1. Adanya objek bergetar
2. Objek harus memiliki kontak dengan udara
3. Pendengar harus mendapat kontak dengan udara tersebut.
4. Kontak udara antara sumber dan pendengar harus kontinu, tanpa ada batasan.

Ketika keempat kriteria tersebut terpenuhi maka bunyi dapat dihasilkan. Untuk penjelasan lebih detil adalah sebagai berikut

Bunyi dapat terjadi dalam berbagai tingkat intensitas (amplitudo) dan frekuensi (frekuensi). Amplitudo berkorelasi dengan kenyaringan dan frekuensi berkorelasi dengan pitch (seberapa tinggi atau rendah bunyi tersebut).

Bunyi terbentuk ketika ketika ada objek bergetar, ketika mereka bergetar, partikel udara didorong bersama-sama dalam pola tertentu. Pola ini dinamakan sebagai gelombang suara yang akhirnya sampai pada para pendengar.

Proses yang terjadi untuk menjawab pertanyaan bagaimana bunyi dapat di hasilkan adalah sebagai berikut:

Proses Menghasilkan Bunyi

Vibrating Body : merupakan benda yang bergetar
Amplitude : Intensitas
Wavelength : Panjang gelombang

Gambar paling kanan adalaha telinga manusia, semakin pendek panjang gelombang maka akan semakin tinggi frekuensi bunyi yang dihasilkan.

Penjelasan Ilmiah Menghasilkan Bunyi

Ketika kita berbicara bunyi, maka hal ini tidak akan terlepas dari organ pendengaran kita yaitu telinga, Anatomi telinga manusia  memiliki struktur internal yang kompleks yang menyebabkan kita dapat menanggapi gelombang yang dihasilkan oleh getaran, baik dalam bentuk bass drum atau gitar, dan bedug.

Ketika benda menghasilkan getaran maka ia akan menciptakan gelombang suara. Gelombang suara ini ada yang dapat terdengar oleh gendang telinga manusia, namun ada pula yang berada di luar jangkauan pendengaran.

Ada berbagai metrik ukuran yang digunakan untuk mengukur intensitas suara yaitu volume dan pitch. Nada suara digambarkan dalam satuan hertz. Satu hertz (Hz) mengacu pada siklus lengkap gelombang suara per detik. Dengan demikian, 5,000Hz sama dengan 5.000 siklus per detik.

Telinga manusia umumnya dapat merasakan suara antara 20 sampai dengan 20.000 HZ. Hewan sering mendengar suara yang manusia tidak bisa dengar. Misalnya, anjing dapat mendengar suara pada frekuensi sangat tinggi yang mencapai di atas 20,000, tapi tidak bisa mendengar suara frekuensi rendah.

Manfaat dari memahami ilmu suara ini adalah membuat produksi teknologi audio menjadi jauh lebih canggih dan mudah.

Gelombang Bunyi Berbagai Benda di Sekitar Kita

Gambar di samping adalah berbagai contoh gelombang bunyi yang dihasilkan oleh berbagai benda yang ada di sekitar kita.

Gelombang ini akan ditangkap oleh telinga kita dan diproses oleh fungsi otak untuk mendapatkan pesan atau nada yang dihasilkan dari getaran tersebut.

Sejarah Model Bohr

Model Bohr ditemukan melalui pengamatan Bohr dari spektrum emisi atom hidrogen. Ketika cahaya putih adalah difraksi dengan prisma, semua warna dari spektrum dapat dilihat. Setiap warna berhubungan dengan jumlah tertentu energi. Namun ketika lampu yang dilepaskan oleh atom hidrogen dibiaskan melalui prisma, hanya warna-warna tertentu dari cahaya yang bisa dilihat. Hal ini menyebabkan Bohr berteori bahwa elektron hanya memiliki energi tertentu dalam sebuah atom dan mereka memiliki tingkat energi tertentu.

Bohr menemukan energi dari warna cahaya yang dilepaskan atom hidrogen. Dia menggunakan energi ini untuk menemukan bahwa energi elektron tunggal dalam atom hidrogen bisa dimiliki. Teori Bohr ini dapat kita katakan sebagai perkembangan dari teori atom dalton.

