A.
PERANAN ILMU ALAMIAH DAN TEKNOLOGI
Ilmu
Alamiah murni memang tidak langsung mempunyai peranan dalam kehidupan manusia secara
langsung, tetapi antara Ilmu murni dan ilmu terapan (Teknologi) mempunyaim
hubungan yang erat. Dari konsep atau prinsip ilmu Murni dapat dikembangkan
dalam Ilmu terapan, sebaliknya teknologi atau ilmu terapan memberikan sumbangan
dari penemuan-penemuanya kepada prinsip atau hokum-hukum baru dan seterusnya.
Peranan Ilmu Alamiah
dan Teknologi sebagian telah disinggung dalam beberapa bab
terdahulu, tetapi secara agak lebih
rinci secara garis besar akan diulas kembali sebagai
berikut :
1. Materi
Manusia memerlukan materi yang biotis
dan non biotis. Materi Biotis merupakan bahan benda hidup berupa protein, dan
materi non biotis mulai dari gas oksigen sampai benda-benda yang kita pakai
sehari-hari.
2. Energi
Ditinjau dari perspektif fisika, setiap
sistem fisik mengandung (secara alternatif, menyimpan) sejumlah energi; berapa
tepatnya ditentukan dengan mengambil jumlah dari sejumlah persamaan khusus,
masing-masing didesain untuk mengukur energy yang disimpan secara khusus.
Secara umum, adanya energi diketahui oleh pengamat setiap ada pergantian sifat
objek atau sistem. Tidak ada cara seragam untuk memperlihatkan energy. Satuan
SI untuk energi dan kerja adalah joule (J), dinamakan untuk menghormati James
Prescott Joule dan percobaannya dalam persamaan mekanik panas. Dalam istilah
yang lebih mendasar 1 joule sama dengan 1 newton-meter dan, dalam istilah satuan
dasar SI, 1 J sama dengan 1 kg m2 s−2.
3. Jenis energi
- Energi kinetik
Energi kinetik adalah bagian energi yang
berhubungan dengan gerakan suatu benda.
Ek = vdp
Persamaan di atas menyatakan bahwa
energi kinetik (Ek) sama dengan integral dari v
sebuah benda dan infinitesimal momentum
benda p.
- - Energi potensial
sistem dikarenakan gerakannya, atau
gerakan internal dari partikelnya, energy potensial dari sebuah sistem adalah
energi yang dihubungkan dengan konfigurasi ruang dari komponen komponennya dan
interaksi mereka satu sama lain. Jumlah partikel yang mengeluarkan gaya satu
sama lain secara otomatis membentuk sebuah sistem dengan energi potensial.
Gaya-gaya tersebut, contohnya, dapat timbul dari interaksi elektrostatik (lihat
hukum Coulomb), atau gravitasi.
-
- Energi internal
Energi internal adalah energi kinetik
dihubungkan dengan gerakan molekul-molekul, dan energy potensial yang
dihubungkan dengan getaran rotasi dan energi listrik dari atom-atom di dalam molekul.
Energi internal seperti energi adalah sebuah fungsi keadaan yang dapat dihitung
dalam sebuah sistem.
2.1. Energi Listrik
2.1.1. Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga
Air
Prinsip kerja PLTA ini sangat sederhana,
air dibendung agar dapat dialirkan dari
ketinggian tertentu dengan pipa .
Tujuannya adalah untuk meningkatkan energi
potensialnya. Semakin tinggi suatu benda
dari permukaan bumi, maka energi
potensialnya semakin besar Ep=mgh .
Dengan energi potensial yang tinggi
maka laju aliran air di ujung pipa akan
tinggi pula. Apabila diameter pipa tidak
berubah (semua pipa diameternya sama).
Dari suatu bendungan, air dialirkan
melalui suatu terowongan dengan alat
pengontrol. Terowongan itu dibuat
sedemikian rupa sehingga air jatuh dari
ketinggian 100 m atau lebih untuk
mengubah energi potensial menjadi energi
mekanik yang besar. Air dari ujung terowongan
itu ditahan oleh suatu turbin air.
Dengan dorongan air, turbin itu dapat
berputar. Listrik yang dihasilkan
generator diubah dan diatur tekanannya
oleh suatu transformator. Dari
transformator, listrik digunakan di
rumah-rumah tangga, diturunkan voltasenya
melalui transformator lagi sehingga
listrik yang dihasilkan sesuai dengan
kebutuhan rumah tangga. Di Indonesia,
biasanya digunakan tegangan 220 volt
atau 110 volt. Selanjutnya, air yang
keluar dari turbin dapat dimanfaatkan untuk
irigasi pertanian.
