KAPAL LAUT DAN FISIKA

KAPAL LAUT DAN FISIKA

Semua orang mengetahui kalau logam baja itu berat sekali. 1 m3 logam baja bisa memiliki massa sebesar 7750 kg. Bandingkan dengan air yang hanya memiliki massa sekitar 1000 kg setiap meter kubiknya. Jadi secara logika, harusnya logam baja tenggelam di air. Tapi kenapa kapal laut dari logam baja dapat mengapung di air? Pada kasus ini berlaku hukum Archimedes, Setiap benda yang terendam sebagian ataupun seluruhnya di dalam cairan (dalam hal ini air) akan mengalami gaya apung setara dengan berat benda yang dipindahkan oleh benda tersebut. Apa yang terjadi dengan logam baja jika dimasukkan ke dalam air? 

Tenggelam

Dalam ilustrasi, kita lihat logam baja dengan volume 1 m3 tenggelam sepenuhnya di dalam air. Dapat dilihat pula jika logam baja mengalami 2 gaya. Satu gaya gravitasi yang menarik massa logam baja ke bawah. Gaya ini setara dengan massa logam baja yaitu 7750 kg. Gaya lainnya adalah gaya apung ke atas yang besarnya setara dengan massa air yang sekarang ditempati oleh logam baja, yaitu sebesar 1000 kg. Air yang ditempati oleh logam baja adalah sebesar 1 m3 (sama dengan volume logam baja yang terendam air) sedangkan di atas sudah disebut jika 1 m3 air memiliki massa 1000 kg. Karena gaya kebawah lebih besar dari gaya ke atas, maka logam baja tenggelam. 

Melayang 

Sekarang misalkan kita isi 87,1% bagian logam baja dengan udara, karena sekarang bagian dalam logam baja hanya berisi udara, maka artinya massanya menyusut menjadi tinggal 12,9% saja dari massa awal yang sebesar 7750 kg. Massa yang tersisa sekarang hanya 1000 kg. Akibatnya sekarang gaya ke bawah sebesar massa logam baja menjadi sama dengan gaya apung sehingga logam baja sekarang melayang di dalam air. 

Terapung

Jika kali ini kita isi bagian logam baja dengan 95% udara, maka yang terjadi adalah seperti ini Selama logam baja berada di dalam air, ia akan tetap mengalami gaya apung sebesar 1000 kg. Karena gaya apung sekarang lebih besar dari massa logam baja, maka logam baja mulai mengapung. Saat misalnya 50% bagian logam baja mulai keluar dari air, maka gaya apung pun berkurang menjadi sebesar 500 kg. Namun gaya apung ini tetap lebih besar dari massa logam baja sehingga logam baja tetap dalam proses mengapung. Saat massa air yang dipindahkan menjadi sama dengan massa logam baja sebesar 387,5 kg, maka sekarang logam baja dalam keseimbangan antara daya apung dengan massa logam baja itu sendiri. 

Pada kasus pertama, logam baja tenggelam karena massa jenisnya (7750g/m3) jauh lebih berat dari massa jenis air yang 1000 kg/m3. Pada kasus kedua, logam baja melayang karena massa jenisnya sekarang sama dengan air. Pada kasus ketiga, logam baja mengapung karena massa jenisnya (387,5 kg/m3) lebih kecil dari massa jenis air. 

Sumber : http://budakfisika.blogspot.com/2013/03/fisika-menjawab-mengapa-kapal-laut_27.html

Fisika Dalam Islam

“Apakah Ilmu Fisika mungkin dipelajari tidak secara islami?”  Dengan kata lain,  “Apakah ada cara mempelajari Fisika yang Islami atau tidak Islami?”.

Pertanyaan ini tidak mudah dijawab, terutama karena ada kesalahfahaman yang menggelayuti banyak orang tentang konsep dan proses Islamisasi ilmu kontemporer. Masih ada saja yang membayangkan bahwa Islamisasi sains berarti membuat “pesawat terbang Islam”, atau “mesin islam”. Atau, masih ada juga yang mengira bahwa Islamisasi hanyalah semata-mata berarti “mencocok-cocokkan” atau menjustifikasi ayat al-Qur’an dengan temuan sains  atau sebaliknya (lihat tulisan Budi Handrianto “Meluruskan Konsep Islamisasi Sains”).