Bohr mengatakan bahwa elektron harus melepaskan energi untuk mengubah energi sehingga perbedaan antara energi cahaya terlihat pada spektrum atom harus sesuai dengan perbedaan energi dari tingkat energi tertentu.

Teori Atom Bohr

Teori Atom Bohr mengambarkan sebuah atom sebagai elemen yang sangat kecil, Nucleus bermuatan positif yang bermuatan yang berisi proton dan neutron dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif. Elektron yang bermuatan negatif melingkari orbit dan mengelilingi Nucleus. Secara garis besar model teori Bohr ini memiliki kesamaan dengan solar system. Perbedaannya adalah teori model atom Bohr mengupas elektro berkekuatan statis yang menyediakan gaya tarik ketimbang gaya gravitasi.

Fakta Menarik Model Bohr

1. Teori Niels Bohr adalah model atom yang ditemukan dari perbaikan model kubik, model saturasi, model plum-pudding, dan model Rutherford.
2. Model Bohr tidak hanya menjelaskan struktur formula Rydberg dan penalarannya, tetapi teori ini juga memberikan analisis yang jelas untuk hasil penyatuannya dalam hal konstanta fisika fundamental.
3. Niels Bohr menerapkan struktur atom kuantum Rutherford dan dengan asumsi bahwa elektron dalam orbit stasioner ditentukan oleh momentum sudut yang mereka miliki. Hal ini menyebabkan perhitungan tingkat energi yang mungkin untuk orbit dan postulasi bahwa emisi cahaya terjadi ketika transfer elektron ke tingkat energi yang lebih rendah dari orbit.
4. Teori atom Bohr pada dasarnya dianggap sebagai model atom hidrogen primitif.
5. Berdasarkan teori atom Bohr, pendekatan pertama dari atom hidrogen dapat diterima sebagai derivasi menggunakan mekanika kuantum yang lebih luas dan jauh lebih akurat.
6. Teori Bohr dapat dimanfaatkan dan diterima menjadi teori ilmiah yang mutlak.

Model Teori Atom Bohr

Model Bohr ini terdapat beberapa poin penting yang perlu dipahami, berikut beberapa di antaranya

1. Elektron mengitari inti atom dalam orbit tertentu yang berbentuk lingkaran. Orbit yang dimaksuda dapat dinamakan kulit elektron yang memiliki notasi K, L, M, N … dst yang secara berurutan sesuai dengan n = 1, 2, 3, 4 … dst.
2. Elektron dalam tiap orbit mempunyai energi tertentu yang makin tinggi lingkaran orbit maka makin besarnya harga n. Energi ini bersifat terkuantisasi dan harga-harga yang diijinkan dinyatakan oleh harga momentum sudut elektron yang terkuantisasi sebesar n(h/2π) dengan n = 1, 2, 3, 4 … dst.
3. Elektron tidak memancarkan energi selama masih dalam orbit yang disebut dengan stasioner. Keberadaan elektron dalam orbit stasioner ini dipertahankan oleh gaya tarik elektrostatik elektron oleh inti atom yang diseimbangkan oleh gaya sentrifugal dari gerak elektron.
4. Elektron dapat berpindah dari orbit satu ke orbit lain yang mempunyai energi lebih tinggi bila elektron tersebut menyerap energi yang besarnya sesuai dengan perbedaan energi antara kedua orbit yang bersangkutan, dan sebaliknya bila elektron berpindah ke orbit yang mempunyai energi lebih rendah akan memancarkan energi radiasi sebagai spektrum garis yang besarnya sesuai dengan perbedaan energi antara kedua orbit yang bersangkutan.
5. Atom merupakan molekul yang dikatakan sebagai tingkat dasar (ground state) apabila elektron-elektronnya menempati orbit-orbit sedemikian sehingga memberikan energi total terendah. Apabila elektron menempati orbit-orbit yang memberikan energi lebih tinggi daripada energi tingkat dasarnya maka dapat dikatakan atom pada tingkat tereksitasi (excited state). Atom dalam keadaan dasar lebih stabil daripada dalam keadaan tereksitasi.

