Jurnal Kumparan Fisika

TERMODINAMIKA LUBANG HITAM: HUKUM PERTAMA DAN KEDUA SERTA PERSAMAAN ENTROPI

Ruben Cornelius Siagian, Lulut Alfaris, Arip Nurahman, Eko Pramesti Sumarto — Thu, 11 May 2023 00:00:00 +0000

ABSTRAK

Artikel ini membahas konsep termodinamika yang berlaku pada Lubang Hitam, yaitu hukum termodinamika pertama dan kedua. Hukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan massa dengan perubahan entropi dan kerja, memungkinkan Lubang Hitam diperlakukan sebagai sistem termodinamika dengan suhu dan entropi. Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa entropi suatu sistem terisolasi dalam kesetimbangan termodinamika selalu meningkat atau tetap konstan, termasuk untuk Lubang Hitam. Metode penulisan yang digunakan dalam artikel ini melibatkan derivasi matematis untuk entropi Lubang Hitam, dengan menggabungkan hukum kedua termodinamika dan konsep termodinamika Lubang Hitam, di mana entropi dapat dinyatakan sebagai fungsi luas cakrawala peristiwa. Artikel ini menyoroti pentingnya konsep entropi dan termodinamika Lubang Hitam dalam memahami alam semesta, serta penerapannya di berbagai bidang sains.

Kata kunci—Lubang Hitam, Termodinamika, Entropi, Hukum pertama termodinamika, Hukum kedua termodinamika

ABSTRACT

This article delves into the concepts of thermodynamics that apply to Lubang Hitams, namely the first and second laws of thermodynamics. The first law of thermodynamics connects changes in mass with changes in entropy and work, allowing Lubang Hitams to be treated as thermodynamic systems with temperature and entropy. The second law of thermodynamics states that the entropy of an isolated system in thermodynamic equilibrium always increases or remains constant, including for Lubang Hitams. The writing approach employed in this article involves mathematical derivations for Lubang Hitam entropy, combining the second law of thermodynamics with the concept of Lubang Hitam thermodynamics, where entropy can be expressed as a function of the event horizon's surface area. This article highlights the significance of entropy and Lubang Hitam thermodynamics in understanding the universe, as well as their applications in various scientific fields.

Keywords—Lubang Hitam, Thermodynamics, Entropy, First law of thermodynamics, Second law of thermodynamics

PENGARUH TEMPERATUR AIR TERHADAP KONDUKTIVITAS DAN TOTAL DISSOLVED SOLID

Thu, 11 May 2023 00:00:00 +0000

ABSTRAK

Kandungan mineral dalam air minum merupakan unsur yang penting dalam tubuh serta bermanfaat bagi sistem pencernaan. Air minum yang berkualitas harus sesuai dengan standar yang telah ditetapkan resmi oleh Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 482/MENKES/PER/IV/2010. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kenaikan temperatur air minum terhadap daya hantar listrik (DHL) dan total dissolved solid (TDS). Variasi temperatur dilakukan sebanyak 8 kali dengan kenaikan 10^oC yaitu 10^oC, 20^oC, 30^oC, 40^oC, 50^oC, 60^oC, 70^oC, dan 80^oC. Metode yang digunakan yaitu metode eksperimen di Laboratorium melalui treatment/ perlakuan tertentu terhadap subjek penelitian yang kemudian diamati/ diukur. Hasil pengukuran DHL menunjukkan bahwa pengaruh kenaikan temperatur menghasilkan masing-masing nilai DHL 94 µS/cm, 113,333 µS/cm, 136,667 µS/cm, 162 µS/cm, 182,667 µS/cm, 208 µS/cm, 232 µS/cm, dan 276 µS/cm. Hasil pengukuran TDS menunjukkan bahwa pengaruh kenaikan temperature menghasilkan masing-masing nilai TDS 47 mg/l, 56,667 mg/l, 68,333 mg/l, 81 mg/l, 91,333 mg/l, 104 mg/l, 116 mg/l, dan 138 mg/l. Hasil tersebut menunjukkan bahwa variasi temperature air akan berpengaruh terhadap perubahan nilai DHL dan TDS. Semakin tinggi temperature air, maka nilai DHL dan TDS semakin meningkat.

