Krisis Mesin A & Mesin B oleh Richard Feynman

Krisis Mesin A & Mesin B

Saya mengambil masa dua hari bagi memahami apa yang ingin disampaikan oleh Feynman berkenaan mesin gerakan kekal (perpetual motion machine) dalam bukunya "Six Easy Piece". Feynman mengandaikan terdapat dua buah mesin. Mesin A yang merupakan sebuah mesin boleh balik (reversible) dan mesin B yang juga merupakan sebuah mesin tidak boleh balik (irreversible). Mesin boleh balik ialah mesin yang boleh melakukan kitaran boleh balik. Kita boleh menganalogikan seperti sistem bandul yang bergerak balik pada dua tempat namun dalam prinsip ini ia perlu melibatkan pertukaran tenaga yang berbolak balik. Jadi kedua-dua mesin ini merupakan mesin angkat berat yang ringkas. Katakan mesin boleh balik, A ini mengangkat berat tiga unit pada jarak tinggi X daripada asalan dan menurunkan satu unit berat dengan satu unit jarak daripada asalan. Begitu juga dengan mesin B yang juga menurunkan seunit berat dengan seunit jarak daripada asalan, tetapi mengangkat berat tiga unit dengan jarak tinggi Y daripada asalan (Ya, hakikatnya sama sahaja cuma pembolehubah Y dan X yang berbeza). Feynman kemudian membuktikan bahawa tinggi Y tidak melebihi tinggi X. Tetapi mengapa? Mari kita andaikan bahawa Y adalah lebih tinggi daripada X. Seperti tadi, kedua-dua mesin berada dalam keadaan keseimbangan kemudian mesin melakukan kerjanya iaitu menaikkan dan menurunkan seperti dinyatakan sebelum ini. Disebabkan Y tinggi daripada X. Kita boleh menurunkan berat daripada Y kepada X bagi mendapatkan tenaga percuma (W=3Mg(Y-X)) dan menggunakan prinsip mesin A untuk bergerak ke belakang (reversible process) untuk menurunkan berat tiga unit pada jarak X ke asalan dan mengangkat berat satu unit ke asalan semula. Ini akan mengembalikan mesin ke tempat sebelumnya dan membiarkan kedua-dua mesin sedia untuk digunakan semula. Oleh itu kita akan mempunyai gerakan kekal jika Y adalah lebih tinggi daripada X.

Tenaga menurut Richard Feynman

Apa itu tenaga?

Saya kini sedang membaca satu buku Richard Feynman yang bertajuk "Six Easy Pieces". Sebenarnya ia adalah komplikasi 6 topik yang mudah daripada buku "The Feynman Lectures on Physics" yang diterbitkan pada 1963. Pada awalnya, saya ingin mendalami makna tenaga. Nampak seperti mudah untuk kita fahami maknanya. Hakikatnya ia adalah suatu yang abstrak untuk difahami begitu sahaja kerana Richard Feynman sendiri tidak mampu menjelaskan apa itu tenaga sebenarnya. Beliau berkata dalam salah satu syarahannya, iaitu "it is important to realize that in physics today, we have no knowledge of what is energy. We do not have a picture that energy comes in little blobs of a definite amount." dan "We don't really understand what energy is, nor the mechanisms behind the movement of energy (or the conservation of energy). We just understand the numbers behind it all, and that they work.".

Proof of the Derivative of Exponential Functions using Logarithmic Differentiation

Here is some working proof of deriving the exponential functions that I calculate. I know there's a lot on the internet and there is some other way to prove it. Tbh, I didn't really know how the formula is derived as in the figure above. It's like, how did this happen? Maybe I was too unknowledgeable to figure it out or lack of mathematical (but I just did after a few strive). So here is some working proof, if you guys struggling to figure it out. Sometimes, I review my own entries if I start to forget, lol.

Pendedahan pertama terhadap terbitan formula fizik

Apa itu terbitan formula fizik?