2.1.2. Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga
Diesel
Prinsip pembangkit ini sama dengan
pembangkit listrik tenaga air, yaitu dengan
ara menggerakkan generator pembangkit
listrik. Dalam pembangkit listrik
tenaga diesel, rotor dari generator
digerakkan oleh mesin diesel. Mesin diesel
dipilih sebagai salah satu alternative
karena dapat ditempatkan sesuai dengan
kebutuhan, sedangkan bahan bakunya
adalah solar yang harganya lebih murah
daripada harga premium.
2.1.3. Prinsip Pembangkit Tenaga Nuklir
Inti atom terdiri dari proton yang
bermuatan listrik positif dan netron yang
bermuatan listrik. Energy nuklir adalah
energy yang timbul pada pemecahan inti
atom. Umumnya, yang dipecah itu adalah
atom yang mempunyai inti atom yang
besar, misalnya uranium. Pada prinsipnya
: inti atom itu dapat dipecarh dengan
cara menembak dengan netron hasil
peluruhan zat-zat radioaktif yang lain. Inti
atom terpecah menjadi bagian-bagian yang
kecil dengan mengeluarkan energy
yang besar serta netron-netron yang
berasal dari inti yang pecah itu. Energi
nuklir adalah energy yang berasal dari
energy yang mengikat inti atom. Energy
44
yang keluar itu berupa panas. Didalam
reactor, panas yang timbul diserap oleh
suatu cairan penyerap panas yang
kemudian dialirkan ke dalam air sehingga air
itu mendidih dan menguap. Uap inilah
yang dipergunakan untuk menggerakkan
turbin uap yang selanjutnya menggerakkan
generator.
2.1.4. Komputer
Computer merupakan hasil pengembangan
lebih lanjut dari perkembangan
listrik (elektronika), yang pada awal
ditemukannya energy listrik oleh Faraday,
yang belum diketahui kegunaannya. Dan
dari computer, manusia dapat
mengembangkan alat lainnya, berikut ini
contohnya :
a. Telepon Ensiklopedia
Orang dapat memutar nomor telepon pusat
computer ensiklopedia dan akan
mendapatkan jawaban dengan tepat.
Keterangan akan dengan mudah diperoleh
hanya dengan memutar atau memijit tombol
nomor telepon.
b. Robot Pelayan Rumah Tangga
Dewasa ini orang dengan mudah membeli
robot-robot yang dijalankan dengan
computer untuk keperluan rumah tangga.
c. Nasihat Dokter Melalui Telepon
Orang dengan mudah memutar nomor telepon
pusat computer dengan
mendapatkan diagnose pada tingkat
pertama sehubungan dengan kesehatannya
yang terasa terganggu.
d. Berbelanja Melalui Telepon/Internet
Sekarang orang dapat berbelanja melalui
telepon atas barang-barang yang
distandarisasikan di “Supermarket”.
Tentu saja, diperlukan semacam catalog
yang harus dimiliki ibu-ibu rumah tangga
untuk menentukan barang-barang
yang ingin dibeli.
e. Pusat Informatika
Para ahli atau spesialis dalam berbagai
bidang, misalnya ahli hokum, dokter,
dan insinyur dapat dengan mudah dan
tepat memperoleh data maupun
informasi yang diperlukan melalui
computer pusat informatika karena
computer tersebut sanggup menyimpan data
informasi yang banyak dan
dengan sangat cepat ditampilkan kembali
kepada orang yang memerlukan.
f. Komputer Simulasi
Para industrial atau pengusaha dapat
melakukan percobaan secara simulative
suatu prototip mesin yang sedang
dirancang oleh seorang perancang. Dengan
simulasi, biaya eksperimen dapat ditekan
menjadi murah.
g. Robot Pekerja
Pemanfaatan robot dapat dilakukan oleh
industriawan sebagai pekerja dalam
pabrik sehingga pekerjaan menjadi lebih
cepat, akurat, dan mungkin lebih
murah. Dalam robot tersebut digunakan
computer yang telah deprogram untuk
pekerjaan khusus.
h. Robot Untuk Keperluan Percobaan
Ilmiah
Para ilmuwan di Negara yang telah maju
juga dapat memanfaatkan robot-robot
yang digerakkan secara terprogram
melalui computer untuk mengadakan
eksplorasi atau percobaan di tempat-tempat
yang penuh resiko jika dilakukan
oleh manusia.
i. Komputer Analisis untuk Berbagai
Keperluan
Kepolisian Negara dapat mengidentifikasi
para penjahat dengan segala sifatsifatnya
melalui computer sehingga dengan cepat
menangkap atau memeriksa
seseorang karena para penjahat itu
biasanya melakukan kriminalitas dengan
sifat atau cara yang sama. Saat ini
telah digunakan computer untuk alih bahasa,
yaitu menerjemahkan langsung suatu
bahasa ke dalam bahasa lain dengan
menggunakan analisis suara.
