Hukum Pergeseran Wien

Telah diketahui sebelumnya bahwa sebuah benda yang panas meradiasikan gelombang elektromagnetik berupa gelombang inframerah. Gejala ini disebut radiasi kalor. Jika benda padat dipanaskan sampai suhu yang sangat tinggi, benda akan tampak memijar dan gelombang elektromagnetik yang dipancarkan berada pada spektrum cahaya tampak. Jika benda terus dipanaskan, intensitas relatif dari spektrum cahaya yang dipancarkan berubah-ubah. Intensitas radiasi dan panjang gelombang yang dipancarkan dapat digambarkan dalam grafik I(λ) – λ.

Grafik Hukum Pergeseran Wien (sumber: http://space.wikia.com/wiki/Wien%27s_displacement_law)

Gambar di atas memperlihatkan grafik I(λ) – λ dari radiasi kalor untuk berbagai suhu berbeda. Dari gambar terlihat bahwa intensitas radiasi tidak tersebar merata pada seluruh panjang gelombang yang dan intensitas radiasi maksimum (berupa puncak kurva) dicapai pada satu nilai panjang gelombang. Ini merupakan nilai yang istimewa karena panjang gelombang ini merupakan panjang gelombang di mana intensitas radiasi maksimum.

Dari gambar tersebut juga terlihat bahwa untuk suhu yang semakin kecil, panjang gelombang untuk intensitas maksimum bergeser ke kanan atau bertambah besar. Jadi, grafik ini memberi informasi adanya hubungan antara panjang gelombang maksimum dan suhu. Gejala pergeseran nilai panjang gelombang maksimum dengan berkurangnya suhu disebut pergeseran Wien.


Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien, fisikawan Jerman pencetus Hukum Pergeseran Wien (sumber: wikipedia.org)

Penelitian lebih lanjut membuktikan bahwa panjang gelombang maksimum berbanding terbalik dengan suhu dan hasil kali antara panjang gelombang maksimum (λm) dan suhunya (T) selalu konstan. Jadi,

λm T = konstan

Konstanta kesebandingan antara panjang gelombang dan suhu dinamakan konstanta pergeseran Wien (C) yang besarnya 2,90 × 10−3 mK. Dengan demikian,

λm T = 2,9 × 10−3

Perlu diperhatikan bahwa suhu T adalah suhu mutlak dalam satuan kelvin (K) dan panjang gelombang maksimum λm dinyatakan dalam satuan meter (m).

Contoh soal

Benda hitam sempurna bersuhu 1000 K. Jika konstanta Wien b = 2,9×10−3 mK, tentukan besar panjang gelombang maksimum di mana terdapat daya pancar maksimum.

Penyelesaian:

Di sini kita bisa menggunakan prinsip hukum pergeseran Wien

Metode dan Prosedur Ilmiah

Metode ilmiah adalah seperangkat teknik yang digunakan oleh komunitas ilmiah untuk menyelidiki fenomena alam dengan menyediakan kerangka tujuan untuk membuat penelitian ilmiah dan menganalisis data untuk memperoleh kesimpulan tentang fenomena tersebut.

Langkah-langkah dalam Metode Ilmiah

Pada dasarnya, tujuan dari metode ilmiah itu seragam tetapi metode ilmiah itu sendiri belum diformalkan dalam semua cabang sains dan teknologi. Pengertian metode ilmiah paling umum dinyatakan sebagai serangkaian langkah diskrit, meskipun jumlah yang tepat dan sifat dari langkah-langkahnya bervariasi tergantung pada sumbernya. Metode ilmiah tidak tetap, tetapi lebih merupakan siklus yang sedang berlangsung yang dimaksudkan untuk diterapkan dengan kecerdasan, imajinasi, dan kreativitas.

