Wahana Fisika: Jurnal Fisika dan Terapannya
Wahana Fisika : Physics and its application journal (e-ISSN: 2549-1989 https://ejournal-science.upi.edu/wafi), peer-reviewed journal, offers an opportunity to publish scientific research related to physics and its applications. This journal is published by Physics Study Program, Universitas Pendidikan Indonesia and collaborated with Perkumpulan Pendidik IPA Indonesia (PPII). Publication frequency is biannually per year (June and December). Wahana Fisika (WaFi) is a physics journal to accommodate research articles from lecturers or researchers of physics studies which include study: Theoretical Physics, Material Physics, Instrumentation Physics, Earth Physics, Astronomy, Biophysics and Modeling Physics Simulation and other pure physics applications. Focus and Scope - Material physics - Instrumentation physics - Geophysics - Astronomy - Computational physics - Biophysics - Theoretical physics - another applied physics, excluding physics education.
All published content is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike (CC BY-SA) license. This license allows others to share, copy, distribute, and adapt the work, including for commercial purposes, as long as proper credit is given to the original authors and source, and any derivative works are distributed under the same license. Copyright © Wahana Fisika, Universitas Pendidikan Indonesia
Pengembangan Desain Terowongan Angin Sirkuit Terbuka dengan Tiga Variasi Panjang Honeycomb
Dalam penelitian ini telah dibuat sebuah terowongan angin sirkuit terbuka dengan tiga variasi panjang honeycomb menggunakan screenmesh sebagai pengembangan dari desain terowongan angin yang terdapat di Prodi Fisika FMIPA Universitas Negeri Jakarta. Penggunaan tiga variasi panjang honeycomb menggunakan screenmesh diagonal 3 mm bertujuan untuk menghasilkan terowongan angin tipe terbuka dengan turbulensi sekecil mungkin atau laminar melalui variasi panjang honeycomb menggunakan screen mesh. Pada Desain pertama pada Terowongan angin dengan menambahkan screen mesh setelah honeycomb memiliki nilai intensitas turbulensi sebesar I = 0.0242, sedangkan nilai intensitas turbulensi pada terowongan angin desain kedua, yaitu I = 0.0221 pada p = 6 cm dengan screenmesh diagonal 3 mm, I = 0.0218 pada p = 4 cm dengan screenmesh diagonal 3 mm dan I = 0.0289 pada p = 2 cm dengan screenmesh berdiagonal 3 mm. Dari nilai intensitas turbulensi tersebut diketahui bahwa panjang honeycomb menggunakan screenmesh berpengaruh pada kualitas aliran yang dihasilkan terowongan angin, yaitu adanya variasi panjang honeycomb menggunakan screenmesh diagonal ke ukuran yang lebih kecil mampu memperkecil intensitas turbulensinya.
Copyright (c) 2018 Wahana Fisika: Jurnal Fisika dan Terapannya https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
Studi Deposisi Lapisan Tipis ZnO menggunakan Teknik Dip-Coating
Telah dilakukan studi deposisi lapisan tipis ZnO menggunakan teknik Dip-Coating (Teknik Celup) diatas material kaca yang merupakan salah satu material yang diduplikasikan sebagai kaca ITO pada sel surya. Lapisan tipis ZnO dibuat dengan cara sol-gel yang mencampurkan beberapa material kedalamnya sehingga didapatkan sol-gel ZnO. Pada penelitian ini dilakukan beberapa variasi celup yaitu dua kali dan empat kali celup. Deposisi lapisan tipis ZnO diatas kaca preparat. Berdasarkan hasil karakterisasi menggunakan difraksi sinar-X diperoleh bahwa lapisan yang dihasilkan merupakan amorf. Pada variasi celup kedua dan keempat didapatkan bentuk amorf dari lapisan tipis ZnO tersebut.
Sintesis dan Optimasi Sifat Fotoluminesens Fosfor BCNO/ SiO2 dengan Modifikasi Sumber Karbon
Dalam penggunaannya sebagai light emitting diode (LED) putih, fosfor Boron Carbon Oxy-Nitride Silika (BCNO/SiO2) terus dikembangkan sebagai alternatif penggunaan fosfor dengan oksida tanah jarang. Pada penelitian ini dilakukan proses sintesis fosfor BCNO/SiO2 dengan memanfaatkan bahan-bahan alam yang mudah ditemukan di Indonesia. Prekursor yang digunakan meliputi asam borat sebagai sumber boron dan urea sebagai sumber nitrogen, sedangkan sebagai sumber karbon digunakan pati dari tepung tapioka dan selulosa yang diekstraksi dari tanaman rami. Sintesis material fosfor BCNO/SiO2 dilakukan dengan metode sol-gel dengan perbandingan molar Nitrogen/Boron sebesar 20, dan komposisi karbon 3% dan 10% wt. Nanopartikel silika kemudian ditambahkan dengan perbandingan 3% wt. Kalsinasi dilakukan pada suhu 600°C selama 60 menit dalam kondisi tekanan atmosfer. Dengan penyinaran sinar UV didapatkan hasil bahwa pendaran dengan intensitas paling tinggi terjadi pada fosfor BCNO/SiO2 yang disintesis dengan sumber karbon pati dengan kandungan 100% wt dan nanopartikel silika 200 nm, dan juga fosfor BCNO/SiO2 yang disintesis dengan sumber karbon pati dengan kandungan 3% wt dan nanopartikel silika 50 nm dan 200 nm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa material fosfor alternatif yang disintesis dengan cara sederhana dan temperatur rendah dapat menjadi kandidat yang menjanjikan untuk LED putih.