Kata kunci—3-5 Air Minum, Temperatur, DHL, TDS

ABSTRACT

The mineral content in drinking water is an important element in the body and is beneficial for the digestive system. Quality drinking water must comply with the standards that have been officially established by the Regulation of the Minister of Health of the Republic of Indonesia No. 482/MENKES/PER/IV/2010. This study aims to analyze the increase in drinking water temperature on Electrical Conductivity (DHL) and total dissolved solid (TDS). Temperature variations were carried out 8 times with an increase of 10^oC, 20^oC, 30^oC, 40^oC, 50^oC, 60^oC, 70^oC, and 80^oC. The method used is the experimental method in the laboratory through certain treatments for research subjects which are then observed/measured. DHL measurement results show that the effect of temperature increase produce each DHL value of 94 S/cm, 113,333 S/cm, 136.667 S/cm, 162 S/cm, 182,667 S/cm, 208 S /cm, 232 S/cm, and 276 S/cm. the TDS measurement results show that the effect of temperature increase produce respective TDS values 47 mg/l, 56.667 mg/l, 68.333 mg/l, 81 mg/l, 91.333 mg/l, 104 mg/ l, 116 mg/l, and 138 mg/l. These results show that the variations in water temperature will affect changes in DHL and TDS values. The higher the water temperature, the higher DHL and TDS values.

Keywords—3-5 drinking water, temperature, DHL

IMPLEMENTASI E-MODUL FISIKA PADA MATERI LISTRIK STATIS DENGAN MENERAPKAN MODEL PROBLEM BASED LEARNING UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMA

Brigitta Kristiantari, Andik Purwanto, Desy Hanisa Putri — Mon, 15 May 2023 00:00:00 +0000

ABSTRAK

Penelitian ini memiliki tujuan untuk mendeskripsikan peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa dan respon siswa terhadap implementasi E-modul Fisika pada materi listrik ststis dengan menerapkan model Problem Based Learning untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa SMA. Sampel dalam penelitian ini ialah sebanyak 35 orang siswa SMA Negeri 5 Kota Bengkulu kelas XII MIPA 6 yang diambil melalui teknik purposive sampling. Jenis dari penelitian ini ialah pre-ekperimental yang menggunakan rancangan penelitian one group pretest-posttest. Adapun instrument yang digunakan ialah observasi, tes kemampuan berpikir kritis, dan angket respon siswa. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa terdapat peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa degan nilai N-gain sebesar 0,55 dalam kategori sedang dengan mengimplementasikan e-modul fisika dengan menerapkan model Problem Based Learning. Serta respon siswa terhadap implementasi e-modul fisika dengan menerapkan model Problem Based Learning untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa SMA ini diperoleh persentase sebesar 76% dalam kategori sangat baik.

Kata Kunci: E-modul Listrik Statis, Model Problem Based Learning, Kemampuan Berpikir Kritis, Respon Siswa

ABSTRACT

This study aims to describe the improvement of students' critical thinking skills and students' responses to the implementation of the Physics E-module on static electricity by applying the Problem Based Learning model to improve high school students' critical thinking skills. The sample in this study was 35 students of SMA Negeri 5 Bengkulu City class XII MIPA 6 taken through purposive sampling technique. The type of this research is pre-experimental which uses a one group pretest-posttest research design. The instruments used are observation, critical thinking ability tests, and student response questionnaires. The results of this study indicate that there is an increase in students' critical thinking skills with an N-gain value of 0.55 in the medium category by implementing the physics e-module by applying the Problem Based Learning model. As well as student responses to the implementation of the physics e-module by applying the Problem Based Learning model to improve the critical thinking skills of high school students, the percentage is 76% in the very good category.

Keywords: E-module Static Electricity, Problem Based Learning Model, Critical Thinking Ability, Student Response.