Beberapa langkah-langkah ini bisa berlangsung secara bersamaan, dalam urutan yang berbeda, maupun diulang sebagai percobaan. Namun demikian, langkah-langkah ini adalah urutan yang paling umum dan intuitif. Berikut ini adalah pedoman umum yang baik untuk bagaimana metode ilmiah sering diterapkan.

Merumuskan Masalah
Menentukan fenomena (atau sekumpulan fenomena) alam yang ingin Kamu ketahui, jelaskan, atau pelajari lebih lanjut, kemudian merumuskan masalah biasanya dalam bentuk pertanyaan spesifik tentang fenomena itu.

Mengumpulkan Data
Mengumpulkan berbagai informasi yang berhubungan dengan masalah yang sedang diteliti. Pengumpulan data atau informasi dapat dilakukan dengan observasi, studi pustaka, dan wawancara dengan nara sumber yang valid. Langkah ini juga mencakup mempelajari hal-hal tentang fenomena yang sedang diteliti, termasuk dengan mempelajari studi sebelumnya yang pernah dilakukan orang lain terhadap fenomena yang serupa.

Menyusun Hipotesis
Merumuskan hipotesis tentang penyebab atau efek dari fenomena tersebut, atau hubungan fenomena dengan beberapa fenomena lainnya, menggunakan pengetahuan yang Kamu dapatkan.

Menguji Hipotesis
Hipotesis yang sudah disusun sebelumnya perlu diuji kebenarannya. Pengujian hipotesis sering dilakukan melalui percobaan atau eksperimen. Di sini kamu merancang dan melaksanakan eksperimen untuk membuktikan kebenaran hipotesis yang telah disusun sebelumnya.

Dalam melakukan eksperimen, kamu perlu menentukan variabel dari percobaan. Variabel dalam eksperimen adalah sesuatu yang Kamu dapat diubah atau dijaga tetap dalam eksperimen. Contoh umum dari variabel meliputi suhu, durasi (waktu) percobaan, komposisi bahan, dan jumlah cahaya. Ada tiga jenis variabel dalam eksperimen: variabel tetap, variabel bebas (independen), dan variabel terikat (dependen).

Variabel tetap, kadang-kadang disebut variabel konstan, adalah variabel yang dijaga konstan atau tidak berubah. Variabel bebas atau variabel independen adalah salah satu faktor yang diubah dalam percobaan. Dikatakan salah satu faktor karena biasanya dalam percobaan Kamu mencoba untuk mengubah satu hal pada suatu waktu. Hal ini membuat pengukuran dan interpretasi data jauh lebih mudah. Variabel terikat atau variabel dependen adalah variabel yang Kamu amati, untuk melihat apakah itu dipengaruhi oleh variabel bebasnya.

Membuat Kesimpulan
Menggunakan analisis matematis yang tepat untuk melihat apakah hasil eksperimen mendukung atau justru bertentangan dengan hipotesis. Jika data tidak mendukung hipotesis, harus ditolak atau diubah dan diuji ulang.

Membuat Laporan
Hasil percobaan sering kali disusun dalam bentuk laporan laboratorium (untuk percobaan yang dilakukan di kelas atau laboratorium) atau paper atau laporan tertulis (dalam kasus penelitian akademis untuk dipublikasikan). Hal serupa juga terjadi untuk hasil percobaan untuk memberikan kesempatan bagi pertanyaan tentang fenomena yang sama atau fenomena yang terkait, yang memulai proses penelitian (riset) baru dengan pertanyaan baru.


Langkah-Langkah Metode Ilmiah

Perilaku Ilmiah

Agar dapat memahami alam dengan baik dan selanjutnya pemahaman itu bermanfaat, baik bagi diri sendiri maupun lingkungan, Kamu perlu membekali diri dengan sikap dan perilaku ilmiah. Sikap dan perilaku ilmiah tersebut adalah sebagai berikut.

