Barometer merupakan alat yang dapat meng
Barometer merupakan alat yang dapat mengukur tekanan udara. Hal ini
memungkinkan peramal cuaca atau ilmuwan memprediksi cuaca lebih akurat
hingga cuaca ekstrim. Jika tekanan udara yang terukur tinggi menunjukkan cuaca
yang bersahabat, namun sebaliknya jika yang terukur tekanan rendah,
memungkinkan terjadi badai.
Saking besarnya kegunaan Barometer, membuat kata tersebut begitu populer dalam
tatanan bahasa yang kita pakai sehari-hari. Sehingga Barometer memiliki makna
sebagai tolak ukur, salah satunya majalah atau website menamakan diri
mengandung kata barometer.
Asal Usul Barometer
Istilah Barometer diperkenalkan sekitar tahun 1640 -1643 oleh seorang ilmuwan
asal Iralndia bernama Robert Boyle. Nama Barometer berasal dari bahasa Yunani
yang terdiri dari kata Baros yang berarti berat/bobot dan kata Metron yang berari
ukuran
Evangellista Torricelli, merupakan ilmuwan yang dinobatkan sebagai penemu
Barometer ditahun 1643. Meskipun banyak yang menyatakan bahwa Barometer itu
sendiri awalnya bukan ditemukan oleh Torricelli.
Tahun 1630 tepatnya tanggal 23 Juli, Giovanni Battista Baliani memberikan surat
perintah untuk melakukan percobaan kepada Galileo Galilei di atas bukti setinggi
21 meter. namun percobaannya gagal. Ia menjelaskan bahwa terdapat tekanan
vakum pada air. pada ketinggian tertentu, jumlah titik didih air menjadi lebih tinggi
dan tekanan udara lebih rendah. Seperti halnya seutas tali yang menahan banyak
berat badan, Sehingg percobaannya mengalami kegagalan dalam membuat
Barometer.
Berita tersebut tersebar luas, sehingga dari Galileo sampai kepada Aristoteles dan
berakhir di Toriccelli yang juga teman sekelas Galileo. Torricelli mempertanyakan
asumsi dari Aroistoteleh dan galileo bahwa udara tidak memiliki berat lateral.
Menurut Toricelli vakum memiliki berat sehingga ia mampu mendorong kolom air.
Kemudian Torricelli dibantu saran dari Galileo, agar percobaannya berhasil, ia
harus menggunakan cairan yang lebih berat dari air. cairan merkuri atau yang kita
serinbg sebut air raksa adalah solusi yang tepat. Ia memiliki kepadatan lebih baik
dari air, sekitar 14 kali lebih berat dari air.
Percobaannya berhasil dan ia dinobatkan sebagai penemu alat ukur tekanan yang
disebut Barometer, dan kemudian disempurnakan oleh Blaise Pascal pada tahun
1646.
Jenis-jenis Barometer. 1. Barometer Air Raksa/Merkuri
Barometer Air Raksa, gambar: wikipedia.org
Barometer air raksa tersedia dalam berbagai desain, barometer raksa standar terdiri
dari tabung kaca vertikal dengan kolom merkuri di dalamnya. Ujung atas tabung
kaca disegel (tertutup), sedangkan ujung tabung yang lain dibiarkan terbuka dan
dibenamkan dalam wadah yang berisi air raksa.
Ketika tekanan atmosfer turun, kolom merkuri dalam tabung kaca juga turun,
fenomena yang menandakan potensi badai. Saat badai berlalu, level merkuri akan
mulai naik seiring dengan tekanan atmosfer yang juga naik.
2. Barometer Air
Barometer air juga dikenal sebagai termometer Goethe, terdiri dari wadah kaca
tertutup yang setengah terisi air dan semacam cabang kecil (cerat). Cerat kaca
terhubung ke wadah kaca. Karena saling terhubung, cerat dan wadah kaca akan
terisi air.
Barometer Air/Goethe, gambar: waschbaer.de
Ketika tekanan atmosfer rendah, level air pada cerat perlahan akan naik melebihi
permukaan air dalam wadah kaca. Bila level air di cerat turun, hal ini berarti
tekanan atmosfer berubah menjadi lebih tinggi.
3. Barometer Aneroid
Diciptakan pada tahun 1843, barometer aneroid memiliki mekanisme yang rumit
untuk membaca perubahan tekanan atmosfer. Barometer aneroid terdiri dari wadah
dan semacam logam lentur yang dikenal sebagai kapsul aneroid atau sel.