JENIS PENALARAN ILMIAH APA YANG DIGUNAKAN MAHASISWA DALAM MENYELESAIKAN PERMASALAHAN SUHU DAN KALOR?: STUDI PADA PRAKTIKUM FISIKA UMUM

Firman Harris Saputra, Fathiah Alatas, Ahmad Suryadi — Tue, 16 May 2023 00:00:00 +0000

ABSTRAK

Salah satu kemampuan yang harus dimiliki oleh mahasiswa calon guru adalah kemampuan penalaran ilmiah. Meskipun demikian, kemampuan ini masih belum dilatihkan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kemampuan penalaran ilmiah mahasiswa calon guru pada materi suhu dan kalor. Penelitian ini merupakan studi deskriptif dengan melibatkan 57 mahasiswa yang mengikuti perkuliahan fisika umum di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta tahun ajaran 2021/2022 selama empat bulan. Berbeda dengan kegiatan praktikum yang biasanya verifikatif, perkuliahan ini menggunakan modul Higher Order Thinking Laboratory (HOT-LAB) yang memuat Real World Problem pada tahap pra-praktikum. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pola penalaran ilmiah mahasiswa adalah penalaran probabilistik sebesar 84% yang terdiri dari 56% pada level 2 dimana merupakan kemampuan mahasiswa menjelaskan secara kualitatif, dan 44% pada level 3 dimana kemampuan mahasiswa menjelaskan secara kuantitatif. Sedangkan 16% pola penalaran mahasiswa adalah penalaran korelasi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa sebagian besar pola penalaran ilmiah mahasiswa calon guru dalam menyelesaikan permasalahan yang diberikan adalah penalaran probabilistik.

Kata kunci: Kalorimeter, Penalaran Ilmiah, Suhu dan Kalor,

ABSTRACT

The capacity for scientific reasoning is one of the talents that potential teacher candidates must possess. But this talent is still untrained. The purpose of this study is to evaluate prospective teacher students' capacity for scientific reasoning with regard to temperature and heat-related. This research is a descriptive study involving 57 students who attend general physics lectures at UIN Syarif Hidayatullah Jakarta for the academic year 2021/2022 for four months. Different from practicum activities which are usually verified, this lecture uses the Higher Order Thinking Laboratory (HOT-LAB) module which contains Real World Problems at the pre-practicum stage. The results showed that the pattern of students' scientific reasoning was probabilistic reasoning by 84%, This comprises of 44% at level 3 where the student's quantitative explanation ability is assessed, and 56% at level 2 where the student's ability to explain qualitatively is assessed. While 16% of students' reasoning patterns are correlational reasoning. Therefore, it can be stated that the majority of prospective teachers' students' scientific reasoning techniques for addressing temperature and heat-related problems are probabilistic reasoning.

Keywords: calorimeter, scientific reasoning, temperature and heat-related,

IDENTIFIKASI TINGKAT KERAPUHAN BATUAN (B-VALUE) DENGAN MENGGUNAKAN METODE LIKELIHOOD DI WILAYAH SUMATERA UTARA PERIODE 1990-2021

Ummi Khairani Siregar, Ratni Sirait, Lailatul Husna Lubis — Tue, 23 May 2023 00:00:00 +0000

ABSTRAK

Sumatera Utara merupakan salah satu provinsi di Pulau Sumatera yang paling rentan terhadap bencana gempa bumi. Karena terletak pada zona subduksi antara Lempeng Eurasia dan Indo-Australia sehingga menjadi pemicu utama tingginya aktivitas gempa bumi di wilayah tersebut. Data yang dianalisis dalam kurun waktu 31 tahun (1990-2021). Kekuatan gempa bumi 4 SR dan kedalamannya 0 - 300 km. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sebaran b-value, indeks seismisitas, probabilitas, serta periode ulang gempa bumi dengan menggunakan Metode Likelihood. Dari analisis menggunakan software Zmap diperoleh hasil sebaran b-value wilayah Sumatera Utara berkisar antara 0.9 – 1.5 dan untuk a-value berkisar antara 6 – 9 yang diperoleh sangat bervariasi dengan standar deviasi sebesar 0.17. Hasil perhitungan indeks seismisitas pertahun dengan magnitude 4 SR sebesar 0.33. Probabilitas gempa bumi dalam periode 10 - 100 tahun berkisar antara 68.3% - 99.9%. Periode ulang gempa bumi merusak berkisar 8.6 tahun.