  1. Sikap ingin tahu yang tinggi, terutama pada hat-hal yang baru dan peduli terhadap lingkungan sekitar.
  2. Berpikir terbuka, jujur, dan mau menghargai kerja dan pendapat yang berasal dari kelompok atau individu. Bersikap objektif jika menemukan fakta baru yang lebih akurat.
  3. Menyajikan data yang diperoleh secara cermat, teliti, dan merupakan data yang sebenarnya berdasarkan pengamatan yang dilakukan. Dengan kata lain, peneliti harus jujur dan bertanggung jawab.
  4. Selalu berpikir untuk maju dan kritis dalam mencari solusi, tekun, dan tidak tergesa-gesa atau hati-hati dalam mengambil suatu kesimpulan. Selain itu, juga kreatif dan inovatif dalam menemukan suatu permasalahan.
  5. Mampu meyakinkan orang lain tentang kebenaran penelitian yang dilakukan individu atau kelompok secara objektif. Penarikan kesimpulan harus berdasarkan fakta-fakta ilmiah.
  6. Berpikir secara logis dan menjauhkan diri dari takhayul.

Referensi:
Bob Foster. 2017. Akselerasi Fisika SMA Kelas X. Depok: Penerbit Duta

Sinar X

Salah satu penemuan fisika yang fenomenal dan besar manfaatnya bagi kehidupan adalah penemuan sinar X.

Penemu sinar X diklaim atas nama ahli fisika Jerman Wilhelm Conrad Röntgen. Nama Röntgen pun diabadikan sebagai nama peralatan tabung sinar X yang digunakan di rumah sakit untuk melihat bagian dalam tubuh. Penemuan sinar X ini juga membawa Wilhelm Röntgen dianugerahi penghargaan bergengsi dalam bidang fisika yaitu hadiah nobel fisika pada tahun 1901.

Hasil Rontgen menggunakan sinar X

Sinar X terbentuk melalui proses yang merupakan kebalikan dari mekanisme efek fotolistrik. Pada efek fotolistrik, elektron keluar dari permukaan logam akibat disinarinya logam oleh sinar dalam bentuk foton. Sementara sinar X terbentuk akibat logam yang ditumbuk oleh aliran elektron. Perhatikan skema pembentukan sinar X pada Gambar berikut.

schoolphysics-welcome-diagram-x-ray
Skema pembentukan sinar X (sumber: tshirtmaker.me/diagram-x-ray.html)

Mekanisme pembentukan atau pembangkitan sinar X adalah sebagai berikut. Filamen di bagian katode dari tabung dipanaskan dengan suhu sangat tinggi (20.000oC). Tabung dibuat hampa udara. Berkas elektron dipercepat oleh beda potensial antara kotode dan anode. Berkas elektron menumbuk logam di anode. Tumbukan antara berkas elektron dan logam inilah yang menghasilkan radiasi sinar X. Pembentukan sinar X melalui mekanisme seperti ini disebut juga bremsstrahlung atau radiasi pengereman.

Panjang gelombang minimum (λmin) sinar X yang dihasilkan dalam tabung sinar X memenuhi persamaan:

vme_img_04012019_132817

atau

vme_img_04012019_133018

Pada persamaan tersebut h =konstanta Planck, c = kelajuan cahaya di ruang hampa, e = muatan elektron, dan V = beda potensial atau tegangan antara katode dan anode.

Contoh Soal

Hitung beda potensial yang harus diberikan supaya sebuah elektron yang dipercepat melalui beda potensial ini memiliki panjang gelombang minimum dari spektrum kontinu sinar X tepat 0,1 nm!

Penyelesaian:

Dari soal diketahui panjang gelombang minimum sinar X adalah λmin = 0,1 nm = 10−10 m. Dengan h = 6,6 × 1034 Js, c = 3 × 108 m/s, dan e = 1,6 × 1019 C maka sesuai dengan Persamaan di atas

vme_img_04012019_133917

Jadi, beda potensialnya V = 1,24 kV.

