Imagine a particle of mass m, constrained to move along the x-axis, subject to some specified force F(x, t). The program of classical mechanics is to deter- mine the position of the particle at any given time: x(t). Once we know that, we can figure out the velocity (\( v=\frac{dx}{dt}\) ), the momentum (p = mv), the kinetic energy ( \( T=\frac{1}{2}mv^2 \) ), or any other dynamical variable of interest. And how do we go about determining x(t)? We apply Newton's second law: F = ma. (For conservative systems the only kind we shall consider, and, fortunately, the only kind that occur at the microscopic level---the force can be expressed as the derivative of a potential energy function, \( F=-\frac{\partial V}{\partial x} \) , and Newton's law reads \( m\frac{d^2x}{dt^2}=-\frac{\partial V}{\partial x} \) .) This, together with appropriate initial conditions (typically the position and velocity at t 0), determines x(t). Quantum mechanics approaches this same problem quite differentl...
A. Transmisi Data
Transmisi data merupakan proses untuk melakukan pengiriman data dari satu sumber data ke penerima data menggunakan komputer atau media elektronik. Untuk melakukan transmisi data diperlukan suatu media.
Beberapa jenis media transmisi adalah sebagai berikut.
1. Serat Optik (fiber optic)
Suatu medium yang terbuat dari plastik yang fleksibel tipis dan mampu menghantarkan sinar (data).
2. Gelombang Mikro (microwave)
Digunakan untuk menghantarkan data jarak jauh (telekomunikasi jarak jauh) dan untuk antena parabola.
3. Kabel Koaksial
Digunakan untuk transmisi telepon, TV kabel, dan TV jarak jauh dengan menggunakan frekuensi tinggi sehingga tidak mengalami gangguan di udara.
4. Gelombang Radio
Dapat merambat ke segala arah sehingga tidak memerlukan antena parabola, tetapi dapat mengalami gangguan api listrik di udara seperti hujan dan petir. Digunakan pada band VHF dan UHF (30 MHz sampai 1 GHz).
5. Transmisi Satelit
Stasiun relai yang langsung dapat ditransmisikan langsung ke rumah-rumah, transmisi telepon jarak jauh dengan menggunakan teknologi DBS (Direct Broadcast Satellite) sehingga dapat menekan biaya karena memakai sistem VSAT (Very Small Aperture Terminal)
Transmisi data terjadi antara transmitter (pemancar/pengirim) dan receiver (penerima) melalui beberapa media transmisi. Kecepatan transmisi bergantung pada lebar frekuensi atau bandwidth. Ada dua kecepatan transmisi, yaitu sebagai berikut.
1. Kecepatan Transmisi Seri
Data yang diterima harus mencapai jumlah bit tertentu karena satuan yang digunakan adalah bps (bit per second).
2. Kecepatan Transmisi Paralel
Data yang diterima menyatakan banyaknya jumlah bit per karakter dengan satuan kps (karakter per second)
Spektrum gelombang elektromagnetik yang biasa digunakan pada transmisi data dapat dilihat dalam tabel berikut.
Hubungan antara kecepatan data (database) dengan lebar pita (bandwidth) merupakan medium transmisi apapun yang digunakan akan menyesuaikan dengan band frekuensi yang terbatas sehingga database yang dapat melewati medium transmisi menjadi terbatas. Jika kecepatan sinyal besar, maka lebar pita menjadi besar juga.
Sinyal dinyatakan sebagai fungsi waktu yaitu sebagai berikut :
&space;=&space;A&space;sin(2\pi&space;ft+&space;\theta) "s(t) = A sin(2\pi ft+ \theta)")
dengan :
A = ampitudo (sinyal maksimum)
t = waktu (s)
f = frekuensi
= fase
Sinyal ditransmisikan sepanjang medium sehingga akan kehilangan pelemahan (attenuation) kekuatan sinyal. Untuk mengatasinya dengan cara meletakkan amplifier pada beberapa titik untuk memperbesar kekuatan sinyal (gain). Transmisi data terbagi menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.
1. Transmisi Analog
Suatu upaya mentransmisi sinyal analog tanpa memerhatikan muatannya. Untuk mencapai jarak yang jauh digunakan amplifier sehingga akan menambah kekuatan sinyal dan menghasilkan distorsi yang terbatas, tetapi akan meningkatkan noise (gangguan).
