Materi, Energi, dan Alam semesta

Oleh Siti Qomariyah

 1DF01

57212081

Materi

Materi adalah setiap objek atau bahan yang membutuhkan ruang, yang jumlahnya diukur oleh suatu sifat yang disebut massa.  Secara umum materi dapat juga didefinisikan sebagai sesuatu yang memiliki massa dan menempati volume.

Materi tersusun atas molekul-molekul, dan molekul pun tersusun atas atom-atom. Materi umumnya dapat dijumpai dalam empat fase berbeda, yaitu padat, cairan, gas, dan plasma (wujud zat). Namun demikian, terdapat pula fase materi yang lain, seperti kondensat Bose-Einstein.

Energi

Definisi energi adalah daya kerja atau tenaga, energi berasal dari bahasa Yunani yaitu energia yang merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya enegi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Ditinjau dari asalnya energi mempunyai bermacam-macam bentuk seperti berikut :

1. Energi potensial
2. Energi kinetic
3. Energi kimia,
4. Energi kalor
5. Energi listrik
6. Energi bunyi
7. Energi nuklir
8. Energi radiasi

Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2110370-pengertian-energi/#ixzz2AqozDD

 1.    Energi potensial adalah energi yang memperngaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak lain terkait dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari energi potensial tersebut. Satuan SI untuk mengukur usaha dan energi adalah Joule (simbol J).

Sebutan "energi potensial" pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine

2.     Energi kinetis atau energi gerak (juga disebut energi kinetik) adalah energi yang dimiliki oleh sebuah benda karena gerakannya.

Energi kinetis sebuah benda didefinisikan sebagai usaha yang dibutuhkan untuk menggerakkan sebuah benda dengan massa tertentu dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan tertentu.

Energi kinetis sebuah benda sama dengan jumlah usaha yang diperlukan untuk menyatakan kecepatan dan rotasinya, dimulai dari keadaan diam.
Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2110373-macam-macam-energi/#ixzz2AqrMPLkn

43.Pengertian energi kalor, yaitu bentuk energi yang banyak kita jumpai seperi matahari, api atau bentu energi yang lain yang harus dibentuk dalam bentuk kalor misalnya setrika, solder dan kompor.

54. Pengertian energi listrik, yaitu energi yang tersimpan dalam arus listik (muatan yang bergerak0. Energi ini banyak dimanfaatnya. Contoh radio, solder, televisi dan lain sebagainya

65. Pengertian energi bunyi, terdapat di dalam segala jenis bunyi. Misalnya orang berbicara, seruling, ledakan bom dan petir. Bukti bahwa bunyi memilliki energi yaitu ledakan petir yang dahsyat dapat mengakibatkan pecahnya kaca jendela.

76. Pengertian Energi nuklir yaitu energi yang dihasilkan oleh reaksi pembelahan inti (fisi) berantai

87. Pengertian Energi radiasi yaitu energi yang diperoleh dari pancaran benda berpijar

Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2110373-macam-macam-energi/#ixzz2AqrtQfoy

Alam Semesta

                Menurut pendapat bangsa Yunani dan orang-orang abad pertengahan  mengungkapkan teori bahwa Bumi adalah pusat tata surya atau dikenal dengan teori Geosentrik, teori ini bertahan selama 14 abad lamanya. Teori ini terbantahkan setelah Nicolaus Copernicus (1540), seorang astronom Polandia menyatakan teori Heliosentrik yang menyatakan bahwa matahari berada dalm keadaab diam dan planet-planet termasuk bumi bergerak mengitari matahari.

                Alam semesta (jagat raya) yang maha luas ini terdiri dari mulyaran galaksi, tiap galaksi mengandung milyaran bintang. Salah satu galaksi yang kita ketahui adalah galaksi Milky Way atau biasa kita sebut Bima Sakti, disebut milky way karena galaksi ini memiliki warna yang sama seperti susu. Pada pinggiran galaksi ini terdapat matahari yang merupakan pusat tata surya. Bumi dan kedelapan planet lainnya beserta satelit alamiahnya bergerak mengelilingi matahari dalam porosnya masing-masing.  Kedelapan planet tersebut adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan neptunus. Selain planet-planet beserta satelitnya, matahari sebagai pusat tata surya juga dikitari oleh benda-benda antar planet seperti asteroid, komet, dan meteorid.  Karena itu kita mengidentifikasikan tata surya  adalah suatu sistem dengan matahari sebagai pusat dikitari oleh planet-planet dan benda-benda antarplanet. 

