BAROMETER SEDERHANA
Adik-adik, anak Indonesia yang cerdas nan ceria.
Apakah kalian pernah belajar tentang tekanan udara? Pernahkah kalian membuktikan bahwa udara mempunyai tekanan? Pernah pulakah kalian mengamati bahwa tekanan udara yang panas berbeda dengan tekanan udara yang dingin?
Tahukan kalian nama alat untuk mengukur besar tekanan udara? Ya tentu, alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara adalah barometer. Tetapi, apakah kalian pernah melihat bendanya secara langsung? Apakah kalian pernah memelajari cara kerja dan cara menggunakan alat tersebut? Boleh jadi banyak di antara kalian yang belum pernah melihat barometer kecuali gambar atau fotonya.
Barometer memang tidak bisa ditemukan di sembarang tempat sehingga sulit untuk melihat bendanya. Namun kalian dapat menemukannya terpasang di ruang kemudi kapal laut. Atau kalian dapat melihatnya di kantor atau stasiun pencatat cuaca, yaitu Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG).
Meskipun sulit untuk menemukan bendanya, jangan putus asa. Kalian dapat membuat sendiri alat peraga barometer sederhana. Melalui alat buatan ini, setidaknya kalian dapat membuktikan bahwa udara memiliki tekanan. Tekanan udara tersebut dipengaruhi oleh suhu udara. Kalian dapat pula membandingkan tekanan yang terjadi pada udara yang terbuka dan tekanan yang terjadi pada udara yang tertutup.
Nah, apakah kalian siap untuk membuat alat peraga dan melakukan percobaannya sendiri?
A. Cara Pembuatan Alat Peraga
Sebelum membuat alat peraga barometer sederhana, tentunya kalian harus menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan, seperti berikut ini:
1. Alat
a. Pisau cutter atau pisau silet.
b. Spidol permanen.
2. Bahan
a. Gelas plastik bekas minuman kemasan dengan ukuran yang sama, 2 buah.
b. Piring plastik dengan ukuran yang sama, 2 buah.
c. Lem serbaguna yang tahan terhadap air.
Sulitkah memperoleh alat-alat dan bahan yang dibutuhkan tersebut? Tentunya tidak, karena alat dan bahan itu ada di sekitar kita.
Sekarang saatnya membuat barometer kita! Namun perlu dingatkan, berhati-hatilah dalam menggunakan pisau cutter atau silet. Nah, inilah langkah-langkah cara membuatnya.
1. Pertama-tama, ambil gelas plastik lalu telungkupkan di atas meja. Gunakan ujung pisau yang runcing untuk membuat lubang berbentuk segitiga di bibir gelas. Tinggi segitiga kira-kira 1 cm Buatlah lagi dua buah lubang dengan besar dan jarak yang sama satu dengan lainnya.
2. Gunakan spidol untuk membuat penanda level air pada bagian luar gelas. Bentuk penanda tersebut adalah garis pendek sejajar mulai dari bagian bibir gelas ke arah dasar gelas. Jarak garis itu adalah 1 mm antara satu garis dengan garis lainnya. Buatlah garis serupa pada sisi gelas yang berlawanan.
3. Buat pula garis penanda pada piring, dimulai dari tepinya ke arah dalam.
4. Selanjutnya, oleskan lem pada bibir gelas. Oleskan pula lem pada bagian tengah piring dengan bentuk dan ukuran yang sama dengan bibir gelas. Biarkan lem menjadi kering.
5. Setelah lem kering, rekatkan bibir gelas ke piring (gelas dalam posisi telungkup). Tekan gelas dari atas agar dapat merekat kuat ke piring.
6. Sekarang alat peraga kalian telah siap. Agar peragaan yang dilakukan nantinya lebih sempurna, buatlah alat peraga tersebut sebanyak dua buah. Sudah tentu pula kalian membutuhkan bahan untuk membuat dua alat.
Bagaimana adik-adik? Tidak sulit ‘kan?