Terbitan atau dalam bahasa inggerisnya "Derive". Selalu semasa kita sekolah menengah dahulu, kita akan diperkenalkan dengan formula-formula fizik (bagi siapa yang mengambil subjek fizik) dan tugas kita masukkan sahaja nilai kuantiti ke dalam formula fizik yang sesuai dengan soalan. Tetapi pernah tak terfikir bagaimana ahli fizik terbitkan persamaan tersebut? Kalau lihat pada pucuk pangkalnya memang sukar untuk menerbitkan suatu persamaan. Boleh lihat sendiri cara kerja ahli fizik teori. Oleh itu, saya akan berkongsi pendedahan saya terhadap terbitan formula fizik pada peringkat rendah sahaja.

Pengabaian konsep unggul dalam soalan fizik

Berikut merupakan satu daripada soalan ujian mekanik saya. Melihat pada soalan, ia merupakan tajuk kegravitian, tetapi ia adalah gabungan tajuk keseimbangan, iaitu keseimbangan dinamik. Seperti kita tahu, walaupun kita kurang terikat dengan daya graviti bumi di ruang angkasa, masih terdapat sebenarnya daya yang ditindakkan pada kapal angkasa ini walau sejauh mana pun kapal angkasa ini berada di ruang angkasa yang vakum. Persoalannya adakah soalan ini mengandaikan tiada daya yang dikenakan?

Boys, don't forget your Friday prayer ya.

Ungkapan yang menolak keraguaan

"Boys, don't forget your Friday prayer ya.", adalah ungkapan yang sentiasa bermain fikiran saya apabila menjelang hari Jumaat. Ungkapan yang sangat ringkas inilah yang telah menolak keraguan saya bahawa hari ini adalah hari Jumaat. Ungkapan ini jugalah yang keluar daripada mulut pensyarah Bahasa Inggeris saya setiap kali mengakhiri kelasnya pada hari Jumaat, semoga Allah merahmati beliau.

Short Note: Vector in Matriculation Syllabus

This is a vector note made by me during my matriculation studies. For the first time, I don't even think to share the notes as I thought it was not really could beneficial for other people, especially students. But, never mind. As I studied in a physics course (I'm an undergraduate, 2022), vectors could be very useful in mechanics because they can visually represent position, displacement, velocity, and acceleration. Such example, cross-product could be very useful when we want to find the angular momentum of the rigid body. You do really need to be good at vectors or at least get a basis. Then you can understand easily in mechanics. Vectors are about directions, that move through space. Thus, you should be able to imagine it as it's in 1, 2, or 3 dimensional.

The Crisis of Prism Derivative

Lately,  I'm having a crisis that I called a "Prism Derivative Crisis". Which is about the derivative of the prism. It's stressful and challenging. Yes, and it's an assignment under the Vibrations, Waves & Optics (VWO) course. More specifically, Optics. I can think that this is just an introduction. I'm sure I will be facing the worst(i mean hard) questions that can probably be asked. For Year 2, there is a course just for Optics. I'm not saying that this subject is not interesting and really difficult. If another student is able to do it, then I actually can too. It just consists of hardworking, struggle, and understanding.

Kenali Inersia dan Momen Inersia

Apa itu Inersia?

Semasa kita sekolah menengah mungkin kita sudah diperkenalkan apa itu inersia, inersia merupakan sifat semula jadi bagu suatu objek yang cenderung untuk menentang sebarang perubahan keadaan asalnya, sama ada objek tersebut dalam keadaan pegun ataupun sedang bergerak.

Inersia juga adalah ukuran betapa sukarnya untuk mengerakkan atau mengubah arah objek. Semakin tinggi inersia suatu objek itu, semakin sukarlah untuk memulakan objek itu bergerak, atau menghentikannya setelah ia bergerak.

Circuit Program

Fenomena Sinar Bumi (Earthshine)

Apabila kau melihat anak bulan (bulan baru), kau mungkin akan nampak bahawa bukan cahaya anak bulan sahaja akan bercahaya terang tetapi juga kau akan nampak seluruh permukaan bulan dengan cahaya yang sedikit pudar. Bahagian bulan yang mengalami cahaya pudar ini adalah sebenarnya cahaya matahari yang dipantulkan oleh bumi. Fenomena ini dipanggil sebagai "Earthshine" atau dalam bahasa melayu, sinar bumi. Secara ringkasnya, sinar bumi adalah cahaya matahari yang dipantulkan oleh bumi yang menerangi bahagian gelap bulan. Sinar bumi ini paling baik dilihat beberapa hari sebelum dan selepas bulan baru, sejurus selepas matahari terbenam atau sebelum matahari terbit. Para saintis yang mengkaji pemanasan global mendapati bahawa sinar bumi lebih kerap berlaku pada bulan April dan Mei.