Penentuan Zonasi Gempa berdasarkan Pola Penyebaran Gempa Bumi di Daerah Provinsi Jawa Barat
Provinsi Jawa Barat dibatasi oleh 5°50’ sampai 7°50’ Lintang Selatan dan 104°48’ sampai 108°48’ Bujur Timur. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seismisitas dan zonasi di daerah Provinsi Jawa Barat. Seismisitas dapat di ketahui dari peta seismisitas berdasarkan kedalaman dan magnitudo, untuk memperoleh peta seismisitas di daerah Provinsi Jawa Barat yaitu dengan menggunakan data gempa bumi tektonik harian atau realtime dengan periode terjadinya gempa bumi pada tahun 2000-2015, yang bersumber dari BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) Klas 1 Bandung. Data gempa terdiri dari tanggal, waktu terjadinya gempa, lintang, bujur, kedalaman dan magnitudo (M ≥ 4.5 SR), data yang ada di proses dengan menggunakan Software Arcgis 10.3 sehingga menjadi peta seismisitas yang telah di klasifikasikan berdasarkan kedalaman dan magnitudo gempa bumi. Zonasi di daerah Provinsi Jawa Barat di peroleh dengan menentukan nilai Percepatan Tanah Maksimum (Peak Ground Acceleration) yang terbagi kedalam 18 kabupaten, dan menentukan nilai PGA dan intensitas gempa di setiap Kabupaten, adapun cara untuk memperoleh nilai PGA dan intensitas gempa yaitu dengan melakukan proses perhitungan data gempa yang ada, dengan menggunakan metode Gutenberg Richter. Sehingga di peroleh kesimpulan berdasarkan peta seismisitas di dapatkan distrubusi gempa bumi berjumlah 792 gempa bumi, serta zonasi gempa bumi di daerah Provinsi Jawa Barat berdasarkan nilai PGA sebesar 25-29 gal, dan nilai intensitas gempa bumi sebesar V.
Simulasi Dinamika Molekuler Kuantum dari Densitas Muatan Plasma untuk Sistem Sederhana
Pemodelan ab-initio Dinamika Molekuler Kuantum dari densitas muantan plasma telah telah dilakukan. Metode yang digunakan adalah Dinamika Molekuler Car-Parrinello, dimana metode ini dapat mensimulasikan pergerakan dinamis dari elektron dan ion pada suatu temperatur rata-rata. Penelitian ini bertujuan mensimulasikan perubahan densitas muatan dari kluster atom Hidrogen dan atom Oksigen (10 atom) pada temperatur 1300 K. Hasil menunjukkan densitas muatan setelah perubahan waktu 0.120 ps untuk setiap kluster mengalami perubahan bandwidth distribusi densitas. Untuk kluster H sebesar 0.021 bohr-3, kluster H-O (50% H - 50% O) sebesar 0.069 bohr-3 dan kluster O sebesar -0.241 bohr-3. Perubahan ini menunjukkan sebaran densitas dipengaruhi oleh jenis ion plasma.
Analisis Frekuensi Kompleks Gempa Tornillo berdasarkan Data Seismogram Gunungapi Lokon Wilayah Sulawesi Utara Periode Mei 2017
Gunung api Lokon merupakan salah satu gunung api aktif di Indonesia. Gunung Lokon terletak di kota Tomohon, Sulawesi Utara. Salah satu jenis klasifikasi gempa bumi pada Gunung api yaitu gempa Tornillo. Gempa Tornillo terjadi pada gunung api yang berada pada wilayah sesar tepatnya zona rekahan dangkal dimana rekahan mengalami getaran karena terisi oleh fluida. Penelitian ini bertujuan untuk memahami kondisi dinamika fluida dalam tubuh Gunung api Lokon pada bulan Mei 2017 berdasarkan analisis frekuensi kompleks gempa Tornillo. Hasil penelitian ini dapat mengestimasi dinamika fluida Gunung api Lokon dan mengidentifikasi konten fluida maupun dinamika dimensi kerak. Penelitian ini menggunakan data seismik digital Gunung api Lokon yang terekam pada bulan Mei 2017. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode SOMPI dengan parameter frekuensi kompleks yang terdiri dari frekuensi osilasi (ƒ) dan karakteristik peluruhan gelombang (Q-ƒactor). Gempa Tornillo pada periode 13-22 Mei 2017, mempunyai distribusi nilai Q-ƒactor berada pada rentang 50-500 dan frekuensi terdistribusi pada rentang 0,3-8 Hz dan nilai Q-ƒactor dominan berada berada pada rentang 50-200 dengan frekuensi dominan terjadi pada rentang 2-3 Hz. Gempa Tornillo berada pada kedalaman dangkal yaitu kurang dari 1 km. Hasil analisis frekuensi kompleks memperkirakan bahwa terjadi letusan pada Gunung api Lokon periode bulan Mei 2017, dengan estimasi tipe letusan adalah letusan freatik hingga freatomagmatik. komposisi fluida berupa misty gas, uap air dan partikel abu. Analisis frekuensi kompleks gempa Tornillo ini sangat bermanfaat dalam memperkirakan tipe letusan di masa yang akan datang.
Simulasi Pembentukan Kurva Isodosis Berkas Foton 6 MV untuk Teknik Radioterapi VMAT dengan Menggunakan EGSnrc
Radioterapi merupakan salah satu modalitas utama dalam pengobatan kanker. VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy) merupakan salah satu teknik radioterapi yang memberikan seluruh fraksi dosis secara kontinyu pada saat gantry terus menerus berotasi dengan mengatur kecepatan rotasi gantry, bentuk penampang berkas (MLC leaf position), dan fraksi dosis yang diberikan. Dalam penelitian ini dilakukan simulasi Monte Carlo VMAT dengan menggunakan EGSnrc code system untuk mengetahui distribusi dosis radiasi berkas foton 6 MV pada kasus kanker paru dengan data parameter berasal dari rtplan. Phantom yang digunakan berasal dari data CT scan thorax yang dibaca dengan ctcreate. Simulasi dilakukan dengan membagi jumlah control point VMAT ke dalam 38 kali simulasi dengan setiap simulasi terdiri dari 3 buah control point. Sebagai perbandingan dilakukan pula simulasi VMAT dengan seluruh control point sekaligus. Hasil menunjukkan bahwa distribusi dosis yang terbentuk dari kedua simulasi cenderung memiliki pola kurva isodosis yang hampir serupa, namun perbandingan jumlah history partikel yang digunakan untuk membentuk kurva isodosis yang sama antara kedua simulasi belum dapat diketahui secara pasti.