B. Cara Penggunaan Alat Peraga
Setelah alat peraga kalian siap, saatnya sekarang untuk menggunakannya. Namun kalian harus ingat agar selalu berhati-hati karena penggunaan barometer sederhana ini membutuhkan air panas. Selain itu juga menuntut kalian menggunakan balon lampu listrik yang dinyalakan. Berhati-hatilah, jangan sampai terkena air panas atau tersengat listrik. Jika kalian ragu, mintalah bantuan orang dewasa, baik guru ataupun orangtua.
Perlengkapan dan bahan yang kalian butuhkan untuk melakukan percobaan ini adalah:
1. Cangkir plastik dengan ukuran yang sama, 2 buah.
2. Balon lampu pijar 100 watt dengan kabel colokannya atau solder listrik.
3. Air panas, sedikitnya dua gelas.
4. air es (makin dingin makin bagus), sedikitnya dua gelas.
5. Pewarna makanan/kue (sebaiknya warna merah) dan sendok pengaduk.
Jika alat dan bahan yang dibutuhkan telah siap, maka ikutilah petunjuk penggunaan alat peraga sebagai berikut:
1. Letakkan kedua alat peraga di atas meja. Siapkan kedua gelas plastik lalu isilah salah satunya dengan air panas.
2. Selanjutnya isilah pula gelas lainnya dengan air dingin/es.
3. Masukkan pewarna sebanyak dua tetes ke setiap cangkir lalu aduk dengan sendok hingga merata.
4. Secara perlahan (sedikit demi sedikit) tuangkan air panas ke atas salah satu piring (alat A) dari bagian pinggirnya. Setelah lubang gelas pada alat tertutup air setengahnya, hentikan tuangan air sejenak (10 detik). Kemudian tuangkan lagi air panas hingga lubang alat peraga tertutup air setinggi satu sentimeter.
5. Tuangkan pula air es ke atas piring yang lainnya (alat B) dengan cara yang sama. Tetapi waktu jedanya 1 – 2 menit sebelum air dituangkan seluruhnya. Amati fenomena yang terjadi pada saat air sementara dan beberapa saat setelah air selesai dituangkan, bandingkan kedua alat peraga tersebut.
6. Amati pula apa yang terjadi setelah 5 – 10 menit kemudian. Berilah tanda dengan spidol pada tinggi air jika suhu menjadi normal (tidak ada lagi perubahan tinggi air). Setelah suhu menjadi normal, sekarang cobalah dekatkan balon lampu pijar yang menyala atau solder listrik yang panas di atas gelas plastik pada alat peraga. Amati apa yang terjadi pada kedua alat peraga tadi.
Sebagai pengukur tekanan udara (barometer) sederhana, tempatkan alat peraga ini di bawah terik matahari. Kemudian bandingkanlah hasilnya bila alat itu di tempatkan di dalam ruang atau tunggulah hingga malam hari lalu amati tinggi permukaan airnya.
Adik-adik, apakah sulit melakukan percobaannya? Tentu saja tidak sulit, apalagi jika kalian didampingi oleh bapak atau ibu guru. Bagaimana hasil pengamatan kalian? Apakah ada sesuatu yang menarik? Apakah terdapat perbedaan kejadian pada dua alat peraga yang berbeda suhu airnya? Selanjutnya, cobalah kalian simpulkan sendiri hasil percobaan yang telah kalian lakukan. Bandingkanlah hasil pengamatan kalian dengan penjelasan yang terdapat di dalam buku ini.
Mintalah pula penjelasan dari bapak dan ibu guru di sekolah. Atau apakah kalian hendak mencoba membuat alat peraga yang lebih sempurna? Jika ya, maka itu sangat bagus. Selamat mencoba dan semoga berhasil.
Sebagai catatan, dalam percobaan dengan air dingin/es, perubahan permukaan air baik di dalam maupun di luar gelas sangat kecil, sehingga membutuhkan pengamatan yang teliti. Bila mungkin, sebaiknya menggunakan kaca pembesar untuk melihat perubahan tersebut.