Trivia: Leonardo da Vinci sebenarnya telah menjelaskan fenomena ini seawal abad ke-16 apabila dia menyedari bahawa kedua-dua bumi dan bulan memantulkan cahaya matahari pada masa yang sama. Sebahagian cahaya matahari yang diterima di bumi akan dipantulkan ke bulan dan kembali ke bumi sebagai sinar bumi.

Kepentingan sinar bumi kepada perubahan iklim

Kecerahan sinar bumi bergantung pada jumlah pemantulan cahaya matahari oleh bumi (dipanggil sebagai "albedo"). Albedo bumi biasanya dipengaruhi oleh awan kerana awan bertindak hampir memantulkan keseluruhan cahaya daripada permukaan bumi. Perubahan dalam kecerahan sinar bumi boleh dikatakan disebabkan kemendungan awan. Jadi, tidak setiap masa kita mampu melihat sinar bumi di bulan, jika kita mengalami cuaca yang mendung dan berawan.

Berdasarkan kajian di California Instritute of Technology, CIT dan New Jersey institute of Technology, NJIT, saintis telah mengukur sinar bumi sejak tahun 1980 dan berterusan sehingga tahun 1997. Kemudian mereka membandingkan data sinar bumi tersebut dengan data perlindungan awan global NASA. Mereka telah mengesahkan bahawa terdapat hubungan diantara albedo dan kemendungan awan. Semakin mendung permukaan bumi, semakin cerahlah sinar bumi. Mereka juga memperoleh anggaran perubahan dalam albedo Bumi sepanjang 20 tahun yang lalu. Para penyelidik mendapati bahawa sementara permukaan Bumi bertambah cerah dan kurang mendung dari 1984 hingga 2000, kemudian trend itu nampaknya telah membalikkan dirinya sendiri dari tahun 2001 hingga 2003 iaitu bumi menjadi lebih mendung, mencerahkan albedo bumi kepada nilai sebelum tahun 1995.

Albedo adalah faktor yang sangat penting dalam perubahan iklim sebab ia membolehkan kita menentukan jumlah tenaga daripada matahari yang diserap ke bumi. Dengan kaedah anggaran albeno ini, ia dapat membantu kita memahami dengan lebih baik perubahan iklim global dan menambah balik model iklim.

Sumber Rujukan:

1. Earthshine and Climate (nasa.gov)

2. Earthshine – Moon Glow (timeanddate.com)

Nota Trilogy Gerakan Mekanik

Muat turun nota : [ Tekan sini ]

Pendahuluan :

Nota ini adalah percuma dan dibuat khas untuk pelajar matrikulasi juga STPM (orang luar nak baca pun boleh juga). Kandungan nota ini ditulis dalam Bahasa Melayu dan penerangan disampaikan agak santai sedikit. Kurang pengiraan dalam nota ini kerana penekanannya dalam menerangkan konsep fizik sahaja. Nota ini juga terdapat beberapa nota kaki bagi menambahkan pemahaman pembaca.

Nota ini bolehlah nak dijadikan sebagai rujukan tambahan, disebabkan ia tidak begitu formal dan tidaklah begitu terperinci penerangannya. Ada beberapa topik dalam nota ini terkeluar daripada silabus matrikulasi/STPM sekadar untuk pengetahuan tambahan. Jika hendak faham topik ini lebih jelas, aku mensyorkan membaca buku akademik yang berkaitan.

Jikalau terdapat sebarang kekhilafan fakta ataupun kenyataan boleh mesej di sini. Kalau ada persoalan yang hendak ditujukan boleh lawati blog aku di catatanpenakuhh.blogspot.com. Semoga pembaca dapat manfaat daripada nota yang tak seberapa ini.

– Hariz Harisun

Apa beza buruj dengan asterisme?

