pendapatnya masih relevan sehingga ke hari ini.
Walau bagaimanapun sebahagian karyanya lagi telah "dicuri" dan "diceduk" oleh ilmuwan Barat tanpa memberikan penghargaan yang sewajarnya kepada beliau. Sesungguhnya barat patut berterima kasih kepada Ibnu Haitham dan para sarjana Islam kerana tanpa mereka kemungkinan dunia Eropa masih diselubungi dengan kegelapan.
Kajian Ibnu Haitham telah menyediakan landasan kepada perkembangan ilmu sains dan pada masa yang sama tulisannya mengenai falsafah telah membuktikan keaslian pemikiran sarjana Islam dalam bidang ilmu tersebut yang tidak lagi dibelenggu oleh pemikiran falsafah Yunani.
ref: http://id.wikipedia.org/wiki/Ibnu_Haitham

READ MORE - Ibnu Haitham

fisikawan muslim

Isaac Newton, seperti diyakini banyak orang, adalah fisikawan terhebat sepanjang massa.

Setidaknya, dia dilihat sebagai bapak fisika cahaya modern, atau setidaknya itulah yang dikatakan buku-buku pelajaran di sekolah yang membahas berbagai percobaannya dengan lensa dan prisma yang terkenal, studi tentang cahaya alami dan refleksi, serta refraksi cahaya dan pemisahan cahaya dalam pelangi.
Tetapi kenyataan ternyata adalah hal yang abu-abu. Saya merasa perlu menegaskan, khususnya dalam fisika optik, bahwa Newton sendiri mengikuti jejak ilmuwan hebat lain yang hidup 700 tahun sebelumnya.

Jelas, fisikawan akbar lain, yang patut disetarakan dengan Newton, adalah ilmuwan yang lahir pada tahun 965 Masehi di daerah yang sekarang adalah Irak dan dia dikenal dengan nama al-Hassan Ibnu al-Haitsam.

Kebanyakan orang di Barat mungkin belum pernah mendengar namanya.

Sebagai seorang fisikawan, saya menyadari betapa besar kontribusi pria ini dalam bidang yang saya geluti, tetapi saya beruntung dapat menggali informasi tentang hidupnya dan menuangkannya ke dalam seri televisi BBC tentang ilmuwan Muslim di abad pertengahan.

Metode modern

Dalam buku-buku populer tentang sejarah ilmu alam, biasanya disebut bahwa tidak ada kemajuan penting yang dicapai antara peradaban Yunani kuno dan masa Renaissance di Eropa.


Prisma
Ibnu al-Haitsam melakukan penelitian awal tentang cahaya

Tetapi hanya karena Eropa Barat terjerumus ke dalam Masa Kegelapan, bukan berarti kemajuan tidak terjadi di belahan dunia lainnya. Kenyataannya, antara abad ke-9 dan abad ke-13 menandai Masa Keemasan dalam ilmu pengetahuan Arab.

Berbagai terobosan di bidang matematika, astronomi, kedokteran, fisika, kimia dan filosofi terjadi. Dibandingkan banyak pemikir jenius yang hidup pada masa itu, prestasi Ibnu al-Haitsam adalah yang paling hebat.

Dia dilihat sebagai bapak metode ilmiah modern.

Seperti yang biasa dijelaskan, ini adalah pendekatan dalam menyelidiki sebuah fenomena ilmu alam, untuk memahami ilmu pengetahuan baru, atau untuk memperbaiki dan menggabungkan ilmu lama, berdasarkan pengumpulan data melalui pemantauan dan pengukuran, yang diikuti oleh tahap formulasi dan pengujian hipotesa guna menjelaskan data yang didapat.

Inilah cara ilmu alam ditangani sekarang dan karena itulah saya mempercayai kemajuan yang dicapai dalam ilmu pengetahuan modern.

Namun metode ilmiah modern ini sering kali dikatakan baru ditemukan pada awal abad ke-17 oleh Francis Bacon dan Rene Descartes.

