Kalor

Pengertian Kalor

Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.

Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor

1. massa zat
2. jenis zat (kalor jenis)
3. perubahan suhu

Sehingga secara matematis dapat dirumuskan :

Q = m.c.(t2 – t1)

Dimana :

Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)

m adalah massa benda (kg)

c adalah kalor jenis (J/kgC)

(t2-t1) adalah perubahan suhu (C)

Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis

• Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
• Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)

Perkembangan Mekanika

 A. Mekanika Klasik

         Mekanika klasik adalah bagian dari ilmu fisika mengenai gaya yang bekerja pada benda. Sering dinamakan "mekanika Newton" dari Newton dan hukum gerak Newton. Mekanika klasik dibagi menjadi sub bagian lagi, yaitu statika (mempelajari benda diam), kinematika (mempelajari benda bergerak), dan dinamika (mempelajari benda yang terpengaruh gaya). Lihat juga mekanika.

  

Tekanan zat cair

Tekanan Pada Zat Cair

Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A).

Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas.
Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah dari pada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi.
Akan tetapi pernyataan ini tidak selamanya benar atau terkecuali untuk uap air, uap air jika tekanan ditingkatkan maka akan terjadi perubahan dari gas kembali menjadi cair. (dikutip dari wikipedia : kondensasi). Rumus dari tekanan dapat juga digunakan untuk menerangkan mengapa pisau yang diasah dan permukaannya menipis menjadi tajam. Semakin kecil luas permukaan, dengan gaya yang sama akan dapatkan tekanan yang lebih tinggi.

Gerak dan Gaya

MEKANIKA GERAK DAN GAYA

Tujuan

•        Mahasiswamampu :

–    Memahamitentangmekanikadangaya

–    Mendemonstrasikanaplikasigayadanmekanikadalampraktikkeperawatan

–    Mendemonstrasikantentangmekanikatubuh yang benar

–    Memahamitentangpentingnyagravitasidanpusatgravitasi

KonsepDasar

•        Konsepdasar:

- Gaya (force) Hukum Newton

- Kelembaman (inertia)

- Massa danberat

- Gravitasidanpusatgravitasimanusia

•    Aplikasimekanikadangayadlmperawatan

•    Ilmumekanikamerupakancabangdarifisika yang mempelajarideskripsidarigerakandanbagaimanasuatugayadapatmenimbulkangerakan

•    Mekanika: “studittgbagaimanasesuatubergerakdanapa yang menyebabkanbergerak” (Hickman, 1995)

Pengertian

•    Gaya yang berkerjadalammakhlukhidupdapat ;

–    Menimbulkangerakan

–    Menjadi stimulus tumbuhkembang, atau

–    Membebanijaringan, dan

–    Menyebabkaninjuri

Bagaimanasuatubendadapatbergerak?

•    Aristoteles

    “Kekuatankonstandiperlukanuntukmenjagasesuatutetapbergerak”

•    Galileo Galilei

    “Geraklurusberaturan (gerakpadalintaslurusdenganlajutetap)”

•    Isaac Newton (1643-1727)

    “Hukum Newton”

Hukumdasarmekanika

•    Hukum Newton I (Kelembaman/ Inertia)

    “ Any body will remain at rest or In motion in straight line with a constant velocity unless acted by an outside force ”

    “ Setiapbendaakantetapberadadalamkeadaandiamataubergeraklurusberaturankecualijikaiadipaksauntukmengubahkeadaanituolehgaya-gaya yang berpengaruhpadanya”

Hukum Newton I (Kelembaman/ Inertia)

    “ BilaresultangayasuatubendasamadenganNolatautidakadagaya yang bekerjapadabendamakasetiapbendaakanterusdengankelajuantetappdlintasanlurus (geraklurusberaturan) /  tetapdiam”

-    Tubuhakantetapistirahat (diam) ataudalamkondisigerakan yang samahinggaadagaya yang tidakseimbang

-    Arahdimanabendabergeraksamadengangaya yang digunakan

HukumDasarmekanika

•    Hukum Newton II (HukumGravitasi)

    “ The acceleration produced by forces acting on a body  is directly proportional to and in the same direction as the net external force and inversely proportional to the mass of the body”

    “Percepatansuatubendadihasilkandanberbandinglurusdenganbesarresultangaya yang bekerjapadanyadanberbandingterbalikdenganmassabendatersebut”

Hukum Newton II (HkGravitasi)

•    Kecepatansuatubendasetaradengangaya yang digunakan

•    Benda denganmassa 1 kg akanmengalamipercepatangravitasikebawahsebesar 9,81 Newton (10 Newton)

•    F = m.adimana:

    F :gaya, m : massabenda, a : kecepatanbenda

•    Mis: mendorong trolley, kursirodadll

HukumDasarmekanika

•    Hukum Newton III (HukumAksi-Reaksi)