Jika memang ada cara tertentu untuk mempelajari Fisika secara Islami,  pertanyaan selanjutnya, “Apa perlunya mempelajari ilmu Fisika secara Islami? Hal ini dapat dijawab dari dua sisi. Pertama,  bahwa dalam Islam, tujuan utama dari setiap pendidikan dan ilmu adalah tercapainya ma’rifatullah (mengenal Allah, Sang Pencipta), serta lahirnya manusia beradab, yakni manusia yang mampu mengenal segala sesuatu sesuai dengan harkat dan martabat yang ditentukan Allah.

Tak terkecuali saat seorang Muslim mempelajari Ilmu Fisika. Ia tak hanya bertujuan semata-mata untuk menghasilkan terobosan-terobosan sains atau temuan-temuan ilmiah baru; bukan pula menghasilkan tumpukan jurnal-jurnal ilmiah semata-mata atau gelimang harta kekayaan saja. Tapi, lebih dari itu, seorang Muslim melihat alam semesta sebagai ayat-ayat Alllah. “Ayat” adalah tanda.Tanda untuk menuntun kepada yang ditandai, yakni wujudnya al-Khaliq. Allah menurunkan ayat-ayat-Nya kepada manusia dalam dua bentuk, yaitu ayat tanziliyah (wahyu yang verbal, seperti al-Quran) dan ayat-ayat kauniyah, yakni alam semesta. Bahkan, dalam tubuh manusia itu sendiri, terdapat ayat-ayat Allah.

Allah memberikan peringatan keras kepada orang-orang yang tidak mampu menggunakan potensi inderawi dan akalnya untuk mengenal Sang Pencipta. Mereka disebut sebagai calon penghuni neraka jahannam dan disejajarkan kedudukannya dengan binatang ternak, bahkan lebih hina lagi (QS 7:179). 

Binatang ternak bekerja secara profesional sesuai bidangnya masing-masing. Dengan itu, ia mendapat imbalan untuk menuruti syahwat-syahwatnya. Makan kenyang, bersenang-senang, istirahat, lalu mati. “Dan orang-orang kafir itu bersenang-senang dan makan-makan (di dunia) seperti layaknya binatang-binatang. Dan neraka adalah tempat tinggal mereka.” (QS 47:12).

Kedua, tujuan pendidikan nasional adalah bahwa ia harus menghasilkan manusia yang beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, berakhlak mulia, sehat, berilmu, cakap, kreatif, mandiri,..”. Pertanyaannya, “Apakah pendidikan dan pengajaran sains sudah ditujukan membentuk manusia beriman, bertakwa dan berakhlak mulia?”, “Apakah buku-buku pelajaran dan buku-buku teks Fisika sudah ditujukan untuk hal tersebut?”

*****
Mempelajari Ilmu Fisika secara Islami dimulai dari Islami atau tidaknya fikiran seorang fisikawan. Bagaimana cara pandang seorang fisikawan terhadap alam, bagaimana konsep ia tentang ilmu, dan bagaimana konsepnya tentang Tuhan. Cara pandang inilah yang menentukan apakah ia mempelajari sains secara islami atau tidak, dan cara pandang inilah yang dikenal sebagai pandangan-alam (worldview). Fikiran seorang fisikawan akan memahami benar bahwa ada keterkaitan yang erat antara ilmu (‘ilm), alam (‘alam), dan Pencipta (al-Khaliq).