C. Hasil Percobaan dan Kajian
1. Fenomena yang terjadi
Pada saat air panas dituangkan ke atas alat A, maka dari dalam gelas akan keluar gelembung udara. Sesaat setelah air selesai dituangkan, permukaan air di dalam gelas lebih rendah daripada permukaan air di luar gelas. Setelah air menjadi lebih dingin, secara perlahan permukaan air di dalam gelas akan naik. Sebaliknya permukaan air di piring akan turun. Beberapa menit kemudian maka permukaan air menjadi konstan, tidak berubah dengan posisi permukaan air dalam gelas lebih tinggi daripada di luar gelas.
Sedangkan yang terjadi pada Alat B dengan air dingin adalah gelembung udara yang keluar lebih sedikit. Permukaan air di dalam gelas lebih rendah daripada di luarnya. Tetapi setelah lebih dari 10 menit, tidak tampak dengan jelas perubahan permukaan air, baik di dalam maupun di luar gelas. Perubahan terjadi setelah airnya tidak dingin lagi (suhunya lebih tinggi), yaitu air di dalam gelas menjadi lebih rendah dari kedudukan semula. Sementara itu, permukaan air di luar gelas sedikit lebih tinggi.
Pada saat gelas dipanasi oleh bola lampu yang menyala, maka secara perlahan permukaan air di dalamnya akan turun, sedangkan air di luar gelas akan naik. Setelah bola lampu dipadamkan maka permukaan air akan kembali ke posisi semula.
Bila alat peraga ditempatkan di bawah terik matahari maka fenomena yang terjadi adalah permukaan air di dalam gelas menjadi lebih rendah daripada tinggi air pada suhu normal. Sedangkan jika dilakukan pada malam hari, permukaan air di dalam gelas lebih tinggi bila dibandingkan dengan tinggi air pada suhu normal.
2. Kajian
Gelembung udara keluar dari dalam gelas di kedua alat karena tertekan oleh air yang masuk ke dalam gelas. Tetapi volume udara yang keluar dari gelas pada alat A lebih besar sebab udara di dalamnya menerima panas dari air sehingga udara tersebut mengembang. Hal ini terjadi karena molekulnya bertambah renggang, kecepatan gerak molekulnya tinggi, energi kinetiknya menjadi tinggi pula, maka molekul-molekul udara cepat bergerak. Akibatnya udara di dalam gelas akan bertambah volumenya dan akhirnya akan keluar dari gelas melalui lubang yang terendam di dalam air. Selain itu, air di luar gelas juga mengeluarkan panas yang menyebabkan udara di sekitarnya menjadi panas dan lengas. Dengan demikian udara tersebut akan menjadi ringan dan bergerak ke atas sehingga gaya tekanannya terhadap permukaan air berkurang. Hal ini pula yang mempengaruhi permukaan air di luar gelas lebih cepat naik dan udara di dalam gelas lebih mudah mendesak air keluar dari gelas.
Sedangkan volume udara yang keluar dari gelas pada alat B lebih sedikit karena udara yang masuk ke dalam gelas adalah udara dingin yang membuat molekul udara di dalam gelas juga dingin. Akibatnya udara tersebut lebih rapat dan geraknya lambat, sehingga volumenya tidak bertambah. Udara yang keluar dari dalam gelas adalah volume udara yang terdesak oleh air yang masuk ke dalam gelas. Sementara itu, udara di luar gelas juga menjadi dingin sehingga akan mengerut dan membuat tekanan terhadap permukaan air menjadi lebih besar.
Setelah udara di dalam gelas berhenti keluar dan air pada alat A mulai menjadi dingin maka udara di dalam gelas akan mengerut kembali sehingga volumenya mengecil. Di samping itu, udara di luar gelas juga kembali dingin dan tekanannya terhadap air di piring bertambah. Akibatnya adalah sebagian air di luar gelas akan tertarik masuk ke dalam gelas, maka tampaklah bahwa permukaan air di dalam gelas bergerak naik dan permukaan air di luar gelas akan bergerak turun.