2. Transmisi Digital
Suatu upaya menstransmisikan sinyal dengan muatan listrik sehingga daerah jangkauannya luas dengan kecepatan sangat tinggi. Agar tidak terjadi distorsi saat mencapai jarak yang jauh digunakan repeater yang yang menghasilkan sinyal "1" atau "0".
B. Penyimpan Data
Penyimpan data merupakan salah satu komponen yang terdapat di dalam komputer modern yang berkaitan dengan mikroprosesor berfungsi untuk mempertahankan informasi. Ada beberapa jenis alat penyimpan data, yaitu sebagai berikut.
1. Hard Disk
Perangkat keras komputer atau laptop yang berfungsi untuk menyimpan data secara permanen dengan daya tampung cukup besar yang dihasilkan oleh suatu pemrosesan komputer atau Laptop, namun data-datanya tidak akan hilang (terhapus). Penyimpanan data oleh hard disk ini sering disebut penyimpanan secara magnetik karena hardrive-nya menyatu dengan medianya.
2. Flash Disk
Alat menyimpan data yang umumnya mempunyai kapasitas memori 128 MB sampai dengan 64 GB dengan menggunakan interface jenis USB (Universal Serial Bus) sangat praktis dan ringan. Alat ini termasuk alat penyimpanan data memory flash type HAND. Alat ini termasuk penyimpanan secara elektronik.
3. Floppy Disk
Alat untuk membaca disket sebagai tempat menulis dan menyimpan data serta menjalankan sistem operasi dan aplikasi.
4. Compact Disc (CD)
Alat penyimpanan data berupa piringan berwarna perak terbuat dari lapisan plastik yang disinari oleh laser. Alat penyimpanan ini secara optik dengan proses penyimpanan data dilakukan dengan cara menguraikan cahaya putih dalam spektrum warna dan kemudian disimpan dalam media tersebut.
5. Digital Video Disc (DVD)
Alat untuk penyimpanan video dan data secara optik. Untuk membaca DVD menggunakan sinar laser dengan panjang gelombang 6.500
berwarna merah.
6. Random Access Memory (RAM)
Alat untuk menyimpan data sementara pada saat komputer digunakan dan dapat diakses secara random. Kegunaan RAM adalah untuk mempercepat pemrosesan data pada komputer.
C. Sumber Energi Terbarukan dan Tak Terbarukan
1. Sumber Energi Terbarukan
Indonesia memiliki sumber energi terbarukan yang cukup besar di antaranya sebagai berikut.
a. Biomassa
Jenis energi terbarukan yang berasal dari organisme yang hidup atau belum lama mati. Sumber biomassa berasal dari bahan bakar kayu, limbah, dan alkohol.
b. Panas Bumi
Sumber energi terbarukan berupa energi termal yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi panas bumi berlimpah dan ramah lingkungan.
c. Energi Air
Energi terbarukan yang dihasilkan dengan memanfaatkan energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki air yang dikenal dengan PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air).
d. Energi Matahari
Energi terbarukan yang bersumber dari radiasi panas yang dipancarkan oleh matahari.
e. Energi Angin
Energi terbarukan yang dihasilkan oleh angin melalui kincir angin untuk menangkap angin yang diubah menjadi energi listrik
f. Energi Gelombang Laut
Energi terbarukan yang bersumber dari tekanan naik turunnya gelombang air laut.
g. Biogas
Energi alternatif yang dibuat dengan memanfaatkan kotoran sapi melalui proses anaerobik digestion (tanpa menggunakan oksigen). Pemanfaatan energi biogas memiliki banyak keuntungan, yaitu mengurangi efek gas rumah kaca, menghasilkan panas dan daya listrik, serta hasil samping berupa pupuk padat dan cair.
Energi terbarukan merupakan salah satu agenda dari Kementerian Negara Riset dan Teknologi yang sedang digalakkan saat ini akibat dari penurunan hasil minyak bumi. Keuntungan dari energi terbarukan adalah dapat diperbarui setelah digunakan sehingga tidak pernah habis.
2. Sumber Energi Tak Terbarukan
Energi yang tidak dapat diperbaharui jika telah digunakan sehingga cadangan energi ini semakin lama semakin berkurang sampai saat bisa habis. Sumber energi yang tidak dapat diperbarui, antara lain minyak bumi, gas alam, dan batu bara.