Identifikasi Keberadaan Organic Shale Berdasarkan Analisis Data Magnetotellurik Pada Cekungan Kutai
Kebutuhan akan gas dan minyak bumi dunia terus meningkat seiring berjalannya waktu. Salah satu kebijakan pemerintah Indonesia adalah meningkatkan eksplorasi dan produksi cadangan minyak dan gas bumi non-konvensional seperti shale oil dan shale gas. Metode Magnetotelurik (MT) digunakan dalam penelitian ini dikarenakan keterbatasan penetrasi kedalaman oleh Metode Seismik yang disebabkan oleh batugamping yang sangat tebal sebagai low velocity layer sehingga sulit bagi gelombang mekanik untuk menembus lapisan tersebut. Penelitian mencari bagaimana cara melakukan pengolahan dan interpretasi data MT menggunakan software SSMT2000, MTEditor dan WINGLINK pada daerah telitian untuk menghasilkan model organic shale yang baik. Proses pematangan thermal organic content yang terkandung dalam shale mulai terjadi pada kedalaman 2500 hingga 9500 dan persebarannya relatif kearah barat daya – timur laut. Pada kedalaman 10500 belum dapat diinterpretasikan sebagai organic shale dikarenakan proses crosspower hanya sampai dengan frekuensi 0,01 Hz.
Cepat Rambat Bunyi di Udara pada Variasi Suhu dengan Memanfaatkan Sensor Suara berbantuan Logger Pro dan Audacity
Pada pokok bahasan bunyi khususnya dalam eksperimen cepat rambat bunyi, umumnya yang digunakan pada suhu 25°C yang telah diteapkan. Ada berbagai macam suhu yang bisa digunakan untuk dicari cepat rambat bunyi yang tentunya berbeda dan bervariasi serta diharapkan lebih memudahkan mahasiswa dalam memahami pokok bahasan tesebut. Telah dibuat alat eksperimen untuk menentukan cepat rambat bunyi di udara pada variasi suhu dengan memanfaatkan perangkat lunak Audacity dan Logger Pro. Metode yang digunakan adalah regresi linier. Hasil penelitian menunjukkan bahwa cepat rambat bunyi di udara bergantung pada suhu. Hal ini ditunjukkan oleh kurva suhu terhadap cepat rambat bunyi dengan R2 = 0,992. Dengan demikian maka diketahui bahwa semakin tinggi suhu maka semakin besar nilai cepat rambat bunyi.
Penentuan Jebakan Sistem Hidrokarbon Dengan Metode Gaya Berat Di Daerah Majalengka
Penentuan jebakan sistem hidrokarbon menggunakan metode gayaberat berada di daerah Majalengka, Jawa Barat. Data geologi regional daerah penelitian menunjukan adanya potensi jebakan sistem hidrokarbon, sehingga untuk tujuan identifikasi adanya potensi jebakan hidrokarbon perlu dilakukan survei ek-splorasi geofisika pada daerah penelitian. Survey eksplorasi geofisika melalui meotde gayaberat menghasilkan nilai anomali bouguer lengkap yang telah dil-akukan koreksi. Kemudian hasil pengolahan data diplot menjadi peta kontur anomali bouguer dan akan dijadikan acuan dalam pembuatan model 2D. Ber-dasarkan hasil pemodelan, pada model lintasan A-A’ diindentifikasi adanya jebakan sistem hidrokarbon berupa batuan induk dengan nilai densitas 2,7 gr/cc, reservoir dengan nilai densitas 2,65 gr/cc, lapisan penutup dengan nilai densitas 2,25 gr/cc, serta adanya bentuk struktur berupa jebakan antiklin.
Arah Penyebaran Stress Coulomb pada Batuan akibat Gempabumi Kairatu 26 September 2019
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui arah penyebaran stress batuan yang diakibatkan oleh gempabumi Kairatu dan diduga memiliki keterkaitan dengan kejadian gempabumi yang terjadi setelahnya. Penelitin ini menggunakan data kejadian gempabumi yang diperoleh dari katalog United State Geological Survey (USGS) dan Badan Meteorologi, Klimantologi, dan Geofisika (BMKG) pada tanggal 26 September 2019 dan setelahnya. Adapun metode yang digunakan adalah metode perubahan Coulomb stress menggunakan software Coulomb 3.3. Hasil analisis, menunjukkan bahwa gempabumi Kairatu memiliki mekanisme sumber yakni sesar geser sedikit oblige ke arah barat laut, mengalami peningkatan perubahan stress batuan positif yang dominan ke empat arah yakni utara, timur, selatan dan barat dengan kisaran harga 0,4 – 1,0 bar. Kondisi dengan nilai perubahan stress yang tinggi ini, sangat berpotensi membangkitkan gempabumi susulan dengan kedalaman hiposenter berkisar :S 70 km.
Copyright (c) 2020 Wahana Fisika: Jurnal Fisika dan Terapannya https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
Sintesis dan Karakterisasi Nanopartikel Magnetik CoZnFe204 dengan Metode Kopresipitasi
Nanopartikel CoZnFe2O4 telah berhasil disintesis dengan metode kopresipitasi dan diannealing pada suhu yang berbeda, yaitu 400°C, 600°C, 800°C, dan 1000°C selama 2 jam. Ukuran kristalit diestimasi dengan formula Scherrer's dan ditemukan meningkat dari 13,4 hingga 39,2 nm akibat pertumbuhan butir. Parameter kisi ditemukan meningkat dari 8,18 hingga 8,25 A akibat subtitusi Zn akibat subtitusi Zn yang memiliki radius ionic lebih besar. Spektra FTIR mengkonfirmasi adanya vibrasi stretching pada bilangan gelombang sekitar 478 dan 586 cm-1 pada kisi tetrahedral dan kisi oktahedral. Baik koersivitas (Hc) maupun magnetisasi saturasi (Ms) meningkat dari 51-191 emu/g dan 150 – 250 0e dengan meningkatnya suhu annealing karena adanya pertumbuhan butir serta perubahan mikrostruktur. Citra TEM menunjukan bahwa morfologi dan mikrostruktur berubah secara signifikan selama annealing. Pada suhu 1000°C memberikan hasil optimum pada nilai Ms dan Hc nanopartikel CoZnFe2O4.