Gravitasi

Benda yang dilepaskan dari suatu ketinggian selalu jatuh ke bawah. Bulan bergerak mengelilingi Bumi di dalam orbitnya. Bumi dan planet-planet bergerak mengelilingi matahari dalam orbitnya masing-masing. Semua gejala alam ini menggambarkan satu gejala fisika yang sama, yaitu gaya gravitasi.

Benda di atas tanah selalu jatuh ke bawah karena tertarik oleh gaya gravitasi bumi. Bulan bergerak mengelilingi Bumi karena gaya tarik menarik gravitasi antara Bulan dan Bumi. Demikian pula Bumi dan planet-planet yang mengelilingi Matahari, terjadi karena gaya tarik menarik gravitasi di antara mereka. Jadi, gravitasi terjadi antara dua benda yang terpisah pada jarak tertentu.

Teori tentang gaya gravitasi diungkapkan oleh Newton dalam hukum gravitasi umum yang dapat dinyatakan sebagai berikut.

Gaya gravitasi antara dua benda merupakan gaya tarik menarik yang besarnya sebanding dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.

Pernyataan hukum gravitasi umum dapat dinyatakan secara matematis sebagai berikut. Jika m1 dan m2 adalah massa benda 1 dan 2, r adalah jarak antara kedua benda, dan G adalah kontanta gravitasi umum, gaya gravitasi antara dua benda adalah

img 01

Konstanta gravitasi umum G mempunyai nilai 6,67 × 10−11 N m2 kg−2.

Perlu diperhatikan bahwa jarak r di sini adalah jarak antara kedua pusat benda. Gaya gravitasi pada benda 1 terhadap benda 2 disebut F12, sedangkan gaya gravitasi pada benda 2 terhadap benda 1 disebut F21. Gaya F12 dan F21 adalah pasangan gaya aksi-reaksi, di mana besarnya sama tapi arahnya berlawanan.

Konsep gravitasi digunakan dalam perhitungan-perhitungan berikut: massa matahari, percepatan gravitasi, kelajuan lepas, kelajuan satelit, dan hukum Kepler.

Menghitung Massa Matahari

Dengan meninjau Bumi yang mengelilingi Matahari karena pengaruh gaya gravitasi, kita dapat menentukan massa Matahari. Jika r adalah jarak antara planet dan Matahari dalam satuan meter (m) dan T adalah periode planet mengelilingi matahari dalam satuan detik (s), massa matahari M dapat dinyatakan sebagai

img 02

Percepatan Gravitasi

Sebelumnya telah disebutkan bahwa percepatan adalah gaya per satuan massa. Jika gaya yang bekerja berupa gaya gravitasi, gaya gravitasi per satuan massa benda merupakan percepatan gravitasi. Di Bumi, percepatan gravitasi bumi adalah gaya berat benda per massa benda. Secara matematika, hubungan ini dapat dituliskan sebagai

w = mg

Percepatan ini dianggap konstan di permukaan bumi.

Percepatan gravitasi g juga dapat dinyatakan sebagai fungsi jarak yang diturunkan dari pernyataan gaya gravitasi umum. Percepatan gravitasi sebagai fungsi jarak dinyatakan dalam bentuk

img 03

Persamaan ini menyatakan percepatan gravitasi pada jarak r dari benda bermassa m.

Kelajuan Lepas

Setiap benda yang berada pada atau di atas permukaan bumi selalu mendapat gaya tarik gravitasi bumi. Jika sebuah benda dilempar ke atas, benda akan jatuh kembali ke bawah karena gaya gravitasi bumi. Jika sebuah roket ingin terbang ke ruang angkasa, kecepatan roket haruslah sangat besar untuk melawan gaya gravitasi bumi sehingga bisa lepas ke angkasa.