Tetapi saya yakin, Ibnu al-Haitsam sudah jauh mendului mereka.

Penekanannya pada data eksperimental dan kemampuan untuk memproduksi kembali hasilnya, membuat Ibnu al-Haitsam sering disebut sebagai "ilmuwan sesungguhnya yang pertama di dunia".

Memahami cahaya

Dia adalah ilmuwan pertama yang memberi penuturan yang tepat tentang bagaimana kita melihat sebuah obyek.

Dia membuktikan dengan melakukan percobaan, misalnya, bahwa teori emisi (yang menyatakan cahaya dari mata kita menyinari obyek yang kita lihat), yang diyakini oleh para pemikir terkenal seperti Plato, Euclid dan Ptolemy, adalah teori yang keliru.


Adalah hal yang menakjubkan bahwa kita baru sekarang menyadari betapa besar hutang para fisikawan modern kepada seorang ilmuwan Arab yang hidup 1.000 tahun lalu

Prof Jim Al-Khalili

Ibnu al-Haitsam menetapkan bahwa kita bisa melihat karena cahaya masuk ke mata kita, satu gagasan yang dipercaya sampai saat ini.

Dia juga merupakan ilmuwan pertama yang menggunakan matematika untuk menggambarkan dan membuktikan proses ini.

Jadi dia bisa juga dianggap sebagai fisikawan teori pertama.

Ibnu al-Haitsam mungkin paling dikenal dengan penemuannya, kamera lubang jarum yang dioperasikan tanpa lensa dan seharusnya diakui sebagai penemu hukum refraksi.

Dia juga orang pertama yang melakukan percobaan tentang pembagian cahaya menjadi beberapa warna dan meneliti bayangan, pelangi dan gerhana.

Dengan memantau sinar matahari masuk ke Bumi dari atmosfir, dia dapat memperkirakan tinggi atmosfir yang menurutnya sekitar 100 km.

Peneliti canggih

Sama halnya dengan banyak ilmuwan modern, Ibu al-Haitsam sangat bergantung pada waktu dan membutuhkan kesunyian untuk menulis banyak teorinya, termasuk penelitian penting tentang lensa.

Dia sempat dipenjara di Mesir antara tahun 1011 dan 1021, setelah gagal menyelesaikan tugas yang diberikanj oleh seorang kalifah di Kairo yang memintanya menyelesaikan masalah tentang pengaturan banjir sungai Nil.

Sewaktu masih di Basra, Ibnu al-Haitsam mengklaim bahwa banjir tahunan di sungai Nil bisa diatur dengan jaringan kanal, sehingga air dapat tersimpan sampai masa kemarau.

Namun begitu tiba di Kairo, dia menyadari bahwa rencana itu tidak praktis dari segi teknis.

Sebagai jalan keluar, dia memilih untuk berpura-pura gila agar tidak dikenakan hukuman berat oleh kalifah itu. Dia akhirnya dikenakan tahanan rumah dan selama 10 tahun dikucilkan sehingga bisa melakukan penelitiannya.

Gerakan planet

Dia baru dibebaskan setelah kalifah Kairo itu meninggal dunia. Dia kemudian kembali ke Irak di mana dia menyusun 100 penelitian lainnya dalam berbagai topik di bidang fisika dan matematika.

Sewaktu bepergian di Timur Tengah dalam pembuatan seri ini, saya mewawancarai seorang pakar di Iskandariyah yang memperlihatkan kepada saya penelitian Ibnu al-Haitsam di bidang astronomi.

Tampaknya dia mengembangkan apa yang disebut sebagai mekanisme benda angkasa, yang menjelaskan orbit planet, yang kemudian mengilhami penelitian astronomi Eropa seperti Copernicus, Galileo, Kepler dan Newton.

Adalah hal yang menakjubkan bahwa kita baru sekarang menyadari betapa besar hutang para fisikawan modern kepada seorang ilmuwan Arab yang hidup 1.000 tahun lalu.

READ MORE - fisikawan muslim