Teori Model Bohr Pada Hidrogen

Apabila kita mengamati contoh teori Bohr, yang paling mudah dipahami adalah model Bohr untuk atom hidrogen (Z = 1) atau untuk ion hidrogen seperti (Z> 1), di mana elektron bermuatan negatif mengorbit pada nucleus bermuatan positif. Energi elektromagnetik akan diserap atau dipancarkan jika elektron bergerak dari satu orbit ke orbit yang lain.

Hanya orbit elektron tertentu yang diizinkan. Radius orbit yang memungkinkan akan meningkat dan digambarkan sebagai n; di mana n adalah bilangan kuantum utama.

transisi  3 → 2 menghasilkan baris pertama dari deret Balmer. Untuk hidrogen (Z = 1) ini akan menghasilkan foton yang memiliki panjang gelombang 656 nm (lampu merah).

Kontribusi Teori Atom Bohr

1. Niels Bohr mendalilkan teori atom berdasarkan teori kuantum bahwa elektron bermuatan negatif mengitari sekitar inti/necleus bermuatan positif dalam orbit stasioner.
2. Teori ini juga menyebabkan level teori energi yang berbeda dalam atom, yaitu jika elektron mentransmisikan dari tingkat orbit yang lebih tinggi ke orbit tingkat yang lebih rendah harus melepaskan energi atau radiasi elektromagnetik.
3. Model atom Bohr berkontribusi untuk kemajuan teori kuantum struktur atom dan penelitian mengenai fisika kuantum yang pentingadalah masa depan kita.

Kelemahan Teori Atom Bohr

• Tidak menjelaskan teori efek Zeeman
• Tidak sesuai dengan prinsip ketidakpastian Heisenberg : Teori Bohr mengatakanElektron dianggap harus memiliki radius dan orbit.
• Bohr Model tidak memberikan nilai yang benar untuk ground state sudut momentum orbital
• Sulit mengembangkan prediksi atas spektrum atom yang lebih besar.
• Tidak memprediksi intensitas relatif dari garis spektrum.
• Teori atom Bohr tidak menjelaskan struktur halus dan struktur hyperfine dalam garis spektrum.

Perkembangan teori kimia ini dapat menjelaskan mengenai berbagai fenomena alam seperti fatamorgana dan berbagai reaksi kimia lainnya. Dengan bantuan alat-alat laboratorium kimia maka diharapkan teori atom ini dapat berkembang lebih pesat untuk kemajuan ilmu fisika.

Sejarah Teori Dalton

Pada awal tahun 1800-an John Dalton, seorang pengamat cuaca dan penemu buta warna menemukan sebuah teori atom. Kurang dari dua puluh tahun sebelumnya, di 1780 ini, telah masuk pada era kimia baru dengan membuat pengukuran kuantitatif yang memungkinkan komposisi senyawa yang memiliki akurasi tinggi. Pada tahun 1803 Dalton mencatat bahwa oksigen dan karbon dikombinasikan untuk membuat dua senyawa.

Tentu saja, masing-masing memiliki rasio berat sendiri, oksigen ke karbon (1.33: 1 dan 2.66: 1). Hal ini mendorongnya untuk mengusulkan Hukum Simple menjadi beberapa proporsi, yang kemudian diverifikasi oleh kimiawan Swedia Berzelius. Dalam upaya untuk menjelaskan bagaimana dan mengapa elemen dapat digabungkan dalam rasio tetap dan kadang-kadang juga dalam kelipatan tersebut rasio, Dalton merumuskan teori atom, yang saat ini kita namakan teori atom Dalton.

Teori Atom Dalton

Teori Atom Dalton mengungkapkan beberapa teori di bawah ini :

1. Atom tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. 

Atom dari suatu unsur tidak dapat diciptakan, dimusnahkan, dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil atau berubah menjadi atom unsur lain. Dalton berdasarkan hipotesis ini pada hukum kekekalan massa dan bukti eksperimental telah teruji.