A.   Planet

              Planet adalah suatu benda gelap yang mengorbit pada sebuah bintang, sebagai benda gelap planet tidak ,memiliki sumber cahaya sendiri sehingga planet membutuhkan bintang seperti matahari. 

a.       Pengelompokan Planet

Ada tiga cara pengelompokan planet, yaitu:

1.      Planet yang dikelompokkan berdasarkan bumi sebagai pembatasnya, yaitu planet Inferior dan planet Superior. Planet Inferior adalah planet yang terletak di dalam orbit Bumi, yaitu Merkurius dan Venus.

Planet Superior adalah planet yang terletak diluar orbit Bumi, yaitu Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

2.      Planet yang dikelompokkan dengan lintasan Asteroid sebagai pembatas, yaitu Planet dalam dan Planet luar. Planet dalam adalah Planet yang terletak didalam lintasan Asteroid, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Planet Luar adalah planet yang terletak diluar lintasan Asteroid, yaitu Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

3.      Planet yang dikelompokkan nerdasarkan ukuran dan komposisi bahan penyusunnya, yaitu Planet terrestrial dan Planet jovian. Planet terrestrial adalah planet yang ukuran dan komposisi penyusunannya batuan mirip dengan Bumi, seperti Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Planet Jovian adalah planet yang berukuran besar dan memiliki komposisi penyusunannya seperti Jupiter, yaitu sebagian es dan hydrogen, planet yang termasuk adalah Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

b.      Bentuk orbit Planet

Copernicus mengusulkan bahwa orbit untuk setiap planet adalah lingkaran, Namun teori itu dipatahkan oleh Johannes Kepler berdasrkan perhitungan matematisnya bahwa bentuk orbit setiap planet adalah elips. Seperti bunyi hokum pertamanya setiap palnet bergerak dalam orbit berbentuk elips mengitari matahari, dengan matahari berada di salah satu titik focus elips.

c.       Gravitasi Planet

Gravitasi adalah gaya yang menarik setiap benda dalam alam semesta menuju kesetiap benda lainnya dalam alam semesta. Gaya ini ditemukan oleh Isac Newton dengan tidak sengaja, saat itu beliau sedang duduk dibawah pohon apel dan tiba-tiba sebuah apel jatuh kekepalanya, kemudian beliau berfikir kenapa apel ini jatuh kebawah?  Sejak saat itu ditelitilah ilmu mengenai gravitasi Bumi hingga saat ini. Mengapa setiap planet tidak bertabrakan?  karena setiap planet berada pada jarak yang berbeda dari matahari. Jaraknya yang cukup jauh, orbit yang berbeda dan lintasan serta masa planet yang tetap menyebabkan planet-planet tidak akan mungkin bertabrakan.

d.      Periode Revolusi dan Rotasi

Revolusi adalah waktu yang diperlukan oleh sebuah planet untuk beredar satu kali mengelilingi matahari.

Rotasi adalah waktu yang diperluakan oleh sebuah planet untuk berputar satu kali dalam porosnya sediri.

e.       Satelit Alamiah

Satelit adalah suatu benda kecil yang mengitari sebuah planet sebagai pengiring. Ada dua jenis satelit, yaitu satelit ilmiah dan satelit buatan. Satelit alamiah sendiri adalah satelit yang sudah ada dalam tata surya kita contoh satelit alamiah kita adalah bulan.

B.      Benda  Antarplanet

 Dalam tata surya kita juga terdapat benda-benda antarplanet  atau ada yang menyebutnya benda angkasa atau benda langit, yaitu :

·         Asteroid, benda antarplanet berupa bongkah  batuan, yang terdapat dalam sebuah sabuk antar Mars dan Jupiter.

·         Komet, banda anratplanet berupa bongkah es dan debu, yang meluncur sangat cepat melintasi tata surya.

·         Meteoroid , batuan yanf terdapat di dalam ruang antarplanet yang berukuran sebutir biji padi sampai dengan sebesar gerbong kereta api, meteoroid-meteoroid ini sebagian besar berasal dari komet dan asteroid.