Kata ‘ilm sendiri berasal dari kata dasar yang terdiri, ‘a-l-m, atau ‘alam. Makna yang dikandungnya adalah ‘alaamah, yang berarti “petunjuk arah”. Menurut al-Raghib al-Isfahani al-‘alam adalah “al-atsar alladzi yu’lam bihi syai’” (jejak yang dengannya diketahui sesuatu). Dalam karyanya Knowledge Triumphant The Concept of Knowledge in Medieval Islam,  Rosenthal  memberikan pandangan tentang adanya keterkaitan erat secara bahasa antara ilmu pengetahuan dengan petunjuk jalan yaitu bahwa, the meaning of “to know” is an extension, peculiar to Arabic, of an original concrete term, namely, “way sign.”…the connection between “way sign” and “knowledge” is particularly close and takes on especial significance in the Arabian environment.

Mengenai keterkaitan antara adanya Pencipta dengan alam, sangat menarik jika kita simak pandangan Dr. Mohd. Zaidi Ismail, pakar Islamic Science, bahwa prototipe dari Natural Science khususnya dalam arti modernnya, dalam tradisi keilmuan dan sains Islam disebut sebagai ‘ilm al-tabii’ah (the science of nature). Kata al-tabii’ah tidak seperti kata bahasa Inggris “nature (alam)” yang menyiratkan keabadian dunia, diambil dari akar kata t-b-’a atau tab’a, yang berarti “dampak atas sesuatu (ta’thir fii…), “penutup (seal), atau “jejak (stamp)” (khatm), maka ia menyiratkan “sifat atau kecenderungan yang dengannya makhluk diciptakan” (al-sajiyyah allatii jubila ‘alayha). Semua arti tersebut “mengasumsikan” adanya Sang Pencipta.

Jadi alam tidak dipelajari semata-mata karena alam itu sendiri, namun alam diteliti karena ia menunjukkan pada sesuatu yang dituju yaitu mengenal Pencipta alam tersebut. Sebab alam adalah “ayat” (tanda).  Fisikawan yang mempelajari alam lalu berhenti pada fakta-fakta dan data-data  ilmiah, tak ubahnya seperti pengendara yang memperhatikan petunjuk jalan, lalu ia hanya memperhatikan detail-detail tulisan dan warna rambu-rambu itu. Ia lupa bahwa rambu-rambu itu sedang menunjukkannya pada sesuatu.

Hal ini sejalan dengan makna ilmu dalam Islam seperti ditunjukkan oleh Jurjani dalam at-Ta’rifaat bahwa ilmu adalah “hushuul shurat asy-Syai’ fi al-‘Aql” (sampainya makna sesuatu pada akal) namun juga “wushul an-nafs ilaa ma’na asy-syai’” (tibanya jiwa pada makna sesuatu). Sejalan dengan hal ini, pakar Filsafat Sains, Prof. Syed Muhammad Naquib al-Attas menjelaskan:
“Pada hakikatnya sesuatu itu, seperti juga kata, adalah sebuah petunjuk (tanda) atau simbol, dan petunjuk atau simbol adalah sesuatu yang dzhair dan tak terpisahkan dari sesuatu yang lain yang tak dzahir. Sehingga tatkala yang pertama itu sudah dapat ditangkap, dan yang bersifat dengan sifat yang sama dengan yang pertama itu tadi dapat diketahui. Oleh sebab itu kami telah mendefisnisikan ilmu secara epistemologis sebagai sampainya arti sesuatu itu ke dalam jiwa, atau sampainya jiwa pada arti sesuatu itu. “Arti sesuatu itu” berarti artinya benar, dan apa yang kami anggap sebagai arti yang ”benar” itu, pada pandangan kami ditentukan oleh pandangan Islam (Islamic vision) tentang hakikat dan kebenaran sebagaimana yang diproyeksikan oleh sistem konseptual al-Qur’an.