Sedangkan pada alat B, udaranya akan menjadi lebih hangat (kembali normal) sehingga tidak mengkerut lagi. Hasilnya, volume udara di dalam gelas sedikit lebih besar dan mendesak air untuk keluar dari dalam gelas karena tekanan udara di luar gelas menjadi lebih rendah. Akibatnya permukaan air dalam gelas lebih rendah dari sebelumnya, sedangkan air di luar gelas menjadi lebih tinggi.
Demikian pula jika udara di dalam gelas dipanasi dengan balon lampu, maka udara tersebut menjadi renggang dan bergerak/menekan ke segala arah. Udara panas itu akan mendesak air di bagian bawah gelas sehingga permukaan air turun. Karena tekanannya cukup kuat, udara di dalam gelas tetap mampu mendesak air keluar meskipun tekanan udara di luar gelas relatif normal (tidak rendah).
Jika alat peraga ditempatkan di bawah terik matahari, maka suhu panas akan membuat udara di dalam gelas mengembang, sehingga volumenya bertambah dan permukaan airnya turun. Sedangkan pada malam hari, suhu udara yang dingin membuat udara di dalam gelas mengerut dan membuat permukaan airnya bertambah tinggi.
3. Kesimpulan
a. Udara bersifat elastis, dapat mengembang dan dapat pula mengerut.
b. Udara bebas yang tinggi suhunya akan bertambah volumenya karena molekulnya menjadi renggang dan akan bergerak ke atas sebab lebih ringan, berarti tekanannya akan rendah.
c. Jika suhu udara meningkat dengan volume yang tetap (udara tak bebas) maka tekanannya akan menjadi tinggi. Sebaliknya jika suhunya rendah maka tekanannya makin rendah pula (Hukum Charles).
d. Udara bebas yang rendah suhunya, maka volumenya akan berkurang karena molekulnya menjadi rapat dan akan bergerak ke bawah karena lebih berat, berarti tekanannya akan tinggi.
Catatan:
Alat peraga ini pernah disajikan pada Lomba Keberhasilan Guru dalam Pembelajaran di Jakarta tahun 2003. Penulis berhasil menjadi Juara III dan memperoleh piagam penghargaan dari Menteri Pendidikan Nasional.
Adik-adik, anak Indonesia yang cerdas nan ceria.
Apakah kalian pernah belajar tentang tekanan udara? Pernahkah kalian membuktikan bahwa udara mempunyai tekanan? Pernah pulakah kalian mengamati bahwa tekanan udara yang panas berbeda dengan tekanan udara yang dingin?
Tahukan kalian nama alat untuk mengukur besar tekanan udara? Ya tentu, alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara adalah barometer. Tetapi, apakah kalian pernah melihat bendanya secara langsung? Apakah kalian pernah memelajari cara kerja dan cara menggunakan alat tersebut? Boleh jadi banyak di antara kalian yang belum pernah melihat barometer kecuali gambar atau fotonya.
Barometer memang tidak bisa ditemukan di sembarang tempat sehingga sulit untuk melihat bendanya. Namun kalian dapat menemukannya terpasang di ruang kemudi kapal laut. Atau kalian dapat melihatnya di kantor atau stasiun pencatat cuaca, yaitu Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG).
Meskipun sulit untuk menemukan bendanya, jangan putus asa. Kalian dapat membuat sendiri alat peraga barometer sederhana. Melalui alat buatan ini, setidaknya kalian dapat membuktikan bahwa udara memiliki tekanan. Tekanan udara tersebut dipengaruhi oleh suhu udara. Kalian dapat pula membandingkan tekanan yang terjadi pada udara yang terbuka dan tekanan yang terjadi pada udara yang tertutup.
Nah, apakah kalian siap untuk membuat alat peraga dan melakukan percobaannya sendiri?
A. Cara Pembuatan Alat Peraga
Sebelum membuat alat peraga barometer sederhana, tentunya kalian harus menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan, seperti berikut ini:
1. Alat
a. Pisau cutter atau pisau silet.
b. Spidol permanen.
2. Bahan
a. Gelas plastik bekas minuman kemasan dengan ukuran yang sama, 2 buah.
b. Piring plastik dengan ukuran yang sama, 2 buah.
c. Lem serbaguna yang tahan terhadap air.