Kecepatan minimal benda yang dapat lepas dari gaya gravitasi bumi dan lepas ke angkasa disebut kecepatan lepas. Roket atau pesawat ulang alik yang ingin terbang ke ruang angkasa harus memenuhi kecepatan ini saat lepas landas agar bisa lepas dari gaya gravitasi bumi. Jika jari-jari bumi adalah R dan percepatan gravitasi bumi adalah g, maka kecepatan lepas adalah

img 04

Kelajuan Satelit

Satelit buatan dibuat oleh manusia dan ditempatkan pada orbit tertentu mengelilingi bumi untuk kepentingan manusia di bumi. Satelit penerima TV memancarkan kembali sinyal dari bumi agar dapat diterima sinyalnya di tempat yang jauh. Dengan adanya satelit komunikasi kita dapat menyaksikan secara langsung kejadian di tempat yang jauh melalui TV tanpa harus datang ke tempat kejadian.

action-aerial-aerospace-256379

Gerak satelit dalam orbitnya dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Dalam geraknya satelit mendapat gaya tarik bumi, maka diperlukan suatu kecepatan konstan yang dapat menjaga satelit tetap berada di dalam orbitnya. Kelajuan satelit mengelilingi bumi pada orbitnya dinyatakan sebagai berikut.

img 05

Di mana R adalah jari-jari orbit satelit dan g adalah percepatan gravitasi bumi.

Hukum Kepler tentang Gerak Planet

Gerak planet di dalam tatasurya dapat dipahami melalui hukum Kepler. Hukum kepler terdiri atas tiga pernyataan yang dapat dituliskan sebagai berikut.

  1. Setiap planet bergerak dalam lintasan elips dengan matahari berada pada salah satu titik fokusnya. Ini dikenal sebagai hukum I Kepler.
  2. Garis yang menghubungkan matahari dengan planet dalam selang waktu yang sama menghasilkan luas juring yang sama. Secara matematis, jika t3t4 = t1t2 maka luas juring A = luas juring B. Pernyataan ini dikenal sebagai hukum II Kepler.
  3. Untuk setiap planet, perbandingan kuadrat periode edar (T) dan pangkat tiga jaraknya (R) dari matahari selalu sama. Secara matematis, pernyataan ini ditulis sebagai
img 06

Pernyataan ini dikenal sebagai hukum III Kepler.

Sumber gambar: pexels.com

Pembahasan Soal Konsep Dasar Kalor

Berikut ini pembahasan soal tentang konsep dasar kalor yang diposting di fan page dunia fisika

soal fisika kalor

Pembahasan:

Pastikan semua besaran dalam satuan yang setara. Dalam soal ini, massa (m) dalam gram (g), kalor (Q) dalam kalori (kal), dan suhu (T) dalam Celsius (oC).

Diketahui: massa es mes = 200 g

kalor jenis es ces = 0,5 kal/g°C

kalor lebur es Les = 80 kal/g

kalor jenis air ces = 1 kal/gºC

Konsep dasar kalor (panas/heat)

kalor 1

Perhatikan kembali grafiknya:

kalor 3

Berdasarkan grafik, kalor total yang diperlukan adalah:

Kalor total = kalor pada proses A ke B + kalor pada proses B ke C + kalor pada proses C ke D

  • Kalor pada proses A ke B adalah kalor untuk menaikkan suhu dari −10oC sampai 0oC
  • Kalor pada proses A ke B adalah kalor untuk berubah wujud dari es menjadi air (kalor lebur). Pada kondisi ini, tidak ada kenaikan suhu.
  • Kalor pada proses C ke D adalah kalor untuk menaikkan suhu dari 0oC sampai 40oC

Jadi,

kalor 2

Dengan demikian, kalor yang diperlukan untuk memanaskan es bersuhu −10oC sampai menjadi air bersuhu 40oC adalah 25.000 kalori.

