Osilator Atom dalam Zat Padat Frekuensi Kepakan Sayap Serangga
7.13 Frekuensi Kepakan Sayap Serangga
Berapakah frekuensi kepakan sayap serangga? Adakah hubungan frekuensi tersebut dengan ukuran tubuh serangga? Persoalan ini telah dibahas oleh Deakin [M.A.B. Deakin, The physics and physiology of insect flight, American Journal of Physics 38, 1003 1970]. Mari kita mencoba membahas ulang karena tampaknya cukup menarik. Menarik karena banyak fenomena yang sering kita amati sehari-hari memiliki makna fisika yang dalam. Ada sejumlah parameter utama yang dianggap mempengaruhi saerangga yang sedang terbang. Parameter tersebut beserta dimensinya adalah a Massa jenis udara, ML -3 b Massa serangga, m M c Percepatan gravitasi, g LT -2 d Frekuensi kepakan sayap serangga, f T -1 e Luas efektif sayap seranggal, A L 2 Kalau parameter-parameter di atas digabung sedemikan rupa campuran perkalian dan pembagian maka kita akan mendapatkan dua parameter yang tidak berdimensi. Parameter tersebut adalah 527 m A x 2 3 7.23 dan g A f y 2 1 2 7.24 Kalian dapat mengecek dengan mudah bahwa dua parameter di atas tidak memiliki dimensi. Dari dua parameter pada persamaan 7.23 dan 7.24 yang tidak berdimensi tersebut kita dapat membentuk sebuah fungsi yang memenuhi persamaan , y x F atau x y 7.25 Masukkan definisi paremeter y ke dalam persamaan 7.25 maka kita peroleh persamaan berikut ini 2 1 2 x g A f 7.26 Dengan demikian frekuensi kepakan sayap seranggan memenuhi persamaan 4 1 2 1 4 1 2 1 x A g x A g f 7.27 dengan x adalah sebuah fungsi baru. Perhatikan parameter x yang didefinisikan pada persamaan 7.23. Nilai A 32 ordenya kira-kira sama dengan volume udara yang ditempati serangga. Dengan demikian 2 3 A kira-kira sama dengan massa udara yang dipindahkan oleh tubuh serangga dan m A x 2 3 adalah perbandingan massa udara yang dipindahkan oleh tubuh serangga terhadap massa serangga. Tentu massa 528 serangga jauh lebih besar daripada massa udara yang dipindahkan oleh tubuh serangga sehingga x 1. Karena nilai x sangat kecil maka kita dapat menulis x dalam deret Taylor berikut ini ... 1 2 2 1 x a x a x x 7.28 Karena x 1 maka kita dapat mengambil suku pertama saja sebagai approksimasi untuk x. Dengan aproksimasi ini maka x x 7.29 sehingga 4 1 2 3 2 1 4 1 2 1 A m g x A g f 7.30 Mari kita definisikan A m L , Yaitu perbandingan antara massa serangga dengan luas sayap. Substitusi definisi tersebut ke dalam persamaan 7.30 dan kita peroleh 4 1 2 3 4 1 2 2 1 L m g f 7.31 Secara eksperimen diperoleh bahwa hubungan antara frekuensi dan L untuk serangga yang memiliki massa yang sama adalah L f 7.32 [lihat N. Rashevsky, Mathematical Biophysics 2, 274-275 1960]. Dengan membandingkan 7.31 dan 7.32 kita dapatkan 1 4 1 2 3 7.33 529 Solusi persamaan 7.33 adalah = -12. Akhirnya kita dapatkan frekuensi kepakan sayap serangga adalah A m K f 7.34 dengan g K . Secara eksperimen nilai K sekitar 65 dalam satuan cgs [lihat N. Rashevsky, Mathematical Biophysics 2, 274-275 1960]. Untuk lebah Gambar 7.27, massa kebanyakan lebah sekitar m 0,001 g, dan luas efektif sayap sekitar A 0,006 cm 2 . Dengan memasukkan nilai tersebut ke dalam persamaan 7.34 maka diperoleh perkiraan frekuensi kepakan sayap lebar sebesar 343 006 , 001 , 65 f Hz Gambar 7.27 Secara umum massa lebah sekitar 0,001 g dan luas efektif sayap sekitar 0,006 cm 2 . Dari dua nilai tersebut diprediksi frekuensi kepakan sayap lebah sekitar 343 Hz sumber gambar: newscirntist.com7.14 Osilasi Melalui Pusat Bumi
Sekarang kita bahas sebuah soal virtual, yaitu osiliasi benda melalui pusat bumi di bawag pengaruh gaya gravitasi bumi. Dianggap dibuang lubang diamteral yang melewati pusat bumi. Tentuk panjang lubang sama dengan diameter bumi yaitu 12.800 km Gambar 7.28 530 Gambar 7.28 Benda berosilasi melaui pusat bumi. Gaya gravitasi bumi pada benda yang berjarak r dari pusat bumi adalah hukum gravitasi Newton 2 r m r M G r F dengan Mr adalah massa bumi dari pusat hingga jari-jari r. Tanda negatif artinya gaya menarik benda ke pusat bumi. Dengan asumsi kerapatan masa bumi konstan maka 3 3 4 r r M 7.35 Dengan demikian gaya yang dilami benda menjadi 2 3 3 4 r m r G r F os il as i r m M FParts
» Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Besaran Fisika Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Pengukuran dan Satuan Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Satuan Sistem Internasional Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Penetapan Nilai Satuan SI untuk Besaran Pokok