Rajah 3.4 – Tangkapan buruj skorpio dan asterisme teko betul-betul berada atas rumah

Constellation(Buruj) – Buruj merupakan sekumpulan bintang yang membentuk sesebuah bentuk, imej atau corak di langit Bumi. Kebanyakkan bentuk buruj berasal dari mitologi kuno bangsa yunani dan rom. Terdapat 88 buruj piawai diakui oleh Kesatuan Astronomi Antarabangsa (International Astronomical Union).

Asterism(Asterisme) – Sekumpulan kecil bintang yang membentuk corak yang boleh dikenali. Ia bukanlah buruj, tetapi boleh menjadi sebahagian darinya. Istilah ini tidak selalunya digunakan oleh para saintis tetapi sering digunakan oleh ahli astronomi amatur. Terdapat beberapa contoh asterisme yang terkenal seperti The Big Dipper dan The Little Dipper. The Big Dipper juga dikenali sebagai Plow (atau Plough di United Kingdom) dan bintang-bintangnya adalah sebahagian daripada buruj Ursa Major, Great Bear. Summer Triangle yang terdiri daripada tiga bintang yang sangat terang iaitu Vega, Altair dan Deneb juga merupakan contoh asterisme yang terkenal.

Sebagai contoh dalam Rajah 3.4, teapot(teko) merupakan asterisme bagi buruj Sagittarius(pemanah).

Rajah 3.5: Bentuk buruj pemanah

Sumber Rujukan:

[1] What Are Asterisms? – NASA Solar System Exploration. https://solarsystem.nasa.gov/news/1945/what-are-asterisms/ Dicapai 03/10/2021.

[2] Buruj - Wikipedia Bahasa Melayu, ensiklopedia bebas. https://ms.wikipedia.org/wiki/Buruj Dicapai 03/10/2021.

[3] Asterisk – Kegunaan dan contohnya - ApaFungsi.com. https://apafungsi.com/asterisk/index.html Dicapai 03/10/2021.

[4] 10 Contoh Terorisme dan Radikalisme di Masyarakat. https://dosenppkn.com/contoh-terorisme-dan-radikalisme/ Dicapai 03/10/2021.

[5] Asterisms: Definition, facts and examples | Space. https://www.space.com/what-is-an-asterism Dicapai 03/10/2021.

[6] What Are Asterisms? – NASA Solar System Exploration. https://solarsystem.nasa.gov/news/1945/what-are-asterisms/ Dicapai 03/10/2021.

[7] Asterisms: Guide to Star Patterns in the Sky - Constellation Guide. https://www.constellation-guide.com/asterisms/ Dicapai 03/10/2021.

Langit di KMK

Langit sebagai mukadimah

Kalau anda mahu saya ceritakan pengalaman saya di bumi KMK, maka mukadimahnya adalah langit di sana. Sebagai seorang yang tinggal Selangor, jarang sekali untuk memperlihatkan keindahan langit seperti di bumi KMK. Kolej Matrikulasi Kedah (KMK) ini terletaknya di Changlun, Kedah. Memang betul-betul sempadan Thailand. Paling menarik hati saya adalah KMK ni boleh tahan terpencil jugalah tempatnya. Penuh dengan hutan sahaja. Waktu paling menarik untuk anda saksikan langit adalah waktu terbit dan terbenamnya matahari. Kadangkala langit itu berwarna oren kekuningan, kadangkala ia berwarna biru. Dan bagi saya, warna yang paling cantik adalah ungu. Mungkin kedudukan altitud di sini membolehkan cahaya ungu terbias cantik.

Pemerhatian terhadap bulan-bulan planet Musytari

Rajah 1.2 – Tarikh cerapan adalah 20 September 2021

Keadaan langit paling jelas dan kurang berawan membolehkan kenampakan bintang 45 Capricornus berhampiran planet Musytari. Pada pukul 8:39 PM, bulan ganymede sangat hampir dengan planet Musytari. Manakala Io berkedudukan bertentangan dengan 3 bulan yang lain (Ganymede, Europa & Callisto).

Kenampakkan 22º Halo Bulan + Planet Musytari

 

Aku kerap kali membuat pencerapan pada bulan September ini dan pada 20/9/2021, 11:34PM halo bulan berjaya ditangkap melalui kamera Canon PowerShot SX40 HS. Pada awalnya memang kurang jelas kelihatan lingkaran halo-nya namun setelah beberapa minit baru nampak sedikit lingkarannya walaupun langit agak berkabus.

