EFEK CORIOLIS

EFEK CORIOLIS

Dalam fisika, efek Coriolis adalah pembelokkan arah benda yang bergerak ketika dilihat dari kerangka acuan yang berputar. Benda yang bergerak lurus dalam kerangka berputar, akan terlihat belok oleh pengamat yang diam pada kerangka itu.

Efek ini dapat ditunjukkan melalui eksperimen seperti bandul Foucault. Dengan menggantung sebuah bandul dan diayunkan secara terus menerus, arah bandul tersebut tidak lagi pada arah yang sama, dan bergeser ke arah yang lain.

Pada Bumi, efek Coriolis dapat dirasakan untuk pergerakan pada jarak yang jauh dan periode yang panjang, seperti pergerakan udara berskala besar di atmosfer atau air di samudera. Istilah ini berasal dari ilmuwan Perancis Gaspard-Gustave Coriolis (1792).

Efek Coriolis melekat pada fenomena defleksi (pembelokan arah) gerak sebuah benda pada sebuah kerangka acuan yang berputar, khususnya di permukaan Bumi. Diambil dari nama seorang ilmuwan prancis: Gaspard Gustave Coriolis (1792). Pada intinya, sebuah benda yang bergerak lurus dalam kerangka yang berputar, akan terlihat berbelok oleh pengamat yang diam di dalam kerangka tersebut.

Hukum Boys Ballot mengatakan "Angin cyclon di belahan bumi utara akan berputar berlawanan arah jarum jam, namun sebaliknya berputar searah jarum jam di belahan bumi selatan". Mengapa? karena gerakan angin (relatif terhadap permukaan bumi) di belokkan oleh efek dari rotasi bumi. Inilah yang disebut dengan gaya Coriolis. Semakin ke arah khatulistiwa, gaya coriolis makin mengecil. Itulah sebabnya angin cyclon hampir tidak pernah terjadi di wilayah khatulistiwa.

Gaya coriolis juga dapat di perlihatkan melalui experimen. Yang terkenal adalah yang disebut dengan Pendulum Foucault. Gantunglah sebuah pendulum dan ayunkan secara terus menerus. Arah ayun bandul tersebut lama kelamaan tidak lagi pada arah yang sama, tapi bergeser ke arah lain. Setelah satu hari atau lebih (tergantung lokasi bandul) arah ayun bandul akan kembali pada posisi awal, seakan-akan bandul diputar oleh gaya misterius. Mengapa bisa begitu? efek coriolis.

Efek coriolis diterima luas sebagai fakta ilmiah yang tak terbantah dan ini adalah bukti yang sangat akurat (karena dapat diukur dan dibuktikan, baik secara fisik maupun matematis) bahwa bumi sesungguhnya berputar pada sumbunya. terdapat tiga komponen gerak bumi pada kerangka insersialnya: Gerak Rotasi, Gerak Presesi dan Gerak Nutasi. Ini belum termasuk gerak revolusi (mengelilingi matahari) dan bersama-sama matahari bergerak mengelilingi pusat galaksi Bimasakti, dan seterusnya.

Efek Coriolis adalah kelengkungan jelas arus laut, angin dan hal lain yang bergerak di sepanjang atau di permukaan bumi. Hal ini disebabkan oleh rotasi bumi. Meskipun konsep yang sangat penting dalam fisika dan geografi, efek Coriolis sering disalahpahami. Sebuah manifestasi dari ini adalah bahwa orang percaya bahwa efek Coriolis bertanggung jawab untuk air di saluran pembuangan berputar dalam arah tertentu di belahan bumi utara, dan dalam arah yang berbeda di belahan bumi selatan. Hal ini tidak benar karena efek Coriolis tidak ada hubungannya dengan air berputar-putar di saluran pembuangan. Ini adalah hasil dari bentuk saluran pembuangan. Untuk menghapus kesalahpahaman bahkan lebih, penjelasan rinci tentang efek Coriolis diberikan di bawah ini.

1.      Apa Efek Coriolis?

Efek Coriolis adalah kecenderungan dari setiap objek yang bergerak pada atau di atas permukaan bumi, menyimpang dari samping tentu saja normal karena rotasi bumi. Defleksi adalah ke arah kiri di belahan bumi selatan, sementara di belahan bumi utara itu ke arah kanan dari gerak biasa. Gaspard Coriolis, seorang insinyur Perancis, menemukan fenomena ini dan juga datang dengan formula matematis untuk menjelaskannya.

Permukaan bumi tidak berputar sama sekali di kutub sedangkan kecepatan rotasi maksimum sepanjang khatulistiwa. Ini adalah alasan mengapa benda bergerak lebih jauh dari arah timur khatulistiwa hanyut sedangkan yang bergerak lebih dekat ke khatulistiwa cenderung melayang ke arah barat. Semua gerakan pada atau di atas permukaan bumi seperti angin, aliran air, bahkan artileri ditembakkan di udara atau arus laut tunduk pada efek Coriolis.

2.      Apa Penyebab Efek Coriolis?

Rotasi bumi dikenal sebagai penyebab utama efek Coriolis. Bumi berputar dalam arah berlawanan arah jarum jam pada porosnya, dan karena ini objek bergerak pada atau di atas permukaan lebih dari jarak jauh yang dibelokkan, seperti bergerak ke arah yang berlawanan dan itu juga pada kecepatan lebih cepat.