2. Atom terdiri dari unsur yang berbeda dan dapat menggabungkan satu dengan lainnya

Atom terdiri berbagai unsur berbeda namun secara keseluruhan mereka dapat digabungkan dan menjadi satu

3. Semua elemen terdapat pertikel kecil yang dinamakan atom

Semua materi terdiri dari partikel-partikel kecil. Keberadaan atom pertama kali diusulkan lebih dari 2000 tahun sebelum kelahiran Dalton.  Newton menggunakan argumen yang didasarkan pada atom untuk menjelaskan hukum gas di 1687 (spekulasi Newton tentang atom disalin dengan tangan ke dalam booknote Dalton.)

4. Atom dari unsur yang sama dapat menggabungkan lebih dari satu rasio untuk membentuk dua atau lebih senyawa.

5. Atom adalah unit terkecil dari materi yang dapat mengambil bagian dalam reaksi kimia.

Teori Atom Dalton memang cukup populer di dunianmun dari teori yang dijelaskan Dalton ini ternyata terdapat berbagai kekurangan yang penting untuk diketahui. Apa saja kah kekurangan teori atom dalton ?

Kekurangan Teori Atom Dalton

1. Atom bagian terkecil ternyata tidak terbukti. Atom dapat dibagi lagi menjadi proton, neutron dan elektron. Namun sebuah atom adalah partikel terkecil yang mengambil bagian dalam reaksi kimia.
2. Menurut Dalton, atom-atom dengan unsur yang sama adalah sama dalam segala hal. Namun, atom memiliki beberapa unsur bervariasi dalam massa dan kepadatan mereka. Atom-atom dengan massa berbeda disebut isotop. Sebagai contoh, klor memiliki dua isotop dengan nomor massa 35 dan 37.
3. Dalton juga mengklaim bahwa atom elemen yang berbeda berbeda dalam segala hal. Hal ini telah terbukti salah dalam kasus tertentu: argon dan kalsium masing-masing memiliki massa atom 40 Amu. Atom ini dikenal sebagai isobar.
4. Menurut Dalton, atom merupakan elemen yang berbeda bergabung dalam jumlah keseluruhan rasio sederhana untuk membentuk senyawa. Hal ini tidak diamati pada senyawa organik kompleks seperti gula (C12H22O11).
5. Teori ini gagal untuk menjelaskan keberadaan alotrop; tidak memperhitungkan perbedaan dalam sifat arang, grafit, berlian.

Kecanggihan alat-alat laboratorium kimia memang telah membuktikan bahwa teori dalton membutuhkan evolusi dan pembuktian kebenarannya.

Kelebihan Teori Dalton

• Teori atom dalton menjelaskan hukum kombinasi kimia.
• Dalton adalah orang pertama yang mengakui perbedaan yang bisa diterapkan antara partikel fundamental elemen (atom) dan dengan senyawa (molekul).

Apapun kelebihan dan kekurangan teori dalton, tetap ia menjadi salah satu bapak fisika yang telah membantu perkembangan ilmu dan teknologi kimia dan patut kita apresiasi.

Untuk memudahkan pemahaman mengenai beberapa istilah daya/power ini berikut adalah penjelasan mengenai berbagai istilah dan satuan HP, PS, PK, BHP, dan DK.

Satuan HP

Horsepower merupakan salah satu nama satuan daya yang cukup populer digunakan di dunia untuk mesin atau komponen mesin sebagai pengukur dayanya. Satuan ini di temukan oleh James Watt (1736- 1819), ilmuan Skotlandia yang sangat populer atas improvisasi mesin uapnya. Unit ukur ini banyak digunaka mengukur output dari mesin piston, turbin, motor listrik, inverter listrik dan mesin lainnya. Di Indonesia dikenal dengan satuan Daya Kuda (DK) namun sangat jarang digunakan.