2.2. Energi Nuklir
1. Pengaruh Radiasi Terhadap M.H
Sinar-sinar yang timbul dari suatu zat
radioaktif, misalnya sinar _ (gamma)
dapat mengakibatkan hal-hal berikut :
a. Kematian
Sinar gamma dapat menembus pembungkus
itu dan membunuh kuman
yang ada didalam bungkusan tanpa merusak
pembungkus.
b. Hambatan pertumbuhan
Sifat menghambat pertumbuhan atau
pertunasan itu dapat digunakan
untuk menyimpan umbi, batang, dan
sebagainya dalam tempat
penyimpanan.
c. Perubahan sifat-sifat genetis
Dalam genetika, kita mengahui bahwa
sifat-sifat M.H itu bersumber
dari kromosom atau gen yang terdapat di
dalam inti sel. Perubahan
atau mutasi dari gen mengakibatkan
adanya perubahan sifat-sifat
keturunan mahluk hidup itu. Sinar
radioaktif dapat menimbulkan
mutasi gen. sifatnya ini dapat
dipergunakan untuk mencari bibit
unggul, misalnya pada gandum, padi,
jagung dsb.
2. Nuklir Untuk Pemuliaan Padi dan
Tumbuhan Lain
Sifat-sifat gamma yang dapat menimbulkan
mutasi pada gen dari bijibijian
dapat menghasilkan suatu mutant yang
menguntungkan bagi
manusia.
3. Nuklir untuk Industri
Radiasi sinar radioaktif dapat
dipergunakan untuk hal-hal berikut :
a. Industri Kayu
b. Serat Tekstil
c. Industri Kulit
d. Industri Pengawetan Makanan
e. Nuklir Untuk Kesehatan
f. Nuklir Dalam Industri Radiografi
g. Nuklir Dalam Hidrologi
h. Nuklir Untuk Studi Pencemaran
Lingkungan
2.3. Mesin
Dalam industri dan transportasi
digunakan berbagai mesin, dan mesin itu dapat
dibedakan sehubungan dengan pemakaian
bahan bakar atau energi yang dipakai.
a. Mesin Premium
Terdiri atas silinder, piston dan roda
penerus. Premium yang tercampur dengan
udara (O2) terpercik oleh loncatan
listrik menimbulkan pembakaran. Premium
berubah menjadi gas, menimbulkan tekanan
yang besar, dan tekanan itu
mendorong piston dan menggerakkan roda
penerus dan selanjutnya akan
menimbulkan gerakan pada komponen yang
lain.
b. Mesin Diesel
Prinsip mesin diesel sama dengan mesin
premium, hanya bahan bakarnya
berupa solar.
c. Mesin Uap
Mesin uap merupakan mesin paling awal di
mana dalam mesin ini terjadi
pemanasan air menjadi uap dan uap itu
bila jumlah molekulnya semakin
banyak (semakin rapat) akan menimbulkan
tekanan dan selanjutnya tekanan
diubah menjadi gerak atau energy
mekanik.
d. Mesin Jet
Mesin jet pesawat terbang sederhana dan
prinsipnya ialah bahan bakar dan
udara yang mengandung O2 diinjeksikan ke
dalam tabung pembakar. Pada
pembakaran tersebut, terbentuk gas
disertai suhu yang tinggi. Pengembangan
gas itulah yang mendorong pesawat
terbang ke depan.
2.4. Komunikasi
Berkomunikasi merupakan salah satu
kebutuhan manusia. Untuk itu, Ilmu
Alamiah dengan teknologinya telah
menyumbangkan kepada kita semua media
cetak, telegrafi, telepon, radio dan
televise.