Tetapan yang digunakan: 15 sec. f/8 4.3 mm. ISO100

Masa aku kongsi gambar ini di status whatsapp ada yang terkejut sebab tak sangka halo pun boleh terbentuk di sekitar bulan sebab sebelum ini pun kecoh bahawa ada halo matahari (boleh dilihat di beberapa negeri). Halo 22° ini terhasil sekitar matahari ataupun bulan kerana pembiasan cahaya pada kristal ais heksagon kecil di udara. Dengan sudut puncak prisma 60° yang dibentuk dengan memanjangkan sisi kristal dan indeks pembiasan ais (n=1.31) seseorang dapat mengira sudut sisihan minium menjadi 21.84°.

Apabila cahaya putih menembusi kristal ais, ia akan membiaskan warna pelangi dan sebab hal itu kita akan nampak seberapa warna pelangi di lingkaran halo. Ya, gambar yang ditangkap itu agak kurang jelas warna pelanginya mungkin disebabkan kamera ataupun kabus yang berlaku pada waktu itu. Namun jika dilihat dengan mata kasar kita sendiri, kita boleh melihat warna pelangi tersebut. Tetapi disebabkan setiap warna pelangi itu ada frekuensi yang berbeza, maka ia akan terbias dengan sudut yang sedikit berbeza. Dalam hal ini, kristal membengkokkan cahaya merah pada sudut yang lebih kecil berbanding cahaya biru. Akibatnya, bahagian dalam halo sedikit lebih merah daripada yang lain. Jadi korang bolehlah cuba tengok, jika terserempak dengan halo bulan nanti!

Gambaran bagaimana fenomena halo berlaku

- hh

Jika mula bosan dengan suatu ilmu

"Waktu belajar ialah daripada buaian hingga ke liang lahad."

Belajar daripada liang lahad ialah mengambil iktibar daripada kematian. Belajar hingga ke liang lahad bererti istiqamah dalam belajar. Kerana kematian adalah sebaik-baik guru, dan dunia merupakan penjara orang mukmin. Sepanjang kita mendalami dan mencari ilmu ini pasti akan terdetik perasaan bosan yang akan berpaut. Hal ini tidak boleh dinafikan bagi seseorang penuntut ilmu. Maka bagaimanakah dapat kita mengatasi cabaran ini? Dalam kitab Adab Al-Muta'allimin karya Nāṣir ad-Dīn aṭ-Ṭūsī ada menyatakan beberapa penyelesaian antaranya,

Tangkapan planet musytari dan bulan-bulannya (25/08/2021)

Rajah 1.1 – Tarikh cerapan pertama adalah pada 25 August 2021, 9:54PM

Bulan Io yang paling menghampiri planet musytari diikuti dengan Ganymede, Europa dan Callisto. Kedudukan Ganymede kelihatan seperti lebih dekat dengan planet Musytari berbanding Europa disebabkan penglihatan dari bumi. Akhir sekali, bulan Callisto dapat dilihat merupakan bulan yang terjauh dari planet Musytari.

Teori Perbentukkan sistem solar (Teori Nebular)

Teori perbentukkan sistem solar (Teori Nebular) adalah teori yang menjelaskan bahwa tata suria terbentuk dari awan gas dan debu yang berputar dan mendingin secara perlahan-lahan. Teori Nebular pertama kali dicadangkan oleh seorang ahli falsafah jerman Immanuel Kant (1724-1804), ia mencadangkan bahawa matahari dan planet terbentuk melalui putaran awan gas dan debu antara bintang yang disebut nebula kira-kira 5 juta tahun yang lalu. Menurut teori ini, awan gas dan debu yang dipanggil nebula mula menguncup akibat daya graviti. Penguncupan ini menyebabkan nebula berputar semakin laju dan merata menjadi cakram/cakera. Pada bahagian tengah cakram, bahan terkumpul membentuk matahari manakala bahagian luar cakera, di mana gas dan habuk yang berputar terpecah menjadi gumpalan-gumpalan kecil yang dipanggil planetesimal. Planetesimal ini kemudian bertembung dan bergabung membentuk planet-planet.