D. Pembangkit Energi Listrik
Pembangkit energi listrik adalah sebuah alat yang dapat menghasilkan energi listrik dari berbagai sumber energi. Generator merupakan salah satu alat pembangkit energi listrik dengan mengubah energi mekanik menjadi listrik melalui induksi medan magnet yang dihasilkan. Putaran dari generator ini dapat digerakkan oleh air (PLTA), oleh uap (PLTU), oleh reaktor panas tenaga nuklir (PLTN), dan oleh angin.
Di Indonesia yang paling umum digunakan adalah pembangkit listrik dengan menggunakan bahan bakar fosil seperti gas alam, minyak bumi, dan batu bara. Namun saat ini di Indonesia sudah mulai menggunakan air, matahari, dan panas bumi sebagai sumber pembangkit energi listrik karena cadangan minyak bumi kita sudah mulai menyusut.
E. Dampak Lingkungan
Semakin pesatnya pembangunan di bidang industri, informasi, transportasi, dan teknologi menyebabkan kualitas lingkungan menurun akibat penggunaan bahan bakar fosil berlebihan sehingga terjadi pencemaran udara, pencemaran air, pencemaran tanah, dan pencemaran suara seperti dijabarkan sebagai berikut.
1. Pencemaran Udara
Pencemaran udara dapat berupa gas seperti gas, CO yang merupakan hasil pembakaran tidak sempurna dari kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar dari bensin dan solar. Gas buang ini sangat berbahaya karena tidak berwarna dan tidak berbau. Gas CO2, juga berbahaya karena dapat mengikat panas matahari sehingga suhu bumi menjadi panas dan terjadi pemanasan global (efek rumah kaca). Polusi udara juga bisa berasal dari materi radioaktif.
2. Pencemaran Air
Pencemaran pada air dapat disebabkan oleh limbah industri, pembuangan sampah domestik dan jika terakumulasi bisa menjadi racun dan sampah organik akibat dibusukkan oleh bakteri. Pencemaran di laut juga bisa disebabkan oleh tumpahan minyak bumi akibat kecelakaan kapal tanker minyak yang bisa merusak terumbu karang.
3. Pencemaran Tanah
Pencemaran tanah dapat disebabkan oleh sampah-sampah berbahan plastik dan penggunaan peptisida yang berlebihan.
4. Pencemaran Suara
Polusi suara dapat disebabkan oleh suara bising kendaraan bermotor atau mesin-mesin pabrik sehingga dapat mengganggu pendengaran.
5. Pencemaran Cahaya
Polusi cahaya disebabkan oleh cahaya yang membuat kesulitan untuk mengamati bintang-bintang di malam hari.
Transmisi data merupakan proses untuk melakukan pengiriman data dari satu sumber data ke penerima data menggunakan komputer atau media elektronik. Untuk melakukan transmisi data diperlukan suatu media.
Beberapa jenis media transmisi adalah sebagai berikut.
1. Serat Optik (fiber optic)
Suatu medium yang terbuat dari plastik yang fleksibel tipis dan mampu menghantarkan sinar (data).
2. Gelombang Mikro (microwave)
Digunakan untuk menghantarkan data jarak jauh (telekomunikasi jarak jauh) dan untuk antena parabola.
3. Kabel Koaksial
Digunakan untuk transmisi telepon, TV kabel, dan TV jarak jauh dengan menggunakan frekuensi tinggi sehingga tidak mengalami gangguan di udara.
4. Gelombang Radio
Dapat merambat ke segala arah sehingga tidak memerlukan antena parabola, tetapi dapat mengalami gangguan api listrik di udara seperti hujan dan petir. Digunakan pada band VHF dan UHF (30 MHz sampai 1 GHz).
5. Transmisi Satelit
Stasiun relai yang langsung dapat ditransmisikan langsung ke rumah-rumah, transmisi telepon jarak jauh dengan menggunakan teknologi DBS (Direct Broadcast Satellite) sehingga dapat menekan biaya karena memakai sistem VSAT (Very Small Aperture Terminal)
Transmisi data terjadi antara transmitter (pemancar/pengirim) dan receiver (penerima) melalui beberapa media transmisi. Kecepatan transmisi bergantung pada lebar frekuensi atau bandwidth. Ada dua kecepatan transmisi, yaitu sebagai berikut.
1. Kecepatan Transmisi Seri
Data yang diterima harus mencapai jumlah bit tertentu karena satuan yang digunakan adalah bps (bit per second).