1 hp = 0,7457 kW (Kilo watt)

Satuan PS dan PK

Pferdestarke (PS) – bahasa Jerman merupakan satuan Horse, ps merupakan istilah lain dari Horsepower namun secara spesifik digunakan di Jerman. Namun jangan keliru mengenai satuan daya ini, walaupun banyak di anggap sama, PS sedikit lebih rendah di bandingkan dengan HP. Satuan PK merupakan Paarden Kracht dari bahasa Belanda yang spesifik digunakan di beberapa negara Eropa. Baik PS dan PK banyak digunakan di India, Amerika Selatan, dan negara Eropa.

1 PS / PK= 0.98 HP

Satuan BHP

Brake Horse Power (BHP) merupakan besarnya daya yang dihasilkan oleh motor tanpa mempertimbangkan salah satu dari berbagai komponen tambahan yang dapat memperlambat kecepatan aktual motor. BHP ini digunakan untuk mengukur kekuatan murni semua mesin. Dengan satuan BHP kita mengetahui tenaga murni sebuah mesin tanpa dikurangi loss power karena kerugian gesekan ban, girboks transmisi dan lain sebagainya.

Berbagai unit satuan ini sangat sering digunakan di berbagai jenis genset untuk mengetahui seberapa besar tenaga yang ada di genset tersebut. Sebagai contoh genset 2000 Kw dengan daya 5.5 HP.

Oleh karena itu bisa kita simpulkan bahwa gaya gravitasi bumi sangat berpengaruh terhadap benda yang ada di bumi dan sekelilingnya termasuk bulan, meteor, bahkan satelit yang merupakan buatan manusia.

Gaya Gravitasi Bumi

Gaya gravitasi bumi ditemukan oleh Issac Newton ketika ia sedang duduk dan belajar di bawah pohon apel dan saat itu terdapat apel yang jatuh dari pohon tersebut. Saat itu Issac Newton langsung mengamati kejadian apel jatuh tersebut dan berksimpulan bahwa apel tersebut bisa jatuh karena ada gaya yang menarik apel itu jatuh ke bawah dan gaya tersebut yang itulah yang sekarang kita ketahui sebagai gaya gravitasi bumi.

Gaya gravitasi bumi pun dipengaruhi oleh jarak benda tersebut terhadap bumi. Semakin jauh jarak benda tersebut maka semakin kecil gaya gravitasi bumi yang ada. Contohnya seperti astronot yang berada di luar angkasa, secara otomatis badannya akan melayang-layang. Hal tersebut bisa terjadi karena tidak adanya gaya gravitasi bumi di luar angkasa dan gaya gravitasi di bumi enam kali lebih besar dibandingkan di bulan.  Oleh karena itu berat astronot tentunya akan 6 kali lebih besar di bumi apabila dibandingkan dengan beratnya di bulan.

Gaya gravitasi yang ada di bumi pun tidak akan pernah berubah atau hilang, mengapa seperti itu? Karena gaya gravitasi bumi dipengaruhi oleh massa bumi, dan massa bumi tentunya tidak akan berubah. Apabila ingin merubah gaya gravitasi bumi itu sama artinya dengan mengubah massa planet bumi, yang kita ketahui itu sangat mustahil.

Rumus Gaya Gravitasi Bumi

Issac Newton pun membuat rumus gaya gravitasi bumi yang ditulis di salah satu jurnalnya pada tahun 1687, bentuk rumus gaya gravitasi di bumi sebagai berikut :

F, merupakan besarnya gaya gravitasi antara dua massa tersebut.

G, konstante gravitasi.

M1, adalah massa dari benda pertama

M2, adalah massa dari benda kedua

R, yaitu jarak antara kedua benda tersebut

Pada akhirnya teori dan rumus ini dikembangkan lagi yang akhirnya menghasilkan kesimpulan bahwa setiap benda angkasa akan saling tarik menarik dan ini berhubungan erat dengan gaya gravitasi antara bumi dan matahari.

Banyak sekali hal-hal yang berkaitan dengan bumi tempat kita hidup yang bisa dipelajari dan bersifat edukatif bagi diri kita, berikut yang anda bisa pelajari :

• Struktur lapisan bumi
• 7 fenomena alam semesta di dunia
• Akibat gempa bumi dan penyebabnya
• Lapisan atmosfer bumi
• Susunan tata surya