Dalam konteks perbentukan matahari, ia mesti dikumpulkan paling banyak jisim di pusat nebula, membentuk Protostar. Protostar adalah objek di mana tidak ada pelakuran nuklear yang berlaku, tidak seperti bintang yang mengalami pelakuran nuklear. Protostar menjadi bintang apabila pelakuran nuklear bermula. Kemungkinan besar langkah seterusnya adalah bahawa nebula diratakan dalam bentuk cakera yang disebut Protoplanetary Disk; planet akhirnya terbentuk dari dan dalam cakera ini.

Tiga proses berlaku dengan keruntuhan nebula,

(i) Suhu terus meningkat

(ii) Nebula suria berputar lebih pantas dan pantas

(iii) Cakera nebula solar diratakan

Matahari mempunyai lebih daripada 99 peratus jisim sistem suria dan memberikan daya graviti yang membuat planet mengelilinginya. Graviti permukaannya secara praktikal 28 kali bumi. Lebih daripada 70 unsur kimia telah dikenal pasti dalam spektrum matahari. Lapisan luar matahari kemungkinan mempunyai komposisi kimia yang sama dengan matahari ketika dilahirkan: kira-kira 73 peratus hidrogen, 25 peratus helium, dan 2 peratus unsur lain mengikut berat. Teras matahari mungkin kemudian berubah menjadi sekitar 38 peratus helium dalam tindak balas pelakuran nuklear. 

Ahli astronomi berharap dapat menemui bintang lain yang mempunyai planet mengelilingi mereka kerana berdasarkan teori nebula yang mengatakan bahawa planet mengelilingi matahari dilahirkan bersama dengan bintang mereka. Sejak matahari adalah sebuah bintang, ia sama juga seperti bintang lain yang juga lahir dalam sekeluarga planet.

Sumber Rujukan:

[1] (PDF) Makalah Mengenai Teori Nebula | Putu Feby Miswari - Academia.edu. https://www.academia.edu/17096559/Makalah_Mengenai_Teori_Nebula Dicapai 04/03/2023.

[2] 5 Teori Pembentukan Tata Surya dan Pencetusnya - Ruangguru. https://www.ruangguru.com/blog/teori-pembentukan-tata-surya Dicapai 04/03/2023.

[3] Teori Nebula - KOMPAS.com. https://www.kompas.com/skola/read/2021/01/24/145919569/teori-nebula Dicapai 04/03/2023.

[4] Apa Itu Teori Nebula Dalam Pembentukan Tata Surya - Gramedia Literasi. https://www.gramedia.com/literasi/teori-nebula/ Dicapai 04/03/2023.

Tangkapan Planet Musytari (Tanpa Bulan-bulannya)

Langit agak bersih tanpa sebarang awan untuk seketika. Pada awalnya nak tangkap gambar bulan seperti biasa. Tetapi ternampak sinaran cahaya daripada planet musytari(jupiter) juga zuhal(saturn). Cumanya Zuhal tak dapat ambil kerana sinarannya lebih malap berbanding musytari. Aku sebenarnya tak mengharapkan pun camera canon ni akan dapat tangkap planet musytari dengan jelas tetapi sekurang-kurangnya ada. Dalam kamera aku nampak planetnya dengan bulan-bulannya, cuma bila tangkap sahaja planet mustari sahaja yang nampak. Mungkin kerana terlalu bergoyang bila nak tangkap. Ya, ada tripod sekalipun. Mungkin selepas ini boleh cuba naiktaraf lagi.. Paling kurang nampak juga bulan-bulannya ataupun ribut pada musytari.

Tangkapan bulan.

Agak kecewa jugalah sebab tak dapat tangkap bulan purnama pada 22/8/2021 haritu. Atas sebab cuaca hujan dan berawan. Kebelakangan ini Malaysia kerapkali hujan katanya disebabkan kita berada dalam fasa monsun barat daya melemah atau "Monsoon Break". Keadaan cuaca yang lebih lembab, liputan awan yang tebal dan hujan lebih kerap boleh berlaku. Sebenarnya beberapa minit sahaja selepas aku menangkap gambar planet musytari, berlaku hujan lebat secara tiba-tiba. Sebelum ini hujan juga pada waktu tengah malam. Semoga semuanya baik-baik sahaja.