Barometer Aneroid, gambar: wikipedia
Aneroid ini terbuat dari paduan berilium dan tembaga. Wadah kemudian disegel
setelah udara dikosongkan. Ketika kotak logam mengembang atau menyusut
karena perubahan tekanan luar, perangkat dalam barometer menerjemahkannya
menjadi pembacaan tekanan udara.
4. Barograf
Barograf merupakan jenis barometer aneroid, namun tidak hanya melakukan
pembacaan melainkan juga merekam hasil pencatatan selama periode waktu
tertentu. Dibuat dari silinder logam dengan lengan pena, barograf membaca
perubahan tekanan atmosfer seperti barometer aneroid sedangkan lengan pena
mencatat hasil pengukuran pada kertas atau media lain.
Barograf, gambar: bukowskismarket.com
Hasil pencatatan ini – dikenal sebagai barogram – memungkinkan para ilmuwan
dan ahli meteorologi untuk mempelajari iklim suatu daerah dalam jangka panjang,
bukan hanya cuaca dalam satu hari.
5. Digital Barometer
Digital Barometer
Modern ini, stasiun cuaca tidak lagi menggunakan barometer konvensional seperti
barometer air atau raksa. Hal ini dikarenakan untuk memperoleh hasil yang lebih
akurat, efektif serta efisien dipergunakanlah barometer digital.
Prinsip Kerja Barometer
Meskipun tampak sederhana dengan manfaatnya yang luar bisa, untuk
menciptakan barometer tak semudah dibayangkan. Prosesnya panjang hingga
mencapai paripurna dalam keakuratan mengukur tekanan udara dan prakiraan
cuaca.
Bagan barometer raksa
Terlebih prinsip kerja dari barometer raksa mengacu pada konsep fisika tentang
fluida terutama bersangkutan dengan tekanan, hukum kontinuitas dan manometer.
Sebuah barometer raksa memiliki tabung kaca dengan ketinggian minimal 84 cm,
ditutup pada salah satu ujungnya, dengan reservoir merkuri mengisi penuh, dan
terbuka di pangkalnya. Berat merkuri menciptakan vakum di bagian atas tabung.
Merkuri dalam tabung menyesuaikan sampai berat merkuri dalam kolom tabung
menghasilkan tekanan atmosfer bekerja pada reservoir.Barometer bekerja dengan
menyeimbangkan berat merkuri dalam tabung gelas terhadap tekanan atmosfer
sama seperti satu set timbangan. Jika berat merkuri kurang dari tekanan atmosfer,
tingkat merkuri dalam tabung gelas naik. Jika berat merkuri lebih dari tekanan
atmosfer, tingkat merkuri jatuh/turun.
Tekanan atmosfer pada dasarnya adalah berat udara di atmosfer di atas reservoir,
sehingga tingkat merkuri terus berubah sampai berat merkuri dalam tabung gelas
persis sama dengan berat udara di atas reservoir.
Torricelli mencatat bahwa ketinggian air raksa dalam barometer berubah sedikit
setiap hari dan menyimpulkan bahwa ini dikarenakan terjadi perubahan tekanan di
atmosfer.
Desain barometer merkuri yang menimbulkan ekspresi tekanan atmosfir dalam inci
atau milimeter atau kaki: tekanan dikutip tingkat tinggi merkuri dalam kolom
vertikal. Biasanya, tekanan atmosfer diukur antara 26,5-31,5 inci Hg. Prinsipnya
tekanan atmosfer normal (1 atm) adalah setara dengan 760 milimeter air raksa.
Aplikasi Barometer
Dalam kehidupan sehari-hari barometer digunakan stasiun cuaca atau laboratorium
penelitian untuk mengukur tekanan udara disekitar ataupun dalam daerah
global. Berikut aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari:
1. Meteorologi Untuk Mengukur Cuaca
Barometer telah lama digunakan untuk mengukur pola cuaca. Tekanan udara dari
tinggi dan rendah yang bergerak di seluruh dunia berguna dalam menentukan atau
memprediksi seperti apakah cuaca pada waktu tertentu dan pada tanggal tertentu.
Hal tersebut merupakan penggunaan yang paling dasar dari barometer, perangkat
ini juga membantu menentukan apakah akan panas atau dingin, atau menentukan
surah hujan pada setiap tanggal tertentu.