Sulitkah memperoleh alat-alat dan bahan yang dibutuhkan tersebut? Tentunya tidak, karena alat dan bahan itu ada di sekitar kita.
Sekarang saatnya membuat barometer kita! Namun perlu dingatkan, berhati-hatilah dalam menggunakan pisau cutter atau silet. Nah, inilah langkah-langkah cara membuatnya.
1. Pertama-tama, ambil gelas plastik lalu telungkupkan di atas meja. Gunakan ujung pisau yang runcing untuk membuat lubang berbentuk segitiga di bibir gelas. Tinggi segitiga kira-kira 1 cm Buatlah lagi dua buah lubang dengan besar dan jarak yang sama satu dengan lainnya.
2. Gunakan spidol untuk membuat penanda level air pada bagian luar gelas. Bentuk penanda tersebut adalah garis pendek sejajar mulai dari bagian bibir gelas ke arah dasar gelas. Jarak garis itu adalah 1 mm antara satu garis dengan garis lainnya. Buatlah garis serupa pada sisi gelas yang berlawanan.
3. Buat pula garis penanda pada piring, dimulai dari tepinya ke arah dalam.
4. Selanjutnya, oleskan lem pada bibir gelas. Oleskan pula lem pada bagian tengah piring dengan bentuk dan ukuran yang sama dengan bibir gelas. Biarkan lem menjadi kering.
5. Setelah lem kering, rekatkan bibir gelas ke piring (gelas dalam posisi telungkup). Tekan gelas dari atas agar dapat merekat kuat ke piring.
6. Sekarang alat peraga kalian telah siap. Agar peragaan yang dilakukan nantinya lebih sempurna, buatlah alat peraga tersebut sebanyak dua buah. Sudah tentu pula kalian membutuhkan bahan untuk membuat dua alat.
Bagaimana adik-adik? Tidak sulit ‘kan?
B. Cara Penggunaan Alat Peraga
Setelah alat peraga kalian siap, saatnya sekarang untuk menggunakannya. Namun kalian harus ingat agar selalu berhati-hati karena penggunaan barometer sederhana ini membutuhkan air panas. Selain itu juga menuntut kalian menggunakan balon lampu listrik yang dinyalakan. Berhati-hatilah, jangan sampai terkena air panas atau tersengat listrik. Jika kalian ragu, mintalah bantuan orang dewasa, baik guru ataupun orangtua.
Perlengkapan dan bahan yang kalian butuhkan untuk melakukan percobaan ini adalah:
1. Cangkir plastik dengan ukuran yang sama, 2 buah.
2. Balon lampu pijar 100 watt dengan kabel colokannya atau solder listrik.
3. Air panas, sedikitnya dua gelas.
4. air es (makin dingin makin bagus), sedikitnya dua gelas.
5. Pewarna makanan/kue (sebaiknya warna merah) dan sendok pengaduk.
Jika alat dan bahan yang dibutuhkan telah siap, maka ikutilah petunjuk penggunaan alat peraga sebagai berikut:
1. Letakkan kedua alat peraga di atas meja. Siapkan kedua gelas plastik lalu isilah salah satunya dengan air panas.
2. Selanjutnya isilah pula gelas lainnya dengan air dingin/es.
3. Masukkan pewarna sebanyak dua tetes ke setiap cangkir lalu aduk dengan sendok hingga merata.
4. Secara perlahan (sedikit demi sedikit) tuangkan air panas ke atas salah satu piring (alat A) dari bagian pinggirnya. Setelah lubang gelas pada alat tertutup air setengahnya, hentikan tuangan air sejenak (10 detik). Kemudian tuangkan lagi air panas hingga lubang alat peraga tertutup air setinggi satu sentimeter.
5. Tuangkan pula air es ke atas piring yang lainnya (alat B) dengan cara yang sama. Tetapi waktu jedanya 1 – 2 menit sebelum air dituangkan seluruhnya. Amati fenomena yang terjadi pada saat air sementara dan beberapa saat setelah air selesai dituangkan, bandingkan kedua alat peraga tersebut.