Kata kunci : b-value, indeks seismisitas, probabilitas, periode ulang

ABSTRACT

North Sumatera is one of the provinces on the island of Sumatera that is most vulnerable to earthquake. Because it is located in a subduction zone between thr Eurasian and Indo-Australia Plates, it is the main trigger for high earthquake activity in the region. The date were analyzed over a period of 31 years (1990-2021). Earthquake strength > 4 SR and depth 0-300 km. This study aims to determine the distribution of b-values in the North Sumatera region ranged from 0.9 to 1.5 and for a-values ranging from 6 to 9 the results obtained were very varied with a standard deviation of 0.17. The probability of an earthquake in a period of 10-100 years rangers from 68.3% - 99.9%. The return period of a destructive earthquake is about 8.6 years.

Keywords : b-value, seismicity index, probability, return period

MIKROZONASI SEISMIK DI KAWASAN ITSNU PEKALONGAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE HVSR

Abdul Hakim Prima Yuniarto — Thu, 25 May 2023 00:00:00 +0000

ABSTRAK

Aktivitas seismik di wilayah Kabupaten Pekalongan dipengaruhi oleh keberadaan segmen sesar Baribis-Kendeng. Baribis-Kendeng merupakan sesar aktif yang memanjang dari barat ke timur di bagian utara pulau Jawa, sesar tersebut menyebabkan beberapa kerusakan yang diakibatkan oleh terjadinya gempa bumi. Penelitian tentang kerawanan terhadap bencana gempa bumi di kawasan ITSNU Pekalongan perlu dilakukan karena kawasan tersebut terdiri atas 3 buah bangunan bertingkat dan merupakan kawasan yang setiap hari digunakan untuk aktivitas banyak orang. Penelitian dilakukan dengan pengukuran pada 10 titik yang tersebar di kawasan ITSNU Pekalongan. Analisis frekuensi natural dan amplifikasi diolah menggunakan metode HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio), sehingga dihasilkan nilai indeks kerentanan seismik dan ketebalan lapisan lapuk di daerah penelitian. Berdasarkan hasil penelitian, pada kawasan ITSNU Pekalongan mempunyai nilai frekuensi natural sebesar 1,99 - 2,27 Hz. Nilai tersebut menunjukkan bahwa kawasan ITSNU Pekalongan termasuk dalam klasifikasi tanah tipe I jenis IV, lapisan tanah tersebut tersusun atas batuan alluvial dengan ketebalan 26 - 29,8 m yang terbentuk akibat proses sedimentasi. Jika terjadi gempa bumi, area yang paling rawan ada di antara gedung aula PCNU Kabupaten Pekalongan dan gedung perkuliahan ITSNU Pekalongan karena mempunyai indeks kerentanan seismik dan amplifikasi tertinggi.

Kata kunci: HVSR, Mikrozonasi, Pekalongan

ABSTRACT

Seismic activity in the Pekalongan Regency area is influenced by the presence of the Baribis-Kendeng fault segment. Baribis-Kendeng is an active fault that extends from west to east in the northern part of Java Island, this fault causes some damage caused by an earthquake. Research on the vulnerability to earthquakes in the ITSNU Pekalongan area needs to be carried out because the area consists of three high-rise buildings and is an area that is used every day for the activities of many people. The research was carried out by measuring 10 points spread across the ITSNU Pekalongan area. Natural frequency analysis and amplification were processed using the HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio) method, resulting in seismic vulnerability index values and weathered layer thickness in the study area. Based on the research results, the ITSNU Pekalongan area has a natural frequency value of 1.99–2.27 Hz. This value indicates that the ITSNU Pekalongan area is included in the soil classification of type I and sort IV, the soil layer is composed of alluvial rock with a thickness of 26–29.8 m, which was formed due to the sedimentation process. If an earthquake occurs, the most vulnerable area is between the Pekalongan Regency PCNU hall building and the Pekalongan ITSNU lecture building because it has the highest seismic vulnerability index and amplification.