2. Penerbangan
Aplikasi dari barometer termasuk perangkat yang dapat membaca tekanan udara
yang melaporkan kecepatan udara pesawat terbang. Sering disebut tabung pitot,
perangkat ini adalah jenis barometer yang merasakan tekanan udara yang bergerak
melawan pesawat dan kemudian mengubah bacaan ini menjadi indikator kecepatan
udara yang diperkirakan, kemudian memungkinkan pilot untuk menentukan
seberapa cepat mereka bergerak relatif terhadap udara di sekitar mereka.
Masih dalam perjalanan di udara penggunaan untuk barometer di pesawat atau di
tempat lain adalah sebagai ukuran ketinggian. Karena udara semakin tipis dan
ringan pada permukaan yang lebih tinggi saat bepergian ke atmosfer, barometer
dapat berguna untuk menentukan seberapa tinggi di atas permukaan laut.
Barometer yang memiliki fungsi ini sering disebut altimeter atau ketinggian meter.
3. Sains dan Industri
Kompor, peralatan pengalengan dan ketel uap pun menggunakan aplikasi dari
barometer. Selain itu bagi seorang ilmuwan saat melakukan riset atau penilitian
harus memperhatikan kondisi udara disekitar. Sehingga sangat wajar barometer
merupakan alat yang selalu harus hadir dalam setiap percobaan atau penilitian.
Bukan hanya itu, di bidang farmasi dan industri elektronik, barometer menjadi
bagin penting untuk menjaga kualitas produk yang dihasilkan.
4. Jam Tangan dan Smartphone
Abad 20 menjadi abad yang memukau bagi penciptaan ponsel cerdas. Smartphone
menjadi andalan kita dalam beraktivitas kapanpun dimanapun, termasuk salah
satunya aplikasi Barometer yang bisa diunduh lewat google apps ataupun Apple.
Bahkan jam tangan pun menggunakan digital barometer untuk mengetahui tekanan
udara. Hal ini berfungsi dalam kegiatan sehari-hari dan sangat fleksibel. Termasuk
saat kegiatan menyelam di laut lepas.
Perhitungan tekanan udara:
Menggunakan persamaan tekanan udara dalam konsep fluida, dimana tekanan
atmosfer berbanding lurus dengan massa jenis fluida, gravitasi dan
ketinggian/kedalaman seperti berikut:
Patm = ρgh
Dengan P = tekanan atmosfer, g = percepatan gravitasi dan h=
ketinggian/kedalaman.
memungkinkan peramal cuaca atau ilmuwan memprediksi cuaca lebih akurat
hingga cuaca ekstrim. Jika tekanan udara yang terukur tinggi menunjukkan cuaca
yang bersahabat, namun sebaliknya jika yang terukur tekanan rendah,
memungkinkan terjadi badai.
Saking besarnya kegunaan Barometer, membuat kata tersebut begitu populer dalam
tatanan bahasa yang kita pakai sehari-hari. Sehingga Barometer memiliki makna
sebagai tolak ukur, salah satunya majalah atau website menamakan diri
mengandung kata barometer.
Asal Usul Barometer
Istilah Barometer diperkenalkan sekitar tahun 1640 -1643 oleh seorang ilmuwan
asal Iralndia bernama Robert Boyle. Nama Barometer berasal dari bahasa Yunani
yang terdiri dari kata Baros yang berarti berat/bobot dan kata Metron yang berari
ukuran
Evangellista Torricelli, merupakan ilmuwan yang dinobatkan sebagai penemu
Barometer ditahun 1643. Meskipun banyak yang menyatakan bahwa Barometer itu
sendiri awalnya bukan ditemukan oleh Torricelli.
Tahun 1630 tepatnya tanggal 23 Juli, Giovanni Battista Baliani memberikan surat
perintah untuk melakukan percobaan kepada Galileo Galilei di atas bukti setinggi
21 meter. namun percobaannya gagal. Ia menjelaskan bahwa terdapat tekanan
vakum pada air. pada ketinggian tertentu, jumlah titik didih air menjadi lebih tinggi
dan tekanan udara lebih rendah. Seperti halnya seutas tali yang menahan banyak
berat badan, Sehingg percobaannya mengalami kegagalan dalam membuat
Barometer.
Berita tersebut tersebar luas, sehingga dari Galileo sampai kepada Aristoteles dan
berakhir di Toriccelli yang juga teman sekelas Galileo. Torricelli mempertanyakan
asumsi dari Aroistoteleh dan galileo bahwa udara tidak memiliki berat lateral.
Menurut Toricelli vakum memiliki berat sehingga ia mampu mendorong kolom air.