6. Amati pula apa yang terjadi setelah 5 – 10 menit kemudian. Berilah tanda dengan spidol pada tinggi air jika suhu menjadi normal (tidak ada lagi perubahan tinggi air). Setelah suhu menjadi normal, sekarang cobalah dekatkan balon lampu pijar yang menyala atau solder listrik yang panas di atas gelas plastik pada alat peraga. Amati apa yang terjadi pada kedua alat peraga tadi.
Sebagai pengukur tekanan udara (barometer) sederhana, tempatkan alat peraga ini di bawah terik matahari. Kemudian bandingkanlah hasilnya bila alat itu di tempatkan di dalam ruang atau tunggulah hingga malam hari lalu amati tinggi permukaan airnya.
Adik-adik, apakah sulit melakukan percobaannya? Tentu saja tidak sulit, apalagi jika kalian didampingi oleh bapak atau ibu guru. Bagaimana hasil pengamatan kalian? Apakah ada sesuatu yang menarik? Apakah terdapat perbedaan kejadian pada dua alat peraga yang berbeda suhu airnya? Selanjutnya, cobalah kalian simpulkan sendiri hasil percobaan yang telah kalian lakukan. Bandingkanlah hasil pengamatan kalian dengan penjelasan yang terdapat di dalam buku ini.
Mintalah pula penjelasan dari bapak dan ibu guru di sekolah. Atau apakah kalian hendak mencoba membuat alat peraga yang lebih sempurna? Jika ya, maka itu sangat bagus. Selamat mencoba dan semoga berhasil.
Sebagai catatan, dalam percobaan dengan air dingin/es, perubahan permukaan air baik di dalam maupun di luar gelas sangat kecil, sehingga membutuhkan pengamatan yang teliti. Bila mungkin, sebaiknya menggunakan kaca pembesar untuk melihat perubahan tersebut.
C. Hasil Percobaan dan Kajian
1. Fenomena yang terjadi
Pada saat air panas dituangkan ke atas alat A, maka dari dalam gelas akan keluar gelembung udara. Sesaat setelah air selesai dituangkan, permukaan air di dalam gelas lebih rendah daripada permukaan air di luar gelas. Setelah air menjadi lebih dingin, secara perlahan permukaan air di dalam gelas akan naik. Sebaliknya permukaan air di piring akan turun. Beberapa menit kemudian maka permukaan air menjadi konstan, tidak berubah dengan posisi permukaan air dalam gelas lebih tinggi daripada di luar gelas.
Sedangkan yang terjadi pada Alat B dengan air dingin adalah gelembung udara yang keluar lebih sedikit. Permukaan air di dalam gelas lebih rendah daripada di luarnya. Tetapi setelah lebih dari 10 menit, tidak tampak dengan jelas perubahan permukaan air, baik di dalam maupun di luar gelas. Perubahan terjadi setelah airnya tidak dingin lagi (suhunya lebih tinggi), yaitu air di dalam gelas menjadi lebih rendah dari kedudukan semula. Sementara itu, permukaan air di luar gelas sedikit lebih tinggi.
Pada saat gelas dipanasi oleh bola lampu yang menyala, maka secara perlahan permukaan air di dalamnya akan turun, sedangkan air di luar gelas akan naik. Setelah bola lampu dipadamkan maka permukaan air akan kembali ke posisi semula.
Bila alat peraga ditempatkan di bawah terik matahari maka fenomena yang terjadi adalah permukaan air di dalam gelas menjadi lebih rendah daripada tinggi air pada suhu normal. Sedangkan jika dilakukan pada malam hari, permukaan air di dalam gelas lebih tinggi bila dibandingkan dengan tinggi air pada suhu normal.