2. Kecepatan Transmisi Paralel
Data yang diterima menyatakan banyaknya jumlah bit per karakter dengan satuan kps (karakter per second)
Spektrum gelombang elektromagnetik yang biasa digunakan pada transmisi data dapat dilihat dalam tabel berikut.
| Frekuensi Band | Nama |
| 3 - 10 kHz | Elf (Extremely Low Frequency) |
| 10 - 30 kHz | VLF (Very Low Frequency) |
| 30 - 300 kHz | LF (Low Frequency) |
| 300 - 3.000 kHz | MF (Medium Frequency) |
| 3 - 30 MHz | HF (High Frequency) |
| 30 - 300 MHz | VHF (Very High Frequency) |
| 300 - 3.000 MHz | UHF (Ultra High Frekuency) |
| 3 - 30 GHz | SHF (Super High Frequency) |
Hubungan antara kecepatan data (database) dengan lebar pita (bandwidth) merupakan medium transmisi apapun yang digunakan akan menyesuaikan dengan band frekuensi yang terbatas sehingga database yang dapat melewati medium transmisi menjadi terbatas. Jika kecepatan sinyal besar, maka lebar pita menjadi besar juga.
Sinyal dinyatakan sebagai fungsi waktu yaitu sebagai berikut :
A = ampitudo (sinyal maksimum)
t = waktu (s)
f = frekuensi
Sinyal ditransmisikan sepanjang medium sehingga akan kehilangan pelemahan (attenuation) kekuatan sinyal. Untuk mengatasinya dengan cara meletakkan amplifier pada beberapa titik untuk memperbesar kekuatan sinyal (gain). Transmisi data terbagi menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.
1. Transmisi Analog
Suatu upaya mentransmisi sinyal analog tanpa memerhatikan muatannya. Untuk mencapai jarak yang jauh digunakan amplifier sehingga akan menambah kekuatan sinyal dan menghasilkan distorsi yang terbatas, tetapi akan meningkatkan noise (gangguan).
2. Transmisi Digital
Suatu upaya menstransmisikan sinyal dengan muatan listrik sehingga daerah jangkauannya luas dengan kecepatan sangat tinggi. Agar tidak terjadi distorsi saat mencapai jarak yang jauh digunakan repeater yang yang menghasilkan sinyal "1" atau "0".
B. Penyimpan Data
Penyimpan data merupakan salah satu komponen yang terdapat di dalam komputer modern yang berkaitan dengan mikroprosesor berfungsi untuk mempertahankan informasi. Ada beberapa jenis alat penyimpan data, yaitu sebagai berikut.
1. Hard Disk
Perangkat keras komputer atau laptop yang berfungsi untuk menyimpan data secara permanen dengan daya tampung cukup besar yang dihasilkan oleh suatu pemrosesan komputer atau Laptop, namun data-datanya tidak akan hilang (terhapus). Penyimpanan data oleh hard disk ini sering disebut penyimpanan secara magnetik karena hardrive-nya menyatu dengan medianya.
2. Flash Disk
Alat menyimpan data yang umumnya mempunyai kapasitas memori 128 MB sampai dengan 64 GB dengan menggunakan interface jenis USB (Universal Serial Bus) sangat praktis dan ringan. Alat ini termasuk alat penyimpanan data memory flash type HAND. Alat ini termasuk penyimpanan secara elektronik.
3. Floppy Disk
Alat untuk membaca disket sebagai tempat menulis dan menyimpan data serta menjalankan sistem operasi dan aplikasi.
4. Compact Disc (CD)
Alat penyimpanan data berupa piringan berwarna perak terbuat dari lapisan plastik yang disinari oleh laser. Alat penyimpanan ini secara optik dengan proses penyimpanan data dilakukan dengan cara menguraikan cahaya putih dalam spektrum warna dan kemudian disimpan dalam media tersebut.
5. Digital Video Disc (DVD)
Alat untuk penyimpanan video dan data secara optik. Untuk membaca DVD menggunakan sinar laser dengan panjang gelombang 6.500
6. Random Access Memory (RAM)
Alat untuk menyimpan data sementara pada saat komputer digunakan dan dapat diakses secara random. Kegunaan RAM adalah untuk mempercepat pemrosesan data pada komputer.