Dunia pada tahun 1962 dikejutkan oleh
penemuan baru berupa siaran TV dan
radio melalui angkasa luar, atau
tegasnya melalui satelit buatan.
a. Percetakan
Percetakan sebagai alat yang
menghasilkan media komunikasi antarmanusia,
sangatlah penting artinya. Sejak awal
abad ke -15 percetakan telah digunakan
orang sebagai alat penghasil komunikasi
massa, yaitu Koran. Dengan media
massa berupa Koran ini suatu berita
dapat diikuti oleh banyak orang dalam
waktu yang pendek.
b. Telegraf
Telegraf telah ditemukan orang sejak
pertengahan abad ke -18 dan lambat laun
tekniknya menjadi semakin sempurna
sehingga pada pertengahan abad ke -19,
jaringan telegraf telah menjangkau
daratan Eropa dan Amerika Utara.
Keunggulan telegrafi membuat orang dapat
berkomunikasi jarak jauh sehingga
ratusan ribu kilometer hanya dalam waktu
beberapa menit saja.
c. Telepon
Telepon ditemukan oleh Bell pada tahun
1876 setelah penemuan telegraf.
Keunggulan telepon dan telegraf adalah
orang dapat berbicara langsung dan
menerima pembicaraan atau jawaban
sebagaimana layaknya orang berbicara
satu dengan yang lain.
d. Radio
Ditemukan oleh Marchoni (1896),
e. Bioskop atau Gambar Hidup
f. Televisi
g. Satelit Komunikasi
B. DAMPAK ILMU ALAMIAH DAN TEKNOLOGI
1. Dampak Ilmu Alamiah dan Teknologi
Sehubungan dengan Kebutuhan Pokok
Berikut dibahas dampak sehubungan dengan
:
a. Sandang
b. Papan
c. Pangan
2. Dampak Ilmu ALamiah dan Teknologi
Terhadap Sumber Daya Alam
a. Minyak Bumi
Beberapa dampak negating minyak bumi :
- polusi udara karena emisi gas CO2,
hidrokarbon sisa pembakaran tak sempurna,
logam berat Pb akibat penggunaan TEL
- berkurangnya cadangan bahan bakar yang
tidak terbarukan
b. Batubara
Dampak negative dari batubara adalah :
cacing tambang, gas oksigen dalam area
pertambangan yang sangat terbatas dll.
Batubara adalah termasuk dalam sumber
daya alam yang tidak bisa diperbaharui,
tetapi karena teknologi maju bahan
tersebut dapat didaur ulang (recycling)
c. Air
Air merupakan SDA yang tidak dapat
diperbaharui artinya setelah dipakai dapat
dibersihkan kembali, tapi pembersihan
itu tidak selalu sempurna, sehingga lama47
kelamaan air bersih yang kita perlukan
makin hari makin menurun kuantitas dan
kualitasnya.
d. Hutan, Hewan dan Ternak
Hutan, Hewan dan Ternak adalah sumber
daya alam yang dapat diperbaharui,
tetapi teori modern dapat mengakibatkan
sumber daya alam tersebut menjadi
tidak berdaya atau tidak dapat
diperbaharui. Misalnya pembababatan hutan habishabisan
tunas muda mati dan tidak akan tumbuh
lagi.
e. Tanah
Tanah pertanian sebagai sumber daya
sebenarnya dapat diperbaharui artinya tanah
itu dapat dipergunakan berulang-ulang
bila dipelihara baik-baik misalnya
kekurangan zat hara bisa dapat ditambah
dengan jalan pemukuan dan sebagainya.
Bila pemakaian melampaui batas dapat
menjadi rusak, artinya tidak dapat
dipergunakan lagi sebagai lahan
pertanian.
f. Sumber Daya Zat Radioaktif
Zat-zat radioaktif merupakan sumber daya
alam yang sangat penting, karena zat
ini dapat ikut menentukan nasib manusia
dimasa mendatang.
Marie Curie adalah ahli kimia dan fisika
Perancis kelahiran Polandia yang sampai
sekarang merupakan satu-satunya orang
yang pernah mendapatkan hadiah nobel
di dua bidang yang berbeda, yaitu fisika
dan kimia. Penemuannya dibidang
radioaktif membuat Marie Curie masuk ke
dalam daftar penemu yang
berpengaruh kepada dunia. Marie Curie
adalah wanita pertama pemenang nobel
dan juga adalah wanita pertama yang
menjadi professor di universitasnya,
Universities of Paris. Walaupun
berkewarganegaraan Perancis, Marie Curie tidak
pernah kehilangan rasa kebanggaannya
sebagai orang Polandia. Penemuan
pertamanya pada elemen kimia yang
ditemukan tahun 1898 diberi nama
'polonium' dan penemuan berikutnya
adalah radium beberapa bulan kemudian.
