Nama: Zakaa Aidan Ahmad
NPM: 2306225041
Kelas: Sistem Konversi Energi – 1
Bagian I: Pendahuluan
Dalam kegiatan sehari-hari, terdapat berbagai fenomena yang memiliki korelasi dengan hukum-hukum fisika. Salah satu contoh kejadiannya ada pada saat pemain baseball memukul bola dengan bat-nya. Dapat terlihat pada fenomena tersebut bahwa terjadi perubahan keadaan gerak dari bolanya selama proses pitching tersebut terjadi. Dari berbagai konsep fisika yang terlibat, fenomena tersebut dapat dijelaskan dengan teori impuls.
Bagian II: Teori dasar
Dalam fisika, impuls dapat didefinisikan sebagai total gaya yang bekerja dalam rentang waktu tertentu. Sehingga, secara matematis, impuls dapat dikalkulasi dengan cara mengintegralkan gaya terhadap perubahan waktu pada rentang dimana gaya tersebut bekerja sebagai berikut:
Impuls tersebut memiliki satuan Ns atau kgm/s, yang mana memiliki dimensi yang sama dengan momentum. Oleh karena itu, impuls juga dapat didefinisikan sebagai perubahan momentum yang terjadi pada suatu benda sebagai berikut:
Ketika kedua persamaan di atas digabung, bentuknya akan menjadi sebagai berikut:
Dari persamaan diatas, dapat disimpulkan bahwa dalam suatu perubahan momentum dengan besar yang sama, laju perubahannya mempengaruhi besar gaya yang terlibat di dalamnya. Sehingga, semakin cepat perubahan tersebut terjadi, semakin besar gaya yang menyertainya
Bagian III: Aplikasi Impuls pada Turbomachinery
Salah satu bidang yang mana prinsip impuls digunakan adalah pada bidang kinematika dan dinamika fluida. Terdapat salah satu jenis turbin yang dinamakan turbin Kaplan, turbin jenis tersebut memanfaatkan perubahan momentum fluida untuk mengonversi energi menjadi elektrikal. Momentum tersebut sendiri merupakan produk dari konversi energi potensial menjadi kinetik saat fluida pada ketinggian tertentu bergerak ke bawah. Kemudian momentum tersebut berkurang dan menghasilkan gaya untuk memutar turbin Kaplan.
Bagian IV: Aplikasi kerangka berpikir DAI5 pada konsep impuls
Terdapat kerangka berpikir DAI5 – deep awareness of I, intention, initial thinking, idealization and instruction set – dalam mendalami konsep dan aplikasi dari impuls. Prinsip-prinsip tersebut adalah sebagai berikut:
- Deep awareness of I: saya menyadari bahwa pengetahuan yang saya miliki tidak ada apa-apanya dibandingkan tuhan yang maha esa. Namun saya dapat memaksimalkannya dengan mencari tahu lebih banyak tentang bagaimana dunia bekerja
- Intention: saya berniat untuk mengetahui lebih lanjut terkait konsep-konsep yang dipakai dalam ilmu fluida, salah satunya adalah impuls yang menjadi dasar dalam pengoperasian turbin hidrolik
- Initial thinking: konsep impuls dapat menjelaskan bagaimana perubahan bentuk energi yang terjadi pada turbin Kaplan. Hal tersebut mengingat perubahan kecepatan fluida yang terjadi menghasilkan gaya yang dapat menggerakan turbin. Sehingga, ketika saya dapat memahami hal tersebut, saya dapat mengetahui lebih banyak hal dalam bidang ilmu tersebut
- Idealization: saya memanfaatkan pengetahuan yang saya miliki untuk dapat mengetahui konsep impuls tersebut. Namun, karena keterbatasan yang saya miliki sebelumnya, saya dapat mencari referensi di berbagai sumber untuk dapat mengompensasi ketidaktahuan saya pada beberapa hal sebelumnya
- Instruction set: saya mencari-cari sumber – baik di buku cetak maupun digital – terkait apa yang ingin saya ketahui. Tidak lupa, saya juga memanfaatkan teknologi kecerdasan buatan seperti ChatGPT, Deepseek, serta AI yang terdapat pada web DAI5
Bagian V: Penutup
Demikian yang dapat saya rangkum terkait konsep dan penerapan impuls. Saya harap apa yang telah saya paparkan dapat menjadi pedoman untuk kemajuan peradaban manusia. Saya juga tidak lupa memohon maaf mengingat manusia tidak luput dengan yang namanya kesalahan, dan terima kasih untuk yang telah membaca paparan saya dengan seksama