Keywords: HVSR, Microzonation, Pekalongan

PROTOTYPE PENGATURAN SISTEM KONTROL OTOMASI FUEL TREATMENT TANGKI FUEL HARIAN DARI TANGKI BULANAN GENSET PADA POWER STATION BANDAR UDARA

Mon, 29 May 2023 00:00:00 +0000

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun kebutuhan fuel generator set secara otomatis pada tangki harian dan tangki bulanan sederhana sesuai dengan kebutuhan bahan bakar genset pada bandar udara. Metode penelitian yang dilakukan pada penelitian ini yaitu dengan menggunakan metode pengamatan atau analisis, observasi, pengetesan fungsi sistem dan pengukuran dengan menggunakan alat bantu ukur. Berdasarkan dari hasil pengujian yang dilakukan dilapangan diperoleh sistem kontrol fuel treatment tangki bulanan ke tangki fuel harian pada power station berfungsi dengan baik dan dapat dimanfaatkan untuk kepentingan operasional sistem bahan bakar energi cadangan berupa generator set dengan sistem otomatis. Sistem ini juga memenuhi kaidah keselamatan untuk penggunaan fuel bahan bakar dengan aman, efisien dan otomatis, sehingga sistem ini efektif digunakan baik dari segi keamanaan maupun dari segi keselamatan dalam operasional keselamatan penerbangan dibandar udara.

Kata kunci— Listrik, Fuel, Pemipaan, Otomatis

ABSTRACT

This study aims to design an automatic fuel generator set requirement for a simple daily tank and a simple monthly tank according to the generator set fuel requirements at the airport. The research method carried out in this study is to use the method of observation or analysis, observation, system function testing and measurement using measuring tools. Based on the results of tests carried out in the field, the control system for monthly fuel treatment tanks to daily fuel tanks at the power station is functioning properly and can be used for the operational purposes of a backup energy fuel system in the form of a generator set with an automatic system. This system also meets the safety rules for the safe, efficient and automatic use of fuel, so that this system is effectively used both in terms of security and in terms of safety in aviation safety operations at airports.

Keywords— Automatic , Electric , Fuel , Piping

PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING UNTUK MENINGKATKAN MINAT DAN HASIL BELAJAR PESERTA DIDIK KELAS X DI SMA

Rohmawati Amaliyah, Lukman Hakim, Lefudin Lefudin — Mon, 29 May 2023 00:00:00 +0000

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan modul pembelajaran fisika berbasis problem based learning yang valid, praktis dan memiliki efek potensial dalam meningkatkan minat dan hasil belajar peserta didik kelas X di SMA Nurul Iman Palembang. Jenis penelitian ini adalah Research and Development dengan menggunakan model pengembanag Rowntree yang meliputi tiga tahap yaitu tahap perencanaa, tahap pengembangan dan tahap evaluasi. Pada tahap evaluasi menggunakan evaluasi formatif tessmer yang meliputi self evaluation, expert review, one to one, small group dan field test. Dalam menguji kevalidan tekni pengumpulan data menggunakan walkthrough yang divalidasi oleh tiga validator dengan memperoleh kevalidan rata-rata sebesar 87,9% dengan kategori sangat valid. Tahap one to one memperoleh rata-rata sebesar 84,7% dengan kategori sangat praktis dan pada tahap small group memperoleh rata-rata sebesar 88% dengan kategori sangat praktis. Berdasarkan nilai pretest-posttest peserta didik memperoleh rata-rata N-gain sebesar 0,71 dengan kategori sangat tinggi dan analisis minat belajar peserta didik memperoleh rata-rata sebesar 68,4% dengan kategori tinggi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa modul pembelajaran fisika berbasis problem based learning valid, praktis dan memiliki efek potensial terhadap minat dan hasil belajar peserta didik.

Kata kunci: Modul, problem based learning, minat, hasil belajar

ABSTRACT

This research is aimed to develop problem-based learning physics modules that are valid, practical and have some potential effects in increasing the interests and students' learning outcomes in X grade SMA Nurul Iman Palembang. Research and development is used in this research using the Rowntree development model which includes three steps named the planning step, the development step, and the evaluation step. In evaluation step the researcher using Tessmer formative evaluation which Includes self evaluation, expert revie, one to one, small group and field test. In testing the validity, The technique for collecting data used walkthrough which was validated by three validators by obtaining an average validity 87,9% with a very valid category. In one to one step obtained an average 84,7 % validity in the very practical category and the small group step obtained an average 88% validity in very practical category. Based on the pretest- post test scores, students obtained an average N-gain of 0,71 in the very high category and the analysis of students interests obtained an average 68,4% in high category. So that it can be concluded that problem based learning physics module is valid, practical and has a potential effect in students l' interests and learning outcomes.

Keywords: Modules, problem based learning, interest, learning outcomes