Kaitan Letusan Gunung Tambora di Indonesia dengan Kekalahan Napoleon di Waterloo

Bagaimana kaitan letusan Gunung Tambora di Indonesia dengan kekalahan Napoleon di Waterloo?

Ternyata ada hubungannya juga dengan fisika

Mau tau pembahasan yang menarik ini?

Dalam sejarah Perang Waterloo (Battle of Waterloo) terjadi pada pertengahan Juni 1815. Gunung Tambora meletus pada pertengahan April 1815.

Wellington_at_Waterloo_Hillingford

Letusan Gunung Tambora tercatat sebagai letusan terdahsyat dalam sejarah modern. Gunung Tambora yang awalnya memiliki tinggi 4300 m dpl, terpangkas menjadi 2250 m dpl setelah meletus.

Dampak global dari letusan Gunung Tambora membuat suhu global turun 0,3 – 0,7 derajat menjadikan tahun itu sebagai tahun tanpa musim panas. Akibat atmosfer yang tertutup abu letusan Tambora.

Penelitian terbaru yang dilakukan oleh Dr Matthew Genge dari Imperial College London mengungkapkan fakta baru bahwa cuaca ekstrem dunia saat itu terjadi akibat adanya hubungan pendek listrik muatan abu vulkanik di ionosfer.

Dahsyatnya letusan Tambora membuat semburan abu vulkanik Tambora terlontar sampai ketinggian 100 km di atmosfer yang memicu hubungan pendek listrik (short circuit) dengan muatan-muatan listrik di ionosfer.

Hubungan pendek di ionosfer ini menyebabkan terbentuknya awan di atmosfer. Awan-awan ini yang memicu terjadinya cuaca ekstrem di bumi. Ditandai dengan hujan yang terus menerus di wilayah bumi yang saat itu sedang musim panas.

Abu vulkanik dari letusan gunung mengandung muatan negatif dan dapat terlontar jauh mencapai 100 km ke atas permukaan bumi akibat gaya listrik (gaya Coulomb) di udara selama proses letusan.

Cuaca ekstrem akibat letusan Gunung Tambora juga melanda Eropa. Bertepatan pula dengan peristiwa Battle of Waterloo yang melibatkan Napoleon yang sedang berusaha memperluas kekuasaan Prancis ke seluruh Eropa.

Cuaca ekstrem akibat letusan Tambora ini mempersulit usaha Napoleon dan pasukannya dalam Battle of Waterloo dan menjadi salah satu faktor penyebab kekalahan Napoleon dari aliansi kerajaan-kerajaan Eropa yang jadi musuhnya.

Cuaca ekstrem dan kondisi waktu tanpa musim panas juga disebut dalam novel Les Miserables karangan Victor Hugo saat bercerita tentang Battle of Waterloo.

Sumber foto: wikipedia

Bukti Teori Relativitas

Contoh yang menarik dari pemekaran waktu atau penyusutan panjang dapat diamati pada partikel tidak stabil yang disebut muon.

Muon tercipta di tempat yang tinggi dalam tumbukan partikel cepat dalam sinar kosmis (sebagian besar proton) yang datang dari angkasa luar dengan inti atom di atmosfer Bumi.

cosmicrays865

Muon bermassa 207 kali massa elektron dan dapat bermuatan +e atau –e. Muon meluruh menjadi elektron atau positron setelah berumur rata-rata sekitar 2 × 10–6 detik (2 μs). Muon dalam sinar kosmis memiliki kelajuan sekitar 2,994 × 108 m/s (0,998c) dan mencapai permukaan laut dalam jumlah besar.

Muon menembus tiap 1 cm2 permukaan Bumi rata-rata lebih dari satu kali tiap menit. Namun, dalam t0 = 2 μs usia rata-rata muon jarak yang dapat ditempuhnya sebelum meluruh hanya

vt0 = (2,994 × 108 m/s)(2 × 10–6 s) = 600 m

Sementara itu, muon tercipta pada ketinggian lebih dari 6.000 m. Dalam waktu yang singkat, muon tidak mungkin bisa terdeteksi. Namun pada kenyataannya, muon terdeteksi. Hal ini tentu menimbulkan paradoks.