» Awalan Satuan Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Konversi Satuan Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Pengukuran Luas Tanah Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Pengolahan Data Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Posisi Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Perpindahan Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Jarak Tempuh Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Kecepatan Rata-Rata Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Laju Rata-Rata Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Kecepatan Sesaat Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Laju Sesaat Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Percepatan Rata-rata Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Percepatan Sesaat Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Menentukan Kecepatan dari Percepatan
» Menentukan Posisi dari Kecepatan
» Fisika Sekitar Kita Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Gerak Peluru Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Gerak Melingkar Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Diagram Gaya Bebas Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Aplikasi Hukum Newton Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Gaya Gesekan Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Gaya Sentripetal Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Tekanan Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Gaya pada Fenomena di Sekitar Kita
» Definisi Kerja Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Energi Kinetik Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Teorema Kerja-Energi Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Daya Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Gaya Konservatif Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Energi Potensial Gravitasi di Sekitar Permukaan Bumi
» Bentuk Umum Energi Potensial Gravitasi
» Energi Potensial Pegas Energi Potensial
» Energi Mekanik Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Hukum Kekekalan Energi Mekanik
» Pengungkit Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Katrol Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Mengapa Tetes Air Berbentuk Bola?
» MOMENTUM Berapakah jarak langkah yang optimal?
» Momentum Benda Banyak Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Hukum Kekekalan Momentum Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Ayunan Balistik Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Tumbukan Benda dengan Lantai
» Impuls Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Pusat Massa Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Menentukan Pusat Massa dengan Metode Integral
» Gerak Roket Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Tumbukan Berantai Kasus khusus 1
» Laju Minimum Elektron untuk Mengeksitasi Atom kasus khusus 2
» Frekuensi Osilasi Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Bandul Matematis Sederhana Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Osilasi Pegas Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Energi Osilasi Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Mengukur Percepatan Gravitasi Bumi
» Osilasi Dawai Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Resonansi Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Osilasi Teredam Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Strut MacPherson Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Spektrometer Inframerah Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Osilator Atom dalam Zat Padat Frekuensi Kepakan Sayap Serangga
» Kepakan Sayap Burung Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Gaya Tanpa Sentuhan Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Medan Gravitasi di Permukaan Bumi
» Medan Gravitasi di Dalam Bumi
» Energi Potensial Gravitasi di Luar Benda
» Energi Potensial Gravitasi di Dalam Benda
» Energi Mekanik Benda dalam Orbit Gangguan pada Kecepatan Orbit
» Hukum Kepler untuk Gerak Planet Pembuktian Hukum Kepler dengan Hukum Gravitasi Newton
» Pembuktikan Persamaan Gravitasi dari Hukum Kepler
» Pembelokan Cahaya oleh Medan Gravitasi
» Pasang Surut Akibat Gravitasi Matahari dan Bulan
» Percepatan Gravitasi Benda yang Memiliki Kerapatan tidak Uniform
» Efek Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Batas Terkecil Massa Jenis Pulsar
» Panjang Bulan Kalender Hijriyah
» Tahun Hijriyah dan Tahun Masehi
» Hisab dan Rukyat Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Lintasan Benda yang Ditembakkan Sejajar Permukaan Bumi
» Lintasan Planet Mars Diamati dari Bumi
» Perkiraan Lama Gerhana Matahari
» Ketinggian Maksimum Gunung di Bumi
» Momen Inersia Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Momen Inersia Sejumlah Partikel
» Dalil Sumbu Sejajar Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Jari-jari Girasi Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Momen Gaya Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Momen Gaya Total Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Hukum II Newton untuk Rotasi Benda Tegar
» Menggelinding dan Selip Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Roda Terbang Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Teorema Kerja-Energi Gerak Rotasi Teorema Kerja Energi Umum