Kemudian Torricelli dibantu saran dari Galileo, agar percobaannya berhasil, ia
harus menggunakan cairan yang lebih berat dari air. cairan merkuri atau yang kita
serinbg sebut air raksa adalah solusi yang tepat. Ia memiliki kepadatan lebih baik
dari air, sekitar 14 kali lebih berat dari air.
Percobaannya berhasil dan ia dinobatkan sebagai penemu alat ukur tekanan yang
disebut Barometer, dan kemudian disempurnakan oleh Blaise Pascal pada tahun
1646.
Jenis-jenis Barometer. 1. Barometer Air Raksa/Merkuri
Barometer Air Raksa, gambar: wikipedia.org
Barometer air raksa tersedia dalam berbagai desain, barometer raksa standar terdiri
dari tabung kaca vertikal dengan kolom merkuri di dalamnya. Ujung atas tabung
kaca disegel (tertutup), sedangkan ujung tabung yang lain dibiarkan terbuka dan
dibenamkan dalam wadah yang berisi air raksa.
Ketika tekanan atmosfer turun, kolom merkuri dalam tabung kaca juga turun,
fenomena yang menandakan potensi badai. Saat badai berlalu, level merkuri akan
mulai naik seiring dengan tekanan atmosfer yang juga naik.
2. Barometer Air
Barometer air juga dikenal sebagai termometer Goethe, terdiri dari wadah kaca
tertutup yang setengah terisi air dan semacam cabang kecil (cerat). Cerat kaca
terhubung ke wadah kaca. Karena saling terhubung, cerat dan wadah kaca akan
terisi air.
Barometer Air/Goethe, gambar: waschbaer.de
Ketika tekanan atmosfer rendah, level air pada cerat perlahan akan naik melebihi
permukaan air dalam wadah kaca. Bila level air di cerat turun, hal ini berarti
tekanan atmosfer berubah menjadi lebih tinggi.
3. Barometer Aneroid
Diciptakan pada tahun 1843, barometer aneroid memiliki mekanisme yang rumit
untuk membaca perubahan tekanan atmosfer. Barometer aneroid terdiri dari wadah
dan semacam logam lentur yang dikenal sebagai kapsul aneroid atau sel.
Barometer Aneroid, gambar: wikipedia
Aneroid ini terbuat dari paduan berilium dan tembaga. Wadah kemudian disegel
setelah udara dikosongkan. Ketika kotak logam mengembang atau menyusut
karena perubahan tekanan luar, perangkat dalam barometer menerjemahkannya
menjadi pembacaan tekanan udara.
4. Barograf
Barograf merupakan jenis barometer aneroid, namun tidak hanya melakukan
pembacaan melainkan juga merekam hasil pencatatan selama periode waktu
tertentu. Dibuat dari silinder logam dengan lengan pena, barograf membaca
perubahan tekanan atmosfer seperti barometer aneroid sedangkan lengan pena
mencatat hasil pengukuran pada kertas atau media lain.
Barograf, gambar: bukowskismarket.com
Hasil pencatatan ini – dikenal sebagai barogram – memungkinkan para ilmuwan
dan ahli meteorologi untuk mempelajari iklim suatu daerah dalam jangka panjang,
bukan hanya cuaca dalam satu hari.
5. Digital Barometer
Digital Barometer
Modern ini, stasiun cuaca tidak lagi menggunakan barometer konvensional seperti
barometer air atau raksa. Hal ini dikarenakan untuk memperoleh hasil yang lebih
akurat, efektif serta efisien dipergunakanlah barometer digital.
Prinsip Kerja Barometer
Meskipun tampak sederhana dengan manfaatnya yang luar bisa, untuk
menciptakan barometer tak semudah dibayangkan. Prosesnya panjang hingga
mencapai paripurna dalam keakuratan mengukur tekanan udara dan prakiraan
cuaca.
Bagan barometer raksa
Terlebih prinsip kerja dari barometer raksa mengacu pada konsep fisika tentang
fluida terutama bersangkutan dengan tekanan, hukum kontinuitas dan manometer.
Sebuah barometer raksa memiliki tabung kaca dengan ketinggian minimal 84 cm,
ditutup pada salah satu ujungnya, dengan reservoir merkuri mengisi penuh, dan
terbuka di pangkalnya. Berat merkuri menciptakan vakum di bagian atas tabung.