Untuk memecahkan paradoks ini, kita perhatikan bahwa usia muon 2 μs didapat oleh pengamat dalam keadaan diam terhadap muon. Karena muon bergerak ke arah kita dengan kelajuan tinggi 0,998c, umurnya memanjang terhadap kerangka acuan kita dengan pemekaran (dilatasi) waktu menjadi

muon 2

Muon yang bergerak, mempunyai umur 16 kali lebih panjang daripada dalam keadaan diam. Dalam selang waktu 31,6 μs, sebuah muon yang memiliki kelajuan 0,998c dapat menempuh jarak

vt0 = (2,994 × 108 m/s)(31,6 × 10–6 s) = 9.500 m

Walaupun umur muon hanya 2 μs terhadap kerangka acuan pengamat yang diam, namun muon dapat mencapai tanah dari ketinggian 9.500 m. Hal ini karena dalam kerangka acuan muon yang bergerak, usia muon adalah 31,6 μs.

muon 1

Terdeteksinya keberadaan muon menjadi salah satu bukti adanya pemekaran atau dilatasi waktu sebagaimana yang dirumuskan melalui teori relativitas (khusus) Einstein.

Sumber: Buku Akselerasi Fisika Jilid 3 Kelas XII (Bob Foster: Penerbit Duta)

Sumber gambar: sheffield.ac.uk/news/nr/muon-detector-reduce-carbon-emissions-1.380076

Memperkirakan Tinggi Maksimum Gunung di Bumi

Everest

Dengan konsep elastisitas bahan, kita dapat menghitung perkiraan tinggi maksimum gunung yang mampu ditopang oleh bumi (tanah) tanpa merusak atau mendeformasi tanah tersebut. Gunung tertinggi di bumi yang kita tahu adalah Gunung Everest yang ada di Pegunungan Himalaya yang memiliki tinggi 8.848 meter (atau mendekati 10 km).

Perkiraan tinggi maksimum gunung yang diizinkan tanpa mendeformasi bumi bisa kita hitung sebagai berikut. Bentuk gunung rata-rata berupa kerucut sehingga volume gunung bisa kita dekati dengan volume kerucut yaitu

gunung 1

Faktor π/3 bisa kita dekati dengan nilai 1. Material atau bahan dari gunung kita asumsikan berupa batuan yang memiliki massa jenis (densitas) rata-rata 3 g/cm3 atau 3000 kg/m3. Berat atau gaya berat dari gunung bisa kita nyatakan dengan persamaan berikut.

w = mgh = ρgV = ρgr2h

Tegangan (stress/σ) dari gunung terhadap bumi (tanah) yang menopangnya merupakan gaya berat (w) gunung per satuan luas tanah (A) yang terkena gaya tekan. sekali lagi kita gunakan pendekatan luas tanah yang terkena tekanan gunung adalah A mendekati r2. Jadi,

gunung 2

Karena gunung diasumsikan tersusun atas batuan, tegangan tekan maksimum gunung terhadap tanahnya sama dengan tegangan tekan maksimum (σC) dari batuan yang nilainya (rata-rata) 3 × 108 N/m2. Dengan demikian, tinggi maksimum gunung yang mampu ditopang oleh bumi adalah

gunung 3

gunung 4

Sekali lagi dengan menggunakan nilai pendekatan 2/3 mendekati 1. Nilai hasil perhitungan ini mendekati nilai atau tinggi dari Gunung Everest sebagai gunung tertinggi di dunia.

Sumber: talkingphysics.wordpress.com/2011/09/08/how-high-can-mountains-be/

Sumber gambar: popsci.com/science/article/2012-02/could-climate-change-make-mount-everest-unclimbable