Identifikasi Tingkat Aktivitas Gunung Guntur Periode Oktober -November 2015 Berdasarkan Analisis Spektral Dan Sebaran Hiposenter - Episenter Gempa Vulkanik
Kompleks Gunung Guntur (G.Guntur) merupakan salah satu gunung api aktif yang terletak di Kabupaten Garut, Jawa Barat. Kompleks ini terdiri atas beberapa kerucut, salah satunya yaitu Gunung Masigit (2249m) yang merupakan kerucut tertinggi. Sampai pada tahun ini masih terekam aktivitas kegempaan dibawah G.Guntur, sehingga dilakukan pemantauan secara kontinyu di pos PGA untuk mengetahui aktivitas G.Guntur. Metode pemantauan seismik saat ini merupakan metode pemantauan yang dominan digunakan dalam pemantauan gunung api. Maka dari itu dilakukan penelitian terhadap kegempaan pada G.Guntur periode Oktober sampai November 2015, berdasarkan analisis spektral dan analisis sebaran hiposenter-episenter. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tipe gempa, sebaran hiposenter-episenter dan tingkat aktivitas kegempaan G.Guntur. Sinyal gempa diperoleh dari 5 stasiun yaitu stasiun Citiis, Masigit, Sodong, Legokpulus, dan stasiun Kabuyutan. Melalui parameter hiposenter-episenter serta kandungan frekuensi dan jumlah event gempa yang digunakan dalam upaya memonitoring gunungapi untuk mengetahui aktivitas gunungapi. Analisis spektral didapatkan nilai frekuensi cut off dari gempa vulkanik untuk mengidentifikasi penyebab aktivitas gempa tersebut. Analisis hiposenter serta episenter dilakukan untuk mengetahui tipe gempa dan juga sebaran hiposenter-episenternya. Berdasarkan penelitian yang dilakukan terhadap analisis tingkat aktivitas kegempaan G.Guntur hasil yang diperoleh yaitu seismisitas kegempaan pada G.Guntur masih di dominasi oleh gempa Vulkanik Dangkal dan Vulkanik Dalam. Tingkat aktivitas G.Guntur yang teridentifikasi ditandai dengan terjadinya peningkatan jumlah event dibawah 4 kali dalam sehari yang diakibatkan oleh migrasi magma, dan pendangkalan gempa vulkanik dari periode Oktober ke November, secara umum aktivitas gempa vulkanik G.Guntur ini tidak memicu perubahan signifikan dan tergolong aktivitas yang normal. Sehingga untuk status level bahaya G.Guntur masih berada pada level 1 (normal).
Copyright (c) 2016 Wahana Fisika: Jurnal Fisika dan Terapannya https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
Hubungan Parameter Sifat Magnetik Dan Sifat Keteknikan Tanah Pada Tanah Residual Vulkanik
Penelitian mengenai karakteristik tanah residual vulkanik menggunakan metode magnetik dan metode geoteknik telah dilakukan pada lereng stabil dan lereng longsor yang berada di Desa Langensari Kecamatan Lembang Kabupaten Bandung Barat Provinsi Jawa Barat. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui gambaran karakteristik suseptibilitas magnetik dan parameter keteknikan tanah residual vulkanik. Karakteristik geoteknik ditentukan melalui uji fisik berupa uji bobot isi, berat isi tanah basah, berat isi tanah kering, kadar air, derajat kejenuhan dan porositas, uji batas atterberg serta uji ukuran butir tanah.. Karakteristik magnetik ditentukan melalui uji suseptibilitas magnetik menggunakan Bartington MS2B (Magnetic Suseptibility System sensor B) dual frekuensi yaitu 470 Hz dan 4,7 kHz. Hasil penelitian ini menunjukkan peningkatan nilai-nilai χLF (suseptibilitas frekuensi rendah) dan χFD% (suseptibilitas bergantung frekuensi) kearah horizon bagian atas profil tanah residual. Peningkatan nilai-nilai χLF dan χFD% ke arah horizon bagian atas merupakan karakteristik dari suseptibilitas magnetik.Dari hasil penelitian geoteknik dan magnetik didapatkan hasil jenis tanah residual vulkanik tersebut merupakan tanah lempung dengan mineral dominan yaitu Ilmenit. Hubungan antara parameter magnetik dan keteknikan tanah yaitu beberapa parameter keteknikan yang mempengaruhi sifat kemagnetan diantaranya berat isi tanah basah dan kadar air.
Penentuan Karakteristik Tremor Gunungapi Semeru Jawa Timur Berdasarkan Analisis Spektral (Studi Kasus: Oktober 2015-Desember 2015)
Gunungapi Semeru merupakan salah satu gunung aktif di Indonesia dengan tipe erupsi vulkanian dan strombolian. Penelitian ini menggunakan data seismik digital G. Semeru yang terekam pada bulan Oktober 2015- Desember 2015. Data yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu data tremor vulkanik gunungapi Semeru. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan aktivitas vulkanik yang berdasarkan pada perubahan kegiatan tremor vulkanik. Tremor vulkanik merupakan gempa yang sering terjadi di sekitar gunungapi, gempa ini terjadi akibat aktivitas pergerakan magma ke atas di dalam gunungapi. Salah satu cara untuk mengetahui karakteristik aktivitas Gunung Semeru yaitu dengan analisis spektral. Analisis spektral ini dilakukan dengan menerapkan Fast Fourier Transform. Tujuan dari transformasi ini adalah untuk merubah sinyal dari domain waktu ke domain frekuensi sehinggal diperoleh spektrum frekuensi dari sinyal-sinyal vulkanik. Berdasarkan analisis spektral pada gunung Semeru ini didominasi tremor harmonik yang memiliki ciri-ciri bentuk sinyal puncak spektral yang teratur serta memiliki frekuensi dasar tremor harmonik berkisar 0.1 Hz-2 Hz, sedangkan frekuensi dominan tremor harmonik berkisar 0.2 Hz-3.5 Hz, serta kandungan frekuensi tremor G. Semeru tergolong rendah. Serta terjadi perubahan tertinggi frekuensi dasar dan frekuensi dominan pada stasiun Puncak.