    “ To every action there is always of opposed and equal reaction”

    “Jikabendapertamamengerjakangayapadabendakeduamakabendakeduaakanmengerjakangayapadabendapertama, yang besarnyasamatapiarahnyaberlawanan”

Hukum Newton III (HkAksi-Reaksi)

•    Hukum Newton III (Hkaksireaksi)

–    Setiapreaksiadareaksi yang samadanberlawanan

•    Massa

“Jumlahunsursuatuobyek”

satuan: kg besaranskalar

•    Berat

“Jumlahunsursuatuobyek yang dipengaruhigayatarikbumi/ gravitasi”

Satuan: kg m/s (Newton) besaranvektor

Prinsip&konsepdasar

•    Gaya gravitasi

“Gaya tarikbumiterhadapsuatubenda”

•    Pengaruhgayagravitasithdtubuhmanusia

- Dasarasalmulagayaadalahgayagravitasi, tarik-menarikantara 2 benda, misalkanberatbadan, terjadinyavarisesterjadikarenagayatarikgravitasithpalirandarah yang mengalirberawanan

•    Gaya yang mempengaruhitubuhmanusia

- Gaya padatubuhmanusiasptsaattubuhmenabrak

suatubenda

- Gaya di dalamtubuhmanusiagayaotot

mempengaruhisirkulasidarahdanpernapasan

Gaya yang Bekerjapadatubuh

•    Ada 2 tipe :

–    Gaya padatubuhdlmkeadaanstatis.

–    Gaya padatubuhdalamkeadaandinamis.

Gaya PadaTubuhdalamkeadaanStatis

•    Statis :Tubuhdlmkeadaansetimbang, jumlahgayadanmomengaya yang adasamadengan Nol.

•    Sistemtulangdanototberfungsisebagaipengumpil.

•    Ada 3 kelassistemPengumpil  :

a.    Klaspertama

    Titiktumpuanterletakdiantarabebandanusaha.

                       

Ket:

W =  Beban/ gayaberat

M  = Usaha/ gayaotot

b.    Klaskedua

Bebanterletakdiantarausahadantitiktumpu

c.    Klasketiga

Usaha terletakdiantarabebandantitiktumpu

AplikasidalamKeperawatan

•    Mekanikatubuh(body mechanic)

•    Kesegarisantubuh(body alignment)

•    Pengaturanposisi/ Ambulasi

•    Traksi

•    Mekanikatubuh(body mechanic)

“Suatuusahasistemmuskuloskeletaldansistemsaraf yang terkoordinasiuntukmempertahankankeseimbangan, postur, dankesegarisantubuhselamamengangkat, membungkuk, bergerak, danmelakukanaktivitassehari-hari”

•    Kesegarisantubuh(body alignment)

“posisisendi, tendon, ligamen, danototketikaposisiberdiri, duduk, danberbaring”

Stabilitas / Keseimbangan

•    Gaya Gravitasi : gayatarikbumiterhadapsuatuobyek

•    Jumlahdarigayatarik yang digunakandisebutdenganberatbenda / badan

•    Beratdapatdianggapsebagaigaya yang bekerjamelaluisatutitiktunggal yang disebutdenganpusatmassaataupusatgravitasi

•    Stabilitasditentukanolehposisipusatmassatahapdasarpijakan (alas)

•    Ada duamacamkeseimbangan :

–    Keseimbanganlabil

–    Keseimbanganstabil

•    Keseimbanganlabil

Garispusatgravitasijatuh di luasdasarpenyokongdanluasdasarpenyokongterlalukecil

•    Keseimbanganstabil

1. Kontakdengandasar/permukaanpijakanluas

2. Pusatgravitasiterletakrendahdangarispusatgravitasiterletak di dalambenda

PusatGravitasitubuh

•    Merupakantitik yang digunakangayagravitasipadatubuh

•    Merupakanbagianpusatmassa

•    Terdapatbeberapapenentuanpusatgravitasisuatubenda

–    Menggantungkanobyekpdtitikberbeda

–    Berdiridiataspapanygkeduaujungnyatimbangan.

–    Metodegrafik

–    MetodeAnalisa

ContohPenentuanPusatGravitasi

•    Penentuanpusatgravitasisuatubendaberdiridiataspapanygkeduaujungnyatimbangan.

•    Pusatgravitasipadamanusia

 55-57% tinggibadan

•    Keseimbangantubuh

- Tercapaidanmeningkatbila:

1. Letakpusatgravitasidirendahkan, sptposisiduduk

atauberbaring.