Radium adalah zat radioaktif yang banyak
digunakan dalam bidang medis dan
kedokteran, umumnya untuk menghilangkan
penyakit kanker dengan menyinari
sel-sel kanker dengan zat radioaktif
tersebut.
Marie lahir di Warsawa, Polandia dengan
nama Maria Sklodowska. Orangtua
Marie Curie bekerja sebagai guru, dan
Manya (nama panggilan Marie Curie) pada
umur 16 tahun telah mendapatkan medali
emas saat menyelesaikan pendidikan
kedua (setingkat SMP), saat itu,
orangtuanya hampir kehilangan semua hartanya
karena mengalami kerugian saat
berinvestasi. Manya akhirnya bekerja sebagai
guru bantu untuk membantu menghidupi
keluarga mereka. Saat itu, wanita di
Polandia (yang masih berada di bawah
dominasi Rusia waktu itu) tidak bisa
mendapatkan pendidikan yang tinggi,
sehingga setelah lulus sekolah, Manya tidak
dapat melanjutkan sekolahnya ke
universitas. Pada umur 18 tahun, Marie bekerja
sebagai guru privat bagi sebuah keluarga
kaya. Sebagian dari penghasilannya
sebagai guru privat kemudian diberikan
kepada kakak perempuannya untuk
membantu biaya pendidikan kakaknya di
Perancis. Setelah kakak perempuannya
yang bersekolah di sekolah medis
Perancis, lulus, mendapatkan gelar Dokter,
Manya lalu ikut pindah ke Perancis pada
tahun 1891. Dia kemudian memasuki
universitas Sorbonne (sekarang
Universities of Paris) dan mengambil jurusan
fisika dan matematika. Manya atau Marie
Curie akhirnya lulus sebagai mahasiswi
terbaik di kelasnya.
Nama belakang Marie (Curie) diperoleh
saat menikah dengan Pierre Curie yang
juga ahli kimia. Marie Curie memiliki
dua orang putri, Irène dan Ève, yang lahir
pada tahun 1897 dan 1904. Irène yang
melanjutkan dan mengembangkan karya
ibunya juga mendapatkan hadiah nobel
dalam bidang kimia.
Karya dan penelitian Marie Curie membuat
para ahli kimia dan fisika mengerti
bagaimana cara mengumpulkan
sumber-sumber material yang mengandung
48
radioaktif untuk menyembuhkan penyakit
sekaligus untuk keperluan riset yang
lebih dalam pada zat-zat radioaktif.
3. Dampak Ilmu Alamiah dan Teknologi
Terhadap Industri
Manusia membutuhkan berbagai macam
barang untuk memenuhi kebutuhannya.
Pada mulanya barang-barang dibuat secara
sederhana. Kemudian dengan kemampuan
berfikir manusia dapat menciptakan
mesin-mesin untuk membuat barang-barang itu
lebih baik dan lebih cepat. Tapi setiap
kali ada keuntungan ternyata selalu ada
kerugian, maka bila manusia tidak
berhati-hati dalam menggunakan mesin-mesin
industri itu akan membawa dampak
negative.
Yang sering terjadi bahwa pengolahan
bahan baku yang kurang memperhatikan
batas-batas toleransi dari Sumber Daya
Alam Hutan dimana kayu itu berasal,
sehingga terjadilah kerusakan lingkungan
khususnya sumber daya alam hutan itu.
Pada saat proses, terjadi
kebisingan-kebisingan di dalam pengergajian maupun pemotongan-pemotongan kayu,
dan yang sering terjadi adalah pihak perusahan lupa
akan pengaruh buruk dari kebisingan itu
terhadap para pekerja dalam pabrik maupun
manusia di sekitarnya.
4. Dampak Ilmu Alamiah dan Teknologi
Terhadap Transportasi dan Komunikasi
a. Transportasi
Ilmu Alamiah dan teknologi telah
memberikan sumbangan yang besar sekali pada
transportasi misalnya pada mobil, kereta
api, kapal laut, pesawat terbang dan
sebagainya.
b. Komunikasi
Ilmu Alamiah dan teknologi telah
memberikan sumbangan yang besar sekali pada
komunikasi. Pada saat ini kita mudah
sekali mengadakan pembicaraan telepon
antar benua.
0 komentar:
Posting Komentar