Ketercerabutan “makna” dan peran alam sebagai “ayat”, sesungguhnya merupakan dampak dari sekularisme sebagaimana disebutkan Prof. Syed Muhammad Naquib Al-Attas dalam karya besarnya,  Islam and Secularism. Sekularisme telah menyebabkan dicabutnya kesakralan alam dan hilangnya pesona dari alam tabii (disenchantment of nature). Akibatnya alam tak lebih dari sekedar objek, tak punya makna dan tak ada nilai spiritual (lebih lanjut lihat tulisan Wendi Zarman “Fisika dan Metafisika Islam Perlu Disatukan Lagi”)

Konsep-konsep inilah yang akan membentuk cara pandang Fisikawan Muslim, dan dari pandangan-alam (worldview) inilah Fisika bisa dipelajari secara Islami. Aspek-aspek lain dalam dunia ilmiah seperti kejujuran ilmiah, “objektifitas”, sikap ilmiah seperti menerima kritik, mengakui kesalahan dan menerima kebenaran, lahir dari pandangan-alam ini. Sikap ilmiah dalam Islam bukan lahir semata-mata dari etika ilmiah itu sendiri, namun ia lahir dari suatu pandangan-alam (worldview) dan sebagai hasil dari pengenalannya terhadap Pencipta alam (ma’rifatullah). Worldview inilah yang telah membentuk pribadi para saintis Muslim terdahulu beserta karya-karya besar mereka yang gemilang (lihat “Fisikawan Muslim Mengukir Sejarah”, John Adler).

*****
Konsep Adab terhadap alam juga kemudian lahir dari pandangan-alam Islam (Islamic worldview) ini. Dengannya,  seorang saintis akan memperlakukan dan memanfaatkan alam dengan adab yang benar. Lalu lahirlah konsep sikap ramah lingkungan yang Islami, yang didasarkan bukan semata-mata karena alasan keterbatasan sumber daya alam, namun kesadaran bahwa alam ini bukanlah milik manusia, namun ia adalah amanah dan sekaligus juga ayat-ayat Allah. Hanya dengan pandangan-alam seperti inilah, akan lahir manusia beradab dan berakhlak, seperti yang dicita-citakan dalam tujuan pendidikan kita saat ini.
Prof. Naquib al-Attas mengingatkan, bahwa hilangnya adab terhadap alam – sebagai ayat-ayat Allah – inilah yang telah menyebabkan kerusakan besar di alam semesta. Belum pernah terjadi dalam sejarah manusia, alam mengalami kerusakan seperti saat ini, di mana ilmu pengetahuan sekuler merajai dunia ilmu pengetahuan. Akar kerusakan ini adalah ilmu pengetahuan (knowledge)  yang disebarkan Barat, yang telah kehilangan tujuan yang benar.
Ilmu yang salah itulah yang menimbulkan kekacauan (chaos) dalam kehidupan manusia, ketimbang membawa perdamaian dan keadilan; ilmu yang seolah-olah benar, padahal memproduksi kekacauan dan skeptisisme (confusion and scepticism). Bahkan ilmu pengetahuan sekuler ini untuk pertama kali dalam sejarah telah membawa kepada kekacauan dalam ‘the Three Kingdom of Nature’ yaitu dunia binatang, tumbuhan, dan mineral.
Menurut al-Attas, dalam peradaban Barat, kebenaran fundamental dari agama dipandang sekedar teoritis. Kebenaran absolut dinegasikan dan nilai-nilai relatif diterima. Tidak ada satu kepastian. Konsekuensinya, adalah penegasian Tuhan dan Akhirat dan menempatkan manusia sebagai satu-satunya yang berhak mengatur dunia. Manusia akhirnya dituhankan dan Tuhan pun dimanusiakan. (Man is deified and Deity humanised).  (Lihat, Jennifer  M. Webb (ed.), Powerful Ideas: Perspectives on the Good Society,  (Victoria, The Cranlana Program, 2002), 2:231-240).

Sebagai salah satu bidang ilmu pengetahuan yang mengalami perkembangan sangat pesat, Ilmu Fisika terbukti telah membawa banyak manfaat bagi umat manusia.  Wajib sebagian kaum Muslim menguasai ilmu ini. Tetapi, cara pandang dan cara belajar seorang Muslim akan berbeda dengan yang lain. Sebab, bagi Muslim, alam semesta adalah ayat-ayat Allah, yang dipelajari – bukan sekedar untuk mengungkap temuan-temuan baru – tetapi juga untuk mengenal Sang Pancipta. (***)

SUMBER : http://akuduniadanfisika.blogspot.com/2012/11/belajar-fisika-dalam-islam.html