» Momentum Sudut Benda Tegar Hubungan Antara Momentum Sudut dan Momen Gaya
» Hubungan antara Momentum Sudut dan Momentum Linier
» Hukum Kekekalan Momentum Sudut Gasing
» Mengapa Motor Miring di Jalan Melengkung?
» Fisika SepatuSandal High Heels
» Modulus Elastisitas Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Arah Gaya Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Bentuk Permukaan Fluida Statis
» Massa Jenis Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Modulus Bulk dan Kompressibilitas
» Tekanan Hidrostatis Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Ketinggian Permukaan Fluida Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Hukum Pascal Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Barometer Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Gaya Angkat Archimedes Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Tenggelam, Melayang, dan Terapung
» Terusan Panama Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Infus Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Presto Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Mengitung Luas Patung Pangeran Diponegoro
» Tegangan Permukaan Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Kelengkungan Permukaan Fluida Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Kohesi dan Adhesi Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Laju Aliran Fluida Debit Aliran
» Persamaan Kontinuitas Aliran Laminer dan Turbulen
» Hukum Bernoulli Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Beberapa Aplikasi Hukum Bernoulli
» Viskositas Persamaan Poiseuille Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Hukum Stokes Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Bilangan Reynolds Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Gesekan Udara Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Topik Khusus Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Pengertian Suhu Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Skala Suhu Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Alat Ukur Suhu Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Warna Suhu Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Suhu dan Pertumbuhan Bakteri
» Satuan Energi Kalor Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Beberapa Fenomena yang Diakibatkan Kalor
» Kapasitas Kalor Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Kalor Jenis Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Kalor Jenis Kuantum Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Kalor Lebur Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Kalor Lebur Material Ukuran Nanometer
» Kalor Uap Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Perpindahan Kalor Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Pemanfaatan Sifat Kalor Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Pemanfaatan Sifat Perpindahan Kalor
» Pemuaian Termal Persamaan Pemuaian
» Hubungan antara Koefisien Muai Panjang, Luas, dan Volum
» Pemuaian Lingkaran Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Pemuaian Lingkaran Berongga Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Mengapa Zat Memuai Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Pemuaian Gas Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Mengukur Pemuaian Zat Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Fisika Termal di Sekitar Kita
» Gas Ideal Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Hukum Boyle Hukum Gay-Lussac
» Hukum Charles Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Hukum Gas Umum Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Teorema Ekipartisi Energi Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Laju rms Energi Dalam Gas Ideal
» Sistem dan Lingkungan Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Proses Diagram P-V Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Proses-Proses Khusus Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Kerja Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Hukum I Termodinamika Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Kapasitas Kalor Gas Persamaan Proses Adiabatik
» Siklus Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Mesin Kalor Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Mesin Carnot Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Mesin Pendingin Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Hukum II Termodinamika Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Entropi Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Wujud Zat Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Suhu Transisi Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Sifat Zat dalam Wujud Padat, Cair, dan Gas Perubahan Wujud Zat
» Penurunan Efisiensi Mesin Carnot
» Gerak Turun Melingkar dengan Gesekan
» Bandul Simpangan Besar Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
» Shuttlecock Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
Show more