Banyak fenomena menarik yang terjadi di
alam, menyimpan “misteri” tanda kebesaran Tuhan Yang Maha Esa.
Pertanyaan-pertanyaan muncul sebagai langkah awal untuk menguak
”misteri” tersebut. Pertanyaan yang sederhana diajukan oleh orang
sekitar kita tentang fenomena alam mungkin akan sulit kita jawab.
Berikut penjelasan fenomena-fenomena alam yang diperoleh dari beberapa
sumber berdasarkan kacamata fisika. Semoga bermanfaat.
1. Mengapa langit biru?
Sinar matahari yang menerangi langit
siang berwarna putih yang “terbuat” dari warna pelangi.Debu dan
partikel-partikel udara lain di udara mengurai cahaya dari matahari dan
biru keluar paling kuat. Delapan foton cahaya biru muncul untuk setiap
satu merah (cahaya biru yang memancar keluar dari molekul delapan kali
lebih terang daripada cahaya merah). Langit tidak “murni” biru, karena
warna-warna lain juga mencapai ke mata kita tetapi warna yang lain
“ditenggelamkan” oleh warna biru.
2. Mengapa warna api biasanya orange?
Warna api tergantung dari suhu. Warna
biru meanandakan suhu yang sangat tinggi. Api memerlukan oksigen. Ketika
lilin terbakar, bagian tengah api,dekat dasarnya, tidak mendapatkan
banyak oksigen. Jadi tampak gelap. Tetapi bagian luar dan puncak api
mendapat banyak udara, di bagian ini api menyala terang. Saat sumbu
terbakar dan lilih meleleh dan mendesis, karbon-serpihan lilin yang
terbakar hangus dan berterbangan. Serpihan kecil karbon ini sangat
panas, sehingga nyala api berwarna orange.
3. Mengapa bintang berkelap-kelip?
Bintang sebenarnya tidak
berkelap-kelip. Bintang kelihatan berkelap-kelip apabila dilihat dari
jarak jauh dan ketika cahayanya harus melewati udara dalam perjalananya
ke mata kita. Saat sinar bintang melewati udara rapat kemudian udara
tipis maka bintang tampak berkelap-kelip.
4. Dari mana datangnya pelangi?
Resep pelangi: butir-butir air di
udara, cahaya, dan seseorang untuk melihatnya. Matahari harus “rendah”
dilangit (sedikit di bawah garis cakrawala), anda berdiri membelakangi
matahari memandang ke arah di mana hujan turun atau hujan baru turun.
Seberkas sinar matahari menembus pusat tetesan air hujan kemudian sinar
matahari dibiaskan oleh tetesan air hujan akibatnya sinar putih mendadak
terpecah menjadi berkas-berkas warna yang cantik (pelangi).
5. Mengapa gelembung bulat?
Gelembung bulat karena tegangan
permukaan menyebabkan lapisan cairan menarik diri ke bentuk yang mungkin
paling kompak (stabil). Bentuk kompak di alam adalah bola. Jadi udara
di dalam ditahan oleh gaya yang sama di sekeliling gelembung (sampai
gelembung tidak pecah).
6. Bagaimana cara magnet menarik?
Magnet bisa menarik karena atom-atom
dalam kelompok yang disebut domain magnetik (pertikel elementer)
memiliki medan magnet dan menghadap ke arah yang sama. Jadi setiap
domain seperti magnet kecil. Medan magnet tersebut disebabkan oleh arus
listrik elektron-elektron yang bergerak mengorbit nukleus atom.
7. Bagaimana embun terjadi?
Embun terbentuk ketika udara yang
berada di dekat permukaan tanah menjadi dingin mendekati titik dimana
udara tidak dapat lagi menahan semua uap air. Kelebihan uap air itu
kemudian berubah menjadi embun di atas benda-benda di dekat tanah.