2. Kajian
Gelembung udara keluar dari dalam gelas di kedua alat karena tertekan oleh air yang masuk ke dalam gelas. Tetapi volume udara yang keluar dari gelas pada alat A lebih besar sebab udara di dalamnya menerima panas dari air sehingga udara tersebut mengembang. Hal ini terjadi karena molekulnya bertambah renggang, kecepatan gerak molekulnya tinggi, energi kinetiknya menjadi tinggi pula, maka molekul-molekul udara cepat bergerak. Akibatnya udara di dalam gelas akan bertambah volumenya dan akhirnya akan keluar dari gelas melalui lubang yang terendam di dalam air. Selain itu, air di luar gelas juga mengeluarkan panas yang menyebabkan udara di sekitarnya menjadi panas dan lengas. Dengan demikian udara tersebut akan menjadi ringan dan bergerak ke atas sehingga gaya tekanannya terhadap permukaan air berkurang. Hal ini pula yang mempengaruhi permukaan air di luar gelas lebih cepat naik dan udara di dalam gelas lebih mudah mendesak air keluar dari gelas.
Sedangkan volume udara yang keluar dari gelas pada alat B lebih sedikit karena udara yang masuk ke dalam gelas adalah udara dingin yang membuat molekul udara di dalam gelas juga dingin. Akibatnya udara tersebut lebih rapat dan geraknya lambat, sehingga volumenya tidak bertambah. Udara yang keluar dari dalam gelas adalah volume udara yang terdesak oleh air yang masuk ke dalam gelas. Sementara itu, udara di luar gelas juga menjadi dingin sehingga akan mengerut dan membuat tekanan terhadap permukaan air menjadi lebih besar.
Setelah udara di dalam gelas berhenti keluar dan air pada alat A mulai menjadi dingin maka udara di dalam gelas akan mengerut kembali sehingga volumenya mengecil. Di samping itu, udara di luar gelas juga kembali dingin dan tekanannya terhadap air di piring bertambah. Akibatnya adalah sebagian air di luar gelas akan tertarik masuk ke dalam gelas, maka tampaklah bahwa permukaan air di dalam gelas bergerak naik dan permukaan air di luar gelas akan bergerak turun.
Sedangkan pada alat B, udaranya akan menjadi lebih hangat (kembali normal) sehingga tidak mengkerut lagi. Hasilnya, volume udara di dalam gelas sedikit lebih besar dan mendesak air untuk keluar dari dalam gelas karena tekanan udara di luar gelas menjadi lebih rendah. Akibatnya permukaan air dalam gelas lebih rendah dari sebelumnya, sedangkan air di luar gelas menjadi lebih tinggi.
Demikian pula jika udara di dalam gelas dipanasi dengan balon lampu, maka udara tersebut menjadi renggang dan bergerak/menekan ke segala arah. Udara panas itu akan mendesak air di bagian bawah gelas sehingga permukaan air turun. Karena tekanannya cukup kuat, udara di dalam gelas tetap mampu mendesak air keluar meskipun tekanan udara di luar gelas relatif normal (tidak rendah).
Jika alat peraga ditempatkan di bawah terik matahari, maka suhu panas akan membuat udara di dalam gelas mengembang, sehingga volumenya bertambah dan permukaan airnya turun. Sedangkan pada malam hari, suhu udara yang dingin membuat udara di dalam gelas mengerut dan membuat permukaan airnya bertambah tinggi.
3. Kesimpulan
a. Udara bersifat elastis, dapat mengembang dan dapat pula mengerut.
b. Udara bebas yang tinggi suhunya akan bertambah volumenya karena molekulnya menjadi renggang dan akan bergerak ke atas sebab lebih ringan, berarti tekanannya akan rendah.
c. Jika suhu udara meningkat dengan volume yang tetap (udara tak bebas) maka tekanannya akan menjadi tinggi. Sebaliknya jika suhunya rendah maka tekanannya makin rendah pula (Hukum Charles).
d. Udara bebas yang rendah suhunya, maka volumenya akan berkurang karena molekulnya menjadi rapat dan akan bergerak ke bawah karena lebih berat, berarti tekanannya akan tinggi.
Catatan:
Alat peraga ini pernah disajikan pada Lomba Keberhasilan Guru dalam Pembelajaran di Jakarta tahun 2003. Penulis berhasil menjadi Juara III dan memperoleh piagam penghargaan dari Menteri Pendidikan Nasional.
No comments:
Post a Comment