Kecepatan rotasi bumi menurun dengan lintang sementara efek ini meningkat. Ketika sebuah pesawat terbang di atas khatulistiwa, hal itu akan terus bergerak tanpa defleksi besar. Namun, jika pesawat terbang bahkan agak jauh dari khatulistiwa, pesawat pasti melayang dan drift maksimum di kutub.

Badai tidak pernah terbentuk sepanjang khatulistiwa karena tidak ada banyak efek Coriolis sana. Badai terbentuk di utara khatulistiwa berkembang menjadi topan ketika mereka mulai berputar dan mendapatkan kekuatan. Selain jarak dari khatulistiwa dan rotasi bumi, kecepatan benda bergerak juga menentukan tingkat efek Coriolis. Cepat objek, lebih defleksi. Juga, sisi mana khatulistiwa objek menentukan arah pergeseran nya.

3.      Apa Dampak Efek Coriolis?

Dampak paling penting dari efek Coriolis adalah pada arus laut dan arah angin. Selain itu, pesawat, artileri dan rudal yakin benda buatan manusia yang dipengaruhi oleh fenomena ini. Efek Coriolis pada pola angin sangat menonjol. Ketika udara naik dari permukaan bumi kecepatan lebih tinggi daripada sebaliknya. Hal ini karena udara sekarang tidak harus bergerak melintasi berbagai bentang alam di permukaan dan sebagai hasilnya, mengurangi drag. Sebagai benda bergerak cepat memiliki efek Coriolis yang lebih besar, udara naik dibelokkan, membentuk angin.

Seperti angin bepergian melintasi air laut membantu dalam pembentukan arus laut, efek Coriolis juga memiliki bantalan pada pergerakan arus laut. Arus laut yang besar beredar di sekitar tekanan tinggi dan daerah hangat, dibentuk terutama karena defleksi yang disebabkan oleh efek Coriolis. Membelokkan peluru, rudal dan pesawat juga merupakan akibat dari efek Coriolis.

Sebagai contoh, asumsikan bahwa penerbangan melakukan perjalanan dari Los Angeles ke New York. Jika tidak ada rotasi bumi, tidak akan ada efek Coriolis dan pesawat dapat melakukan perjalanan langsung ke timur. Tetapi karena efek Coriolis, gerakan pesawat harus terus dipantau sehingga sinkron dengan gerakan bumi di bawah ini. Jika dibiarkan terbang langsung, pesawat akan mencapai suatu tempat di selatan.

Efek Coriolis melekat pada fenomena defleksi (pembelokkan arah) gerak sebuah benda pada sebuah kerangka acuan yang berputar, khususnya di permukaan bumi. Hal ini dapat dijelaskan bahwa sebuah benda yang bergerak lurus dalam kerangka yang berputar, akan berbelok oleh pengamat yang diam di dalam kerangka tersebut. Efek Coriolis ini sangat berpengaruh pada bidang aerodinamika, atau dengan kata lain efek Coriolis merupakan salah satu teori dalam bidang ilmu mekanika yang perlu dipelajari. Salah satu untuk menganalisis adanya efek coriolis adalah dengan ayunan bandul yang dapat berputar terhadap sumbu vertikalnya yang diberi nama pendulum Foucault.

Pendulum Foucault di demonstrasikan pertama kali oleh fisikawan Prancis Jean Leon Foucault pada tahun 1851 di Paris. Foulcault menggantungkan sebuah bola cannon dari langit langit kubah Pantheon dengan kawat yang panjangnya 250 kaki, dan masing-masing ayunan bandul membentuk pola pada lantai berpasir dan bidang ayunan bandul ditemukan bergeser searah jarum jam. Hal ini dapat dijelaskan bahwa pola pada lantai berpasir di bawah pendulum berubah karena ayunan bandul yang bergerak bebas tidak dapat mengubah bidang ayunnya. Berdasarkan penelitian selanjutnya dari pendulum Foucault ini, didapati bahwa pola ayunan dari pendulum Foucault ini berbeda-beda bergantung pada sudut lintang tempat diadakannya eksperimen pendulum Foucault.

Pada dasarnya eksperimen langsung pendulum Foucault di berbagai tempat di belahan bumi dapat dilakukan, tetapi membutuhkan waktu yang lama dan biaya yang mahal, selain itu pola ayunan bandul yang terbentuk harus dianalisis secara langsung dan karena system ini merupakan system nonlinear maka penyelesaian lebih akurat dengan menggunakan metode.

Adapun metode numeric yang dipilih dalam menyelesaikan persamaan differensial pendulum Foucault adalah metode Euler. Metode ini digunakan karena keuntungannya yang mudah dalam pemrograman.

Adapun perangkat lunak yang digunakan pada simulasi ini adalah Mathematica versi 6. Digunakanya Mathematica versi 6 karena merupakan perangkat lunak untuk komputasi numerik dengan kemampuan yang baik dalam perhitungan dan dapat memberikan tampilan GUI (Graphic User Interface) sehingga lebih mudah digunakan pengguna (User Friendly ).