Sepanjang hari benda-benda menyerap panas dari matahari. Sedangkan di
malam hari benda-benda kehilangan panas tersebut melalui suatu proses
yang disebut radiasi termal. Ketika benda-benda di dekat tanah menjadi
dingin, suhu udara disekitarnya juga menjadi berkurang. Udara yang lebih
dingin tidak dapat menahan uap air sebanyak udara yang lebih hangat.
Jika suhu udara bertambah semakin dingin, maka akhirnya akan mencapai
titik embun. Titik embun adalah suhu dimana udara masih sanggup menahan
uap air sebanyak mungkin. Bila suhu udara semakin bertambah dingin,
sebagian uap air akan mengembun di atas permukaan benda yang terdekat.
8. Mata terlihat merah hasil foto kamera
Cahaya blitz dari kamera masuk ke mata
dan difokuskan ke retina yang terdapat banyak pembuluh darah. Tiba di
retina, bayangan sinar tadi dibuat bayangan oleh kamera di film. Dan
ketika film di cetak, warna merah retina akan muncul di foto mata,
sehingga mata terlihat berwarna merah.
9. Bagaimana kabut terbentuk?
Pada umumnya, kabut terbentuk ketika
udara yang jenuh akan uap air didinginkan di bawah titik bekunya. Jika
udara berada di atas daerah perindustrian, udara itu mungkin juga
mengandung asap yang bercampur kabut membentuk kabut berasap, campuran
yang mencekik dan pedas yang menyebabkan orang terbatuk. Di kota-kota
besar, asap pembuangan mobil dan polutan lainnya mengandung hidrokarbon
dan oksida-oksida nitrogen yang dirubah menjadi kabut berasap fotokimia
oleh sinar matahari. Ozon dapat terbentuk di dalam kabut berasap ini
menambah racun lainnya di dalam udara. Kabut berasap ini mengiritasikan
mata dan merusak paru-paru. Seperti hujan asam, kabut berasap dapat
dicegah dengan mengehentikan pencemaran atmosfer.
10. Mengapa kita tidak boleh melihat gerhana matahari dengan mata telanjang?
Pada saat kita menatap matahari ketika
bagian matahari tertutup bulan, cahayanya tidak terlalu menyilaukan
sehingga otak tidak memerintahkan pupil mata untuk mengecil. Akibatnya
cahaya matahari yang kurang menyilaukan (tetapi tetap berbahaya) itu
masuk dengan leluasa ke mata sampai ke retina. Bagian retina yang
menerima cahaya matahari ini akan terbakar, tetapi karena retina tidak
punya syaraf rasa sakit, kita tidak akan terasa apa-apa. Gangguan
penglihatan baru mulai terjadi beberapa menit atau jam sesudah melihat
gerhana.
11. Mengapa mobil tangki bensin selalu menyeret seuntai rantai besi?
Sewaktu truk melaju bensin akan
terguncang, bebenturan dan bergesekan antara bensin dan dinding tangki.
Ini dapat menyebabkan tangki bensin bermuatan listrik dan lama kelamaan
akan terkumpul. Waktu berjalan debu akan melekat pada permukaan truk.
Kalau debu itu tertumpuk terlalu banyak, dapat menimbulkan percikan
bunga api. Ini sangat membahayakan terutama ketika bensin dituang. Untuk
mencegah bahaya ini dengan menghantarkan muatan listrik yang timbul
dalam tangki bensin maupun debu yang melekat pada permukaan truk itu ke
tanah. Rantai yang diseret di belakang truk berfungsi untuk mengalirkan
muatan-muatan listrik tersebut ke tanah.
12. Bagaimana gitar listrik dapat menghasilkan bunyi
Bagian gitar listrik yang menghasilkan
bunyi adalah batang mendatar yang berisi magnet-magnet batang yang
dililit kumparan kawat (disebut juga pickup). Senar gitar terbuat dari
logam. Ketika bergetar, senar memotong garis medan magnet dan
menghasilkan perubahan fluks magnetik dari magnet batang. Perubahan
fluks ini menghasilkan arus listrik pada kumparan dan akan dikuatkan
oleh ampliflier sehingga terdengar bunyi.