Aplikasi Metode Ground Penetrating Radar Terhadap Pola Retakan Di Bendungan Batu Tegi Lampung
Munculnya retakan pada urugan bendungan Batu Tegi Lampung sangat mengganggu keselamatan diwilayah tersebut. Dalam hal ini perlunya dilakukan investivigasi terhadap retakan – retakan yang muncul dipermukaan urugan bendungan. Penelitian Ground Penetrating Radar (GPR) merupakan metode geofisika sebagai alat bantu untuk penelitian geologi bawah permukaan dangkal dan terperinci. Penetrasi kedalaman metode GPR ini sangat bergantung pada sifat listrik geologi bawah permukaan dengan prinsip kerja pengirim dan penerima pulsa gelombang, sehingga akan muncul struktur lapisan bawah permukaan karena terdapatnya anomali bawah permukaan pada radargram. Pengolahan serta interpretasi data georadar pada penelitian ini menggunakan software Reflexw. Sehingga hasil penelitian dari metode GPR ini menunjukan pola retakan yang muncul pada urugan bendungan Batu Tegi. Yang nantinya dapat dipergunakan untuk membantu perencanaan mengevaluasi desain, kontruksi pada urugan bendungan maupun perencanaan mitigasi
Studi Pengukuran Koefisien Atenuasi Material Zincalume Sebagai Perisai Radiasi Gamma
Radiasi merupakan energi yang dipancarkan dalam bentuk partikel atau gelombang dari suatu sumber radioaktif. Partikel tersebut tidak dapat terlihat secara kasat mata diantaranya partikel alfa (α), beta (β) dan gamma (γ). Sedangkan jika suatu partikel berinteraksi secara langsung dengan tubuh makhluk dapat menyebabkan terjadinya ionisasi bahkan mutasi yang akan berdampak negatif terhadap kesehatan. Sehingga dalam makalah ini akan dilakukan pengukuran koefisien atenuasi material zincalume sebagai perisai radiasi, material tersebut mudah ditemukan karena sudah diproduksi dan digunakan secara luas dalam bidang konstruksi. Pengukuran dilakukan dengan simulasi menggunakan program transfort monte carlo MCNPX, meliputi detektor NaI(Tl) dengan terlebih dahulu di uji efisiensi absolutnya dan dibandingkan antara eksperimen dan simulasi, kemudian material perisai di investigasi dengan ketebalan berbeda dari 2 cm – 10 cm menggunakan sumber radioaktif 60Co. Hasil pengukuran menunjukan koefisien attenuasi meningkat dengan bertambahnya ketebalan perisai, intensitas radiasi dapat berkurang hingga 95.58% dengan ketebalan perisai 5 cm. Material zincalume dapat digunakan sebagai perisai radiasi gamma energi rendah dengan ketebalan 2 cm dengan daya serap radiasi lebih dari setengahnya.
Pembangkit Listrik Termoelektrik Terintegrasi Kompor Sekam Padi
Penggunaan bahan bakar menjadi kebutuhan sehari-hari rumah tangga terutama untuk memasak. Keterbatasan persediaan bahan bakar gas menyebabkan peralihan ke bahan bakar alternatif seperti penggunaan kompor sekam padi. Ruang pembakaran dirancang untuk mencapai pembakaran sempurna dengan meningkatkan efisiensi dan mengurangi polusi udara dalam ruangan. Pengembangan tambahan yang diperkenalkan dalam penelitian ini, melibatkan penggunaan 6 modul generator termoelectric TEC1-12706 yang dirangkai secara seri untuk membangkitkan energi listrik untuk penerangan dan pengisian daya handphone. Uji eksperimental sederhana dilakukan dengan menvariasikan massa sekam padi 200 gram dan 500 gram. Hasil penelitian ini didapatkan tegangan output maksimum sebesar 6,21 volt dan arus yang masuk ke baterai sebesar 2,40 A yang dapat digunakan untuk penerangan dan pengisian daya handphone sampai 70% dari daya awalnya yang dicapai untuk bahan bakar 500 gram sekam padi.
Rancang Bangun Alat Praktikum Viskometer Berbasis Arduino
Telah dilakukan rancang bangun viskometer sebagai alat praktikum fisika untuk menentukan koefisien viskositas zat cair. Prinsip kerja viskometer menggunakan metode bola jatuh bebas berdasarkan konsep hukum Stokes. Rancang bangun viskometer meliputi beberapa tahap yaitu perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak, perancangan sistem mekanik, dan pengujian kinerja viskometer. Perancangan perangkat keras terdiri dari sensor inframerah, tombol push button, arduino, LCD, dan catu daya. Perancangan perangkat lunak menggunakan pemrograman bahasa C# berbantuan compi/er IDE arduino. Perancangan mekanik terdiri dari penyangga, induksi magnet, katrol, tabung kaca, tali, dan beban. Sedangkan pengujian kinerja viskometer dilakukan dengan mengukur koefisien viskositas gliserin dan oli. Hasil pengujian menunjukkan viskometer yang telah dikembangkan mampu mengukur koefisien viskositas gliserin sebesar 1,07 Pa.s dengan kesalahan relatif sebesar 11,57% dan koefisien viskositas oli mesin sebesar 1,57 Pa.s dengan kesalahan relatif sebesar 1,14%.