   2. Peningkatanluaspermukaanpenyangga, sptposisi

fluida dinamis

Fluida Dinamis

Nah, kali ini kita akan bergulat dengan sahabat fluida statis, yakni Fluida Dinamis. Kalau dalam pokok bahasan Fluida Statis kita belajar mengenai fluida diam, maka dalam fluida dinamis kita akan mempelajari fluida yang bergerak. Fluida itu sendiri merupakan zat yang dapat mengalir (zat cair & gas), tapi maksud gurumuda, dalam fluida statis, kita mempelajari fluida ketika fluida tersebut sedang diam alias tidak bergerak. Sedangkan dalam fluida dinamis, kita menganalisis fluida ketika fluida tersebut bergerak.

Aliran fluida secara umum bisa kita bedakan menjadi dua macam, yakni aliran lurus alias laminar dan aliran turbulen. Aliran lurus bisa kita sebut sebagai aliran mulus, karena setiap partikel fluida yang mengalir tidak saling berpotongan. Salah satu contoh aliran laminar adalah naiknya asap dari ujung rokok yang terbakar. Mula-mula asap naik secara teratur (mulus), beberapa saat kemudian asap sudah tidak bergerak secara teratur lagi tetapi berubah menjadi aliran turbulen. Aliran turbulen ditandai dengan adanya linkaran-lingkaran kecil dan menyerupai pusaran dan kerap disebut sebagai arus eddy. Contoh lain dari aliran turbulen adalah pusaran air. Aliran turbulen menyerap energi yang sangat besar. jadi dirimu jangan heran kalau badai datang melanda, semua yang dilalui badai tersebut hancur berantakan. Yang gurumuda maksudkan adaah badai yang membentuk pusaran alias putting beliung. Aliran turbulen ini sangat sulit dihitung.

Sebelum melangkahlebih jauh, alangkah baiknya jika kita mengenali ciri-ciri umum lainnya dari aliran fluida.

1. Aliran fluida bisa berupa aliran tunak (steady) dan aliran tak tunak (non-steady). Maksudnya apa sich aliran tunak dan tak-tunak ? mirp seperti tanak menanak nasi.. hehe… aliran fluida dikatakan aliran tunak jika kecepatan setiap partikel di suatu titik selalu sama. Katakanlah partikel fluida mengalir melewati titik A dengan kecepatan tertentu, lalu partikel fluida tersebut mengalir dengan kecepatan tertentu di titik B. nah, ketika partikel fluida lainnya yang nyusul dari belakang melewati titik A, kecepatan alirannya sama dengan partikel fluida yang bergerak mendahului mereka. Hal ini terjadi apabila laju aliran fluida rendah alias partikel fluida tidak kebut-kebutan. Contohnya adalah air yang mengalir dengan tenang. Lalu bagaimanakah dengan aliran tak-tunak ? aliran tak tunak berlawanan dengan aliran tunak. Jadi kecepatan partikel fluida di suatu titik yang sama selalu berubah. Kecepatan partikel fluida yang duluan berbeda dengan kecepatan partikel fluida yang belakangan (sstt… jangan lupa perbedaan antara kecepatan dan kelajuan ya)

2. Aliran fluida bisa berupa aliran termampatkan (compressible) dan aliran tak-termapatkan (incompressible). Jika fluida yang mengalir mengalami perubahan volum (atau massa jenis) ketika fluida tersebut ditekan, maka aliran fluida itu disebut aliran termapatkan. Sebaliknya apabila jika fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volum (atau massa jenis) ketika ditekan, maka aliran fluida tersebut dikatakan tak termampatkan. Kebanyakan zat cair yang mengalir bersifat tak-termampatkan.

3. Aliran fluida bisa berupa aliran berolak (rotational) dan aliran tak berolak (irrotational). Wow, istilah apa lagi ne… untuk memahaminya dengan mudah, dirimu bisa membayangkan sebuah kincir mainan yang dibuang ke dalam air yang mengalir. Jika kincir itu bergerak tapi tidak berputar, maka gerakannya adalah tak berolak. Sebaliknya jika bergerak sambil berputar maka gerakannya kita sebut berolak. Contoh lain adalah pusaran air.

4. Aliran fluida bisa berupa aliran kental (viscous) dan aliran tak kental (non-viscous). Kekentalan dalam fluida itu mirip seperti gesekan pada benda padat. Makin kental fluida, gesekan antara partikel fluida makin besar. Mengenai viskositas alias kekentalan akan kita kupas tuntas dalam pokok bahasan tersendiri.

Nah, setelah dirimu berkenalan dengan sifat-sifat aliran fluida di atas, gurumuda ingin mengatakan kepada dirimu bahwa dalam pokok bahasan Fluida Dinamis, pembahasan kita hanya terbatas pada aliran fluida yang tunak, tak-kental, tak-temampatkan dan tak-berolak.