·         Meteor, meteoroid yang tertarik oleh gravitasi bumi, karena kecepatannya yang tinggi saat mendekati bumi meteoroid itu bergesekan langsung dengan atmosfer bumi sehingga meteoroid itu menjadi panas dan timbul pijaran pada bagian luar meteoroid, dan kita melihatnya berupa garis cahaya dilangit.

·         Meteorit, sisa-sisa dari meteoroid yang tidak habis terbakar diangkasa bumi dan jatuh kepermukaan bumi.

C.   Asal Usul Tata Surya

        Ada empat teori terbentuknya tata surya, yaitu:

1.      Teori Kabut

Pada tahun 1799 Immanuel Kant (Jerman), dan pada tahun 1799 Simon de Laplace (Perencis) mengajuakan teori asal usul tata surya yang hapir sama yaitu teori Kabut atau teori Nebula.

Nebula adalah kabut yang terdiri dari  gas (terutama helium dan hidrogen) dan debu-debu angkasa. Menurut teori ini mula-mula ada sebuah nebula yang baur dan hampir bulat, yang berotasi dengan kecepatan yang sangat lambat, sehingga mulai menyusut. Akibat penyusutan dan rotasi terbentuklah sebuah cakram datar di bagian tengahnya. Penyusutan berlanjut dan matahari mulai terbentuk dipusat cakram. Cakram berputar lebih cepat sehingga bagian-bagian tepi cakram terlepas menbentuk gelang-gelang bahan. Kemudian bahan dalam gelang-gelang memadat menjadi planet-planet yang berevolusi dalam orbit elips mengitari matahari. Bulan-bulan dari planet juga terbentuk dengan cara yang sama.

2.      Teori Planetesimal

Teori ini di ajukan oleh T.C Chamberlein dan F.R Moulton (Amerika) pada awal abad ke-20.  Menurut teori ini matahari sebelumnya telah ada sebagai salah satu bintang yang ada di langit. Pada suatu waktu sebuah bintang bepapasan dengan matahari pada jarak yang cukup dekat. Karena jaraknya yang cukup dekat maka tarikan gravitasi bintang yang lewat menyebabkan sebagian bahan dari matahari (lidah raksasa) tertarik kearah bintang itu. Ketika bintang  menjauh lidah raksasa itu sebagian jatuh kematahari dan sebagian terhambur menjadi gumpalan kecil atau Platesimal. Platesimal itu melayang di angkasa sebagai benda dingin dalam orbit mengitari matahari. Dengan tumbukan dan tarikan gravitasi, planetesimal besar menyapu yang lebih kecil dan akhirnya  menjadi planet-planet.

3.      Teori Bintang Kembar

Teori ini diusulkan pada tahun 1930-an, dahulu matahari mungkin merupakan bintang kembar. Kemudian yang satu meledak menjadi kepin gan-kepingan. Karena pengaruh gaya gravitasi dari bintang yang satunya maka kepingan-kepingan itu bergerak mengitari bintang yang satunya dan menjadi planet-planet sedangkan bintang yang tidak meledak menjadi matahari.

4.      Teori Proto planet

Teori ini pada dasarnya menyatakan bahwa tata surya terbentuk dari gumpalan awan gas dan debu. Lebih dari 5 milyar tahun yang lalu, salah satu gumpalan awan itu mengalami pemampatan. Pada proses pemampatan itu partikel-partikel itu tertarik kedalam menuju pusat awan, membentuk gumpalan bola, dan mulai berotasi. Begitu partikel debu tertarik kedalam, maka rotasi gumpalan awan harus bertambah. Karena rotasi cepat ini, maka gumpalan gas mulai memipih menyerupai bentuk cakram, yaitu tenal dibagian tengah saling menekan sehimgga menimbulkan panas dan berpijar. Bagian tengah yang berpijar inilah sebagian protosun yang akhirnya menjadi matahari. Bagian tepi yang berotasi sangat ceoat menyebabkan bagian ini terpecah-pecah menjadi banyak gumpalan gas dan debu yang lebih kecil. Gumpalan ini juga berotasi, sehingga menjadi planet dan satelitnya.

Sumber: Tata Surya,Sains Fisika SMP,2002