Jarak Minimum Orbit dan Tumbukan Populasi Asteroid Dekat-Bumi dengan Planet Bumi
Asteroid dekat-Bumi diketahui memiliki orbit yang kaotik akibat seringnya terjadi papasan dekat dengan planet-planet terestrial. Orbit yang kaotik dapat membuat populasi objek ini berakhir sebagai penumbuk matahari maupun planet-planet. Dalam penelitian ini digunakan 3372 sampel asteroid dekat-Bumi nyata dengan orbit yang dikenal baik (U = 0). Evolusi orbit sampel dilakukan dengan memanfaatkan paket integrator Swift RMVS4 menggunakan model Tata Surya yang terdiri atas Matahari dan kedelapan planet termasuk Bulan sebagai objek terpisah. Propagasi orbit di bawah pengaruh gravitasi dilakukan hingga kurun 2 ´ 106 tahun ke depan dengan langkah waktu komputasi 10-3 tahun (9 jam). Hingga akhir komputasi diperoleh fluks masuk sampel populasi asteroid dekat-Bumi yang berakhir di zona pembuangan (menumbuk Matahari, terlempar keluar Tata Surya, dan menumbuk planet-planet) adalah sebesar 14 ± 2 asteroid per juta tahun untuk H < 18 (bersesuaian dengan diameter asteroid 0,67 km – 1,5 km). Berdasarkan informasi jarak minimum orbit (Minimum Orbit Intersection Distance – MOTD) seluruh sampel dengan planet Bumi dengan perhitungan berdasarkan geometri, diperoleh nilai kebolehjadian tumbukan intrinsik (Pi) sebesar 1,099 ´ 10-15 per km2 per tahun per objek yang bersesuaian dengan kejadian satu tumbukan dengan planet Bumi setiap 10 juta tahun. Frekuensi tumbukan yang diperoleh ini lebih singkat daripada yang disimpulkan dari penelitian terdahulu. Penggunaan sampel yang lebih banyak dan dengan kualitas orbit yang lebih baik diduga kuat menjadi faktor penyebab perbedaan.
Study of Surface Tension Properties Looked on Contact Angle Value on 100% Nylon Textile Fabric using Corona Discharge Plasma Technology
Artikel ini menjabarkan pemanfaatan aplikasi teknologi plasma pijar korona pada bidang tekstil dalam modifikasi sifat pembasahan pada permukaan kain nilon 100% ditinjau dari sifat fenomena kapilaritas. Hasil riset memperlihatkan bahwa dengan perlakuan plasma pada kain nilon 100% dengan tetal pakan dan lusi masing-masing 70 helai/inci dan 60 helai/inci didapatkan bahwa terdapat perubahan sifat hidrofilik (dapat lebih mudah menyerap) kain melalui perubahan sudut kontak pada fenomena kapilaritas untuk waktu uji sudut kontak yang sama.
Penentuan Tingkat-Tingkat Energi Vibrasi Molekul Hidrogen pada Keadaan Elektronik Dasar Menggunakan Potensial Morse
Pendekatan Born-Oppenheimer diterapkan untuk menghitung tingkat energi vibrasi keadaan dasar molekul hidrogen. Persamaan Schrodinger untuk inti atom diselesaikan dengan menggunakan metode semi-klasik, di mana inti atom diasumsikan bergerak secara klasik dalam sumur potensial dan energi vibrasi ditentukan dengan menerapkan aturan kuantisasi kuantum. Potensial yang digunakan pada penelitian adalah potensial Morse. Dalam penelitian ini, tingkat energi vibrasi dihitung dengan metode numerik, yaitu metode integrasi Simpson dan metode regula falsi. 15 Tingkat energi vibrasi dari molekul H2 diperoleh dan dibandingkan dengan data hasil eksperimen. Perbandingan ini mengindikasikan pendekatan yang digunakan pada penelitian ini memberikan hasil yang sangat akurat pada tingkat energi vibrasi yang relatif rendah (0:Sn:S4), dengan kesalahan kurang dari 0,7%, dan untuk 5:Sn:S8 dengan kesalahan maksimum 7,3%. Keakuratan menurun ketika tingkat energi vibrasi meningkat. Secara khusus, untuk n = 13 dan n = 14, kesalahan meningkat secara signifikan, menunjukkan gagalnya pendekatan ini untuk tingkat energi vibrasi yang relatif tinggi, khususnya untuk dua tingkat energi ini.
Pemanfaatan Sensor Load Cell Dalam Pembuatan Prototipe Alat Uji Tekan Portabel
Alat uji tekan merupakan instrumen uji mekanik yang digunakan untuk menentukan batas maksimum suatu material menerima tekanan yang diberikan. Tekanan yang diberikan pada suatu material dapat mengakibatkan terjadinya deformasi pada material tersebut. Sensor load cell merupakan suatu piranti yang mengkonversi deformasi yang terjadi menjadi perubahan nilai hambatan listrik. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan alat uji tekan portabel yang memanfaatkan sensor load cell. Alat uji tekan ini menggunakan sensor load cell, modul mikrokontroler ATmega328, motor driver, dongkrak listrik, modul ADC HX7411, dan modul LCD. Pengujian sensor load cell dilakukan dengan memberikan gaya tekan pada sensor load cell pada 3 klasifikasi skala yaitu 10 N 100 N dengan kelipatan 10 N, 100 N-1000 N dengan kelipatan 100 N, dan skala 1000 N-5000 N dengan kelipatan 1000 N. Hasil pengujian unjuk kerja sensor menunjukkan tingkat akurasi sebesar 98,7%. Sementara itu, pengujian pengukuran uji tekan suatu sampel material menunjukkan deviasi nilai
Copyright (c) 2022 Wahana Fisika: Jurnal Fisika dan Terapannya https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
Simulasi Dinamika Fluida Dam Break 2D Menggunakan Metoda Beda Hingga Skema Forward Time Backward Scheme (FTBS)
Dam break merupakan salah satu simulasi dasar dalam komputasi dinamika fluida yang sering digunakan sebagai benchmark. Penelitian ini bertujuan membuat simulasi dam break 2D menggunakan metoda beda hingga skema Forward Time Backward Scheme (FTBS) yang tervalidasi oleh solusi analitis dan hasil dari penelitian sebelumnya. Pada penelitian ini, dibuat solusi numerik untuk persamaan Shallow Water (SWE) atau Saint-Venant yang didasarkan pada kekekalan massa dan momentum yang diturunkan dari persamaan Navier-Stokes. Kode simulasi numerik dibuat menggunakan metoda beda hingga yang merupakan metoda paling umum dan paling sederhana untuk pemodelan dam break. Skema numerik yang digunakan adalah Forward Time Backward Scheme (FTBS). Pada tahap awal, dibuat simulasi dam break 1D yang hasilnya divalidasi dengan solusi analitik. Dari hasil analisis data, diperoleh nilai RSME yang relatif kecil, yaitu 0,0076. Selanjutnya, code tersebut dikembangkan untuk membuat simulasi dam break 2D yang hasilnya dibandingkan dengan penelitian sebelumnya. Hasil perbandingan secara kualitatif dan kuantitatif menunjukkan bahwa code simulasi 2D yang dibangun dengan FTBS dapat merepresentasikan fenomena dam break dengan cukup memuaskan.