Merkuri dalam tabung menyesuaikan sampai berat merkuri dalam kolom tabung
menghasilkan tekanan atmosfer bekerja pada reservoir.Barometer bekerja dengan
menyeimbangkan berat merkuri dalam tabung gelas terhadap tekanan atmosfer
sama seperti satu set timbangan. Jika berat merkuri kurang dari tekanan atmosfer,
tingkat merkuri dalam tabung gelas naik. Jika berat merkuri lebih dari tekanan
atmosfer, tingkat merkuri jatuh/turun.
Tekanan atmosfer pada dasarnya adalah berat udara di atmosfer di atas reservoir,
sehingga tingkat merkuri terus berubah sampai berat merkuri dalam tabung gelas
persis sama dengan berat udara di atas reservoir.
Torricelli mencatat bahwa ketinggian air raksa dalam barometer berubah sedikit
setiap hari dan menyimpulkan bahwa ini dikarenakan terjadi perubahan tekanan di
atmosfer.
Desain barometer merkuri yang menimbulkan ekspresi tekanan atmosfir dalam inci
atau milimeter atau kaki: tekanan dikutip tingkat tinggi merkuri dalam kolom
vertikal. Biasanya, tekanan atmosfer diukur antara 26,5-31,5 inci Hg. Prinsipnya
tekanan atmosfer normal (1 atm) adalah setara dengan 760 milimeter air raksa.
Aplikasi Barometer
Dalam kehidupan sehari-hari barometer digunakan stasiun cuaca atau laboratorium
penelitian untuk mengukur tekanan udara disekitar ataupun dalam daerah
global. Berikut aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari:
1. Meteorologi Untuk Mengukur Cuaca
Barometer telah lama digunakan untuk mengukur pola cuaca. Tekanan udara dari
tinggi dan rendah yang bergerak di seluruh dunia berguna dalam menentukan atau
memprediksi seperti apakah cuaca pada waktu tertentu dan pada tanggal tertentu.
Hal tersebut merupakan penggunaan yang paling dasar dari barometer, perangkat
ini juga membantu menentukan apakah akan panas atau dingin, atau menentukan
surah hujan pada setiap tanggal tertentu.
2. Penerbangan
Aplikasi dari barometer termasuk perangkat yang dapat membaca tekanan udara
yang melaporkan kecepatan udara pesawat terbang. Sering disebut tabung pitot,
perangkat ini adalah jenis barometer yang merasakan tekanan udara yang bergerak
melawan pesawat dan kemudian mengubah bacaan ini menjadi indikator kecepatan
udara yang diperkirakan, kemudian memungkinkan pilot untuk menentukan
seberapa cepat mereka bergerak relatif terhadap udara di sekitar mereka.
Masih dalam perjalanan di udara penggunaan untuk barometer di pesawat atau di
tempat lain adalah sebagai ukuran ketinggian. Karena udara semakin tipis dan
ringan pada permukaan yang lebih tinggi saat bepergian ke atmosfer, barometer
dapat berguna untuk menentukan seberapa tinggi di atas permukaan laut.
Barometer yang memiliki fungsi ini sering disebut altimeter atau ketinggian meter.
3. Sains dan Industri
Kompor, peralatan pengalengan dan ketel uap pun menggunakan aplikasi dari
barometer. Selain itu bagi seorang ilmuwan saat melakukan riset atau penilitian
harus memperhatikan kondisi udara disekitar. Sehingga sangat wajar barometer
merupakan alat yang selalu harus hadir dalam setiap percobaan atau penilitian.
Bukan hanya itu, di bidang farmasi dan industri elektronik, barometer menjadi
bagin penting untuk menjaga kualitas produk yang dihasilkan.
4. Jam Tangan dan Smartphone
Abad 20 menjadi abad yang memukau bagi penciptaan ponsel cerdas. Smartphone
menjadi andalan kita dalam beraktivitas kapanpun dimanapun, termasuk salah
satunya aplikasi Barometer yang bisa diunduh lewat google apps ataupun Apple.
Bahkan jam tangan pun menggunakan digital barometer untuk mengetahui tekanan
udara. Hal ini berfungsi dalam kegiatan sehari-hari dan sangat fleksibel. Termasuk
saat kegiatan menyelam di laut lepas.
Perhitungan tekanan udara:
Menggunakan persamaan tekanan udara dalam konsep fluida, dimana tekanan
atmosfer berbanding lurus dengan massa jenis fluida, gravitasi dan
ketinggian/kedalaman seperti berikut:
Patm = ρgh
Dengan P = tekanan atmosfer, g = percepatan gravitasi dan h=
ketinggian/kedalaman.