C. Sumber Energi Terbarukan dan Tak Terbarukan
1. Sumber Energi Terbarukan
Indonesia memiliki sumber energi terbarukan yang cukup besar di antaranya sebagai berikut.
a. Biomassa
Jenis energi terbarukan yang berasal dari organisme yang hidup atau belum lama mati. Sumber biomassa berasal dari bahan bakar kayu, limbah, dan alkohol.
b. Panas Bumi
Sumber energi terbarukan berupa energi termal yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi panas bumi berlimpah dan ramah lingkungan.
c. Energi Air
Energi terbarukan yang dihasilkan dengan memanfaatkan energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki air yang dikenal dengan PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air).
d. Energi Matahari
Energi terbarukan yang bersumber dari radiasi panas yang dipancarkan oleh matahari.
e. Energi Angin
Energi terbarukan yang dihasilkan oleh angin melalui kincir angin untuk menangkap angin yang diubah menjadi energi listrik
f. Energi Gelombang Laut
Energi terbarukan yang bersumber dari tekanan naik turunnya gelombang air laut.
g. Biogas
Energi alternatif yang dibuat dengan memanfaatkan kotoran sapi melalui proses anaerobik digestion (tanpa menggunakan oksigen). Pemanfaatan energi biogas memiliki banyak keuntungan, yaitu mengurangi efek gas rumah kaca, menghasilkan panas dan daya listrik, serta hasil samping berupa pupuk padat dan cair.
Energi terbarukan merupakan salah satu agenda dari Kementerian Negara Riset dan Teknologi yang sedang digalakkan saat ini akibat dari penurunan hasil minyak bumi. Keuntungan dari energi terbarukan adalah dapat diperbarui setelah digunakan sehingga tidak pernah habis.
2. Sumber Energi Tak Terbarukan
Energi yang tidak dapat diperbaharui jika telah digunakan sehingga cadangan energi ini semakin lama semakin berkurang sampai saat bisa habis. Sumber energi yang tidak dapat diperbarui, antara lain minyak bumi, gas alam, dan batu bara.
D. Pembangkit Energi Listrik
Pembangkit energi listrik adalah sebuah alat yang dapat menghasilkan energi listrik dari berbagai sumber energi. Generator merupakan salah satu alat pembangkit energi listrik dengan mengubah energi mekanik menjadi listrik melalui induksi medan magnet yang dihasilkan. Putaran dari generator ini dapat digerakkan oleh air (PLTA), oleh uap (PLTU), oleh reaktor panas tenaga nuklir (PLTN), dan oleh angin.
Di Indonesia yang paling umum digunakan adalah pembangkit listrik dengan menggunakan bahan bakar fosil seperti gas alam, minyak bumi, dan batu bara. Namun saat ini di Indonesia sudah mulai menggunakan air, matahari, dan panas bumi sebagai sumber pembangkit energi listrik karena cadangan minyak bumi kita sudah mulai menyusut.
E. Dampak Lingkungan
Semakin pesatnya pembangunan di bidang industri, informasi, transportasi, dan teknologi menyebabkan kualitas lingkungan menurun akibat penggunaan bahan bakar fosil berlebihan sehingga terjadi pencemaran udara, pencemaran air, pencemaran tanah, dan pencemaran suara seperti dijabarkan sebagai berikut.
1. Pencemaran Udara
Pencemaran udara dapat berupa gas seperti gas, CO yang merupakan hasil pembakaran tidak sempurna dari kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar dari bensin dan solar. Gas buang ini sangat berbahaya karena tidak berwarna dan tidak berbau. Gas CO2, juga berbahaya karena dapat mengikat panas matahari sehingga suhu bumi menjadi panas dan terjadi pemanasan global (efek rumah kaca). Polusi udara juga bisa berasal dari materi radioaktif.
2. Pencemaran Air
Pencemaran pada air dapat disebabkan oleh limbah industri, pembuangan sampah domestik dan jika terakumulasi bisa menjadi racun dan sampah organik akibat dibusukkan oleh bakteri. Pencemaran di laut juga bisa disebabkan oleh tumpahan minyak bumi akibat kecelakaan kapal tanker minyak yang bisa merusak terumbu karang.
3. Pencemaran Tanah
Pencemaran tanah dapat disebabkan oleh sampah-sampah berbahan plastik dan penggunaan peptisida yang berlebihan.
4. Pencemaran Suara
Polusi suara dapat disebabkan oleh suara bising kendaraan bermotor atau mesin-mesin pabrik sehingga dapat mengganggu pendengaran.
5. Pencemaran Cahaya
Polusi cahaya disebabkan oleh cahaya yang membuat kesulitan untuk mengamati bintang-bintang di malam hari.
Comments
Post a Comment