Optimasi dan Analisis Desain 3-D Piezoelectric Micropump pada Laju Aliran Fluida
Micropump adalah komponen penting dalam sistem mikrofluida dan digunakan untuk mengontrol jumlah cairan yang tepat dalam ukuran mikroliter hingga nanoliter. Penelitian ini bertujuan mengoptimasi desain 3-D micropump yang menggunakan aktuator piezoelektrik. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode simulasi dengan perangkat lunak COMSOL Multiphysics 5.6. Micropump dianalisis dengan memvariasikan radius inlet dan outlet, tegangan penggerak, serta frekuensi kerja untuk menemukan laju aliran tertinggi. Ukuran radius pada inlet dan outlet divariasikan dari 0,6 mm sampai 1,4 mm dengan interval sebesar 0,2 mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa radius yang lebih tinggi memiliki laju aliran yang lebih rendah karena efisiensi rektifikasi yang lebih rendah. Namun, terdapat nilai optimum pada radius 0,8 mm dengan laju aliran tertinggi pada inlet dan outlet masing-masing 0,941 mL/menit dan 0,957 mL/menit. Selain itu, kenaikan tegangan penggerak menyebabkan peningkatan laju aliran. Namun, pengaruh kenaikan frekuensi kerja terhadap laju aliran berbanding terbalik dengan kenaikan tegangan penggerak yang diterapkan pada aktuator piezoelektrik. Semakin tinggi nilai frekuensi kerja maka laju aliran fluida pada inlet maupun outlet terus mengalami penurunan. Laju aliran pada frekuensi yang lebih rendah menyebabkan membran dapat mencapai titik maksimum amplitudo getaran. Hasil dari penelitian ini dapat dimanfaatkan untuk pengembangan dan optimasi desain pada aplikasi biomedis.
Pengukuran Koefisien Atenuasi Fantom Berbasis Silicone Rubber RTV 48
Fokus kajian pada penelitian ini adalah sintesis fantom dari bahan silicone rubber RTV dengan Aluminium Oksida (Al2O3) dan gliserin, yang selanjutnya akan dilakukan pengujian berupa pengukuran koefisien atenuasi. Penelitian ini akan dilaksanakan melalui dua tahap. Pada tahap pertama dilakukan penyediaan bahan dasar silicone rubber serta bahan isian Al2O3 dan gliserin. Pada tahap ini, penelitian juga difokuskan pada sintesis fantom. Fantom yang telah dibuat disimpan selama 24 h sebelum dilakukan pengujian. Pada tahap kedua dilakukan pengujian sampel. Pada tahap ini, sampel akan dilakukan pengujian berupa pengukuran koefisien atenuasi. Hasil pengukuran koefisien atenuasi sampel silicone rubber tanpa penambahan Al2O3 dan gliserin diperoleh sebesar 0,226 cm 1, sampel silicone rubber dan Al2O3 diperoleh sebesar 0,222 cm-1, sampel silicone rubber dan gliserin diperoleh sebesar 0,222 cm-1, serta sampel silicone rubber dan Al2O3+ gliserin diperoleh sebesar 0,240 cm-1. Nilai koefisien atenuasi pada sampel silicone rubber dan Al2O3 serta sampel silicone rubber dan gliserin adalah 0,222 cm-1 mendekati nilai koefisien atenuasi jaringan lunak hati manusia. Koefisien atenuasi fantom dengan sampel silicone rubber dan Al2O3+ gliserin adalah yang terindikasi cocok untuk menggantikan jaringan lunak ginjal manusia.
Silicone Rubber Room Temperature Vulcanized (RTV)
Pemodelan dan Simulasi Microring Resonator dengan Variasi Kopling Sebagai Sensor dan Perangkat Telekomunikasi
Untuk memperluas dan menghasilkan kualitas sensor yang baik dari Microring Resonator salah satu objek yang dapat divariasikan ialah kopling dalam devais Microring Resonator. Variasi kopling yang gunakan 0.25, 0.3, 0.5, 0.7. untuk luas sensing dapat dilihat pada FSR (Free Spectral Range) dan kualitas sensor dapat dilihat pada FWHM (Full Width Half Maximum) sebagai parameter sensor dan perangkat telekomunikasi. FSR tidak dipengaruhi oleh kopling hanya dipengaruhi oleh jari-jari dan panjang gelombang. Dengan panjang gelombang yang digunakan 1300 dan 1350. FSR terbesar didapat pada nilai 1350. Kualitas sensor yang kita lihat pada FWHM. FWHM terbesar didapat pada 1350 (panjang gelombang) dan 0.7 lebar koplingnya.
Copyright (c) 2017 Wahana Fisika: Jurnal Fisika dan Terapannya https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
Rancang Bangun Prototype Counter Mobil Menggunakan Sensor Giant Magnetic Resistance (GMR) Berbasis Mikrokontroler
Kepadatan lalu lintas salah satunya diakibatkan pertambahan jumlah mobil yang tidak seimbang dengan pertambahan panjang jalan. Data kepadatan lalu lintas dapat menjadi informasi yang berguna untuk statistik pengembangan jalan dan pengguna jalan. Data tersebut didapatkan dengan cara menghitung manual ataupun dengan detektor yang ditanam pada jalan atau kamera CCTV. Namun, cara tersebut tidak efisien karena data yang didapat membutuhkan sumber daya manusia dan sumber dana yang besar. Pada penelitian ini, telah dirancang sistem sederhana yang dapat mendeteksi frekuensi atau jumlah kepadatan mobil tiap satuan waktu. Data diperoleh dengan mikrokontroler berbasis arduino yang menggunakan sensor magnet GMR sebagai input. Ketika kendaraan diatas telah melewati sistem, mikrokontroler memproses sinyal yang diterima dari sensor untuk mendapatkan data jumlah kendaraan. Serta LCD karakter 2x16 sebagai penampil data. Data yang diperoleh kemudian dapat digunakan untuk otomatisasi pengukur kemacetan dan sistem kontrol lalu lintas lainnya, menggantikan sistem detektor yang ditanam pada jalan raya dan video kamera dimalam hari dan untuk menutupi daerah yang tidak terjangkau. Hasil penelitian menujukan bahwa sensor mempunyai tingkat akurasi pengukuran 94,66%, serta mempunyai tingkat presisi yang cukup baik.
Analisis Sebaran Mineral Logam pada Sedimentasi Batuan di Daerah Kertajadi, Cidaun, Kabupaten Cianjur, Jawa Barat menggunakan Metoda Geomagnet
Cidaun merupakan salah satu daerah pesisir pantai selatan yang terletak pada Kabupaten Cianjur Provinsi Jawa Barat. Salah satu kelebihan dari daerah pesisir pantai selatan Pulau Jawa adalah terdapat banyaknya mineral logam penghasil besi yang tersebar luas di sepanjang pesisir pantai. Oleh karena itu dilakukanlah eksplorasi untuk memetakan sebaran mineral logam yang ada di daerah Cidaun. Dalam melakukan eksplorasi mineral logam dibutuhkan suatu metode yang paling efektif yaitu eksplorasi geofisika dengan menggunakan metode geomagnet. Proses pengolahan data pada metode geomagnet dilakukan dengan menghitung nilai anomali magnetik dari medan magnetik total yang telah dilakukan koreksi terhadap koreksi harian dan koreksi IGRF. Kemudian dengan metode inversi data yang telah didapat dijadikan sebuah model. Selain itu dilakukan juga interpretasi kualitatif dan interpretasi kuantitatif. Interperetasi kualitatif dilakukan pada data yang telah dimodelkan menggunakan software surfer 11, apabila data tersebut terdapat anomali magnetik bernilai sangat tinggi yang berdekatan dengan nilai anomali magnetik bernilai rendah atau perubahan nilai anomali terjadi secara signifikan kemudian dilakukan proses interpretasi secara kuantitatif. Interpretasi kuantitatif pada penelitian ini dengan dilakukan deliniasi berupa proses sayatan pada perbedaan nilai anomali magnetik yang terjadi perubahan secara signifikan. Tahap selanjutnya data dari proses sayatan tersebut kemudian dilakukanlah pemodelan menggunakan software mag2dc untuk mengetahui sebaran mineral logam dapa daerah tersebut. Berdasarkan data yang telah diolah pada daerah Kertajadi, Cidaun, Kabupaten Cianjur, Jawa Barat dengan koordinat 698283 easting -757162 easting dan 9180169 northing -9171050 northing memiliki rentang nilai anomali magnetik -5 nT – 145 nT. Sedangkan nilai anomali magnetik pada daerah yang telah dilakukan proses sayatan memiliki rentang nilai 84.18 nT - 119.69 nT dengan nilai susptibilitas -0.041000 – 0.050001. Dari rentang nilai suseptibilitas tersebut diduga sebaran mineral yang yang memiliki nilai suseptibilitas positif merupakan bijih besi sedangkan yang bernilai negatif merupakan lempung dan endapan pasir. Dari hasil dari penelitian ini diharapkan data tersebut dapat dijadikan informasi dan referensi bagi masyarakat, peneliti lain dan pengusaha tambang dalam eksplorasi mineral logam.
Uji Paparan Radiasi Pada Ruangan Panoramik Dengan Menggunakan Surveymeter Di Instalasi Radiologi RSUD Kabupaten Tangerang
Pengujian paparan radiasi pada ruang panoramik menggunakan surveymeter di instalasi radiologi RSUD Kabupaten Tangerang dilakukan untuk mengetahui dosis radiasi yang diterima pekerja radiasi serta efektivitas perisai radiasi pada ruang panoramik. Pengukuran dilakukan saat ekspose dengan pesawat panoramik menggunakan surveymeter. Pengukuran dosis paparan dilakukan pada titik-titik yang telah ditentukan di dalam maupun di luar ruang panoramik, serta dilakukan pengukuran laju dosis (Dx). Pengukuran efektivitas perisai dilakukan pada dinding ruang panoramik, pintu masuk, dan shielding. Hasil perhitungan paparan dosis radiasi pada ruang panoramik menunjukkan nilai pada sisi kiri sebesar 0,945 mSv/h, sisi kanan 3,363 mSv/h, sisi depan 0,439 mSv/h, sisi bagian dalam pintu 0,161 mSv/h, depan shielding 0,947 mSv/h, dan belakang shielding 0,039 mSv/h. Paparan dosis radiasi di luar ruangan yaitu ruang BMD sebesar 0,012 mSv/h, ruang operator 0,020 mSv/h, ruang pendaftaran 0,032 mSv/h, dan pintu luar 0,061 mSv/h. Pengukuran laju dosis (Dx) pada jarak 1 meter dari masing-masing tembok dengan ketebalan 20 cm menghasilkan nilai pada tembok I sebesar 9,03 x 10^-7 mSv/h, tembok II 3,21 x 10^-6 mSv/h, tembok III 4,19 x 10^-6 mSv/h, dan tembok IV 2,89 x 10^-6 mSv/h. Nilai paparan pada shielding dengan ketebalan 5 cm adalah 0,061 mSv/h dan pada pintu dengan ketebalan 4 cm adalah 0,029 mSv/h. Efektivitas perisai radiasi pada ruang BMD sebesar 98,73%, ruang operator 99,40%, ruang pendaftaran 92,71%, pintu bagian belakang 90,06%, atap beton 99,20%, dan belakang shielding 95,88%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ruang panoramik aman bagi pekerja radiasi karena paparan radiasi yang diterima lebih kecil dari nilai batas aman menurut Perka BAPETEN Nomor 4 Tahun 2013.
Copyright (c) 2021 Wahana Fisika: Jurnal Fisika dan Terapannya https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0