FISIKA II

BAB 1. TERMODINAMIKA

1. 1. Hukum Pertama Termodinamika

Energi dalam suatu benda dapat ditingkatkan dengan dua cara yaitu (a) dengan menambahkan sejumlah panas Q pada benda tersebut, seperti telah dibahas pada bab18 dan (b) dengan melakukan usaha W terhadap benda tersebut. Kenyataan itu diungkapkan oleh hukum pertama termodinamika yang dapat ditulis sebagai :

Kenaikan kekekalan energi dalam = Q+W

Untuk proses adibatis (Q=0) kenaikan energi dalam semata-mata hanya ditimbulkan oleh usaha yang dilakukan.

1.2. Mesin Kalor

Mengubah energi dalam menjadi energi makanik jauh lebih sulit dibanding proses sebaliknya, dan effisiensi yang betul-betul sempurna tidak mungkin dapat dicapai. Mesin kalor merupakan suatu perangkat atau sistem yang mampu melakukan tugas pengubahan itu, badan manusia dam atmosfir bumi merupakan mesin-mesin kalor, dan demikian dengan motor bensin, motor diesel, turbin uap dan mesin pesawat jet.

Semua mesin kalor beroprasi dengan menyerap panas dari suatu tandon (reservoir) yang bertemperatur tinggi, melakukan usaha, dan selanjutnya melepaskan panas ke tandon lainnya yang bertemperatur rendah. Berdasarkan prinsip kekekalan energi, usaha yang dilakukan dalam satu siklus atau daur sempurna sama dengan selisih anatara panas yang diserap dengan panas yang dibuang.

1.3. Hukum Kedua Termodinamika

Energi dalam bentuk sebagai energi kinetik atom-atom dan molekul-molekul yang bergerak secara acak, yang keluarannya pada mesin kalor berupa gerak piston atau roda-roda. Karena semua sistem fisis yang aa didalam cenderung menuju ke arah yang berlawanan dari teratur menjadi tidak tidak teratur, maka tidak ada satupun mesin kalor yang mampu mengubah secara sempurna panas menjadi energi mekanik atau, secara umum, usaha. Prinsip dasar inilah yang mengarah pada hukum kedua termodinamika, yaitu : tidak mungkin membuat mesin yang mampu beroperasi terus-menerus mengambil panas dari sebuah sumber dan mengubahnya menjadi usaha yang benar-benar setara. Karena sejumlah panas masukan pada suatu mesin panas harus terbuang, dan juga mengingat bahwa panas mengalir dari reservoir yang lebih panas menuju reservoir yang lebih dingin, maka setiap mesin kalor harus mempunyai resernoir bertemperatur rendah untuk membuang panas buangan dan juga harus mempunyai reservoir bertemperatur tinggi sebagai sumber masukan panas.

PERENCANAAN TRANSPORTASI

LINGKUP DAN KONTEKS

1.1. PENDAHULUAN

Setengah abad yang lalu, masalah transportasi barangkali belum merupakan sesuatu yang harus ditangani tersendiri, jumlah dan jarak perjalanan yang ditempuh seseorang nisbi masih terbatas. Hubungan antara satu tempat dengan tempat lain masih sulit, ukuran tempat permukiman masih sangat terbatas, kegiatan yang ada didalam permukiman itu pun masih belum seberapa.

Sekarang, ukuran permukiman sudah sangat luas, yang kita kenal sebagai kota, bahkan di negara yang telah maju dikenal istilah kotarayaatau metropolis dan adikota atau megapolis dengan berbagai macam kegiatan ada di dalamnya. Kebutuhan untuk mengadakan hubungan pun sudah jauh berbeda dengan di masa lalu karena kebudayaan yang semakin maju dan saling mempengaruhi.

Ketika manusia belum mengenal alat angkut, dan bahkan sampai dengan manusia memanfaatka penemuan roda dan menciptakan kendaraan beroda, belum dirasakan perlunya memikirkan dan merencanakan kegiatan transportasi. Perhubungan antara satu tempat dengan tempat lain dilakukan demikian saja dan bahkan sama sekali tidak dilalui satu jalur transportasi yang khusus dibuat. Tetapi dengan kemajuan ilmu pengetahuan, kemajuan kebudayaan manusia, dan produksi berbagai jenis alat angkut dan perhubungan secara besar-besaran, simpang siur lalu lintas sudah tidak mungkin lagi lepas dari pengamatan dan perhitungan perencana.

Meningkatnya jumlah manusia menyebabkan makin besarnya wilayah yang dihuni manusia dan makin besarnya jumlah lalu lintas. Ditambah dengan makin banyaknya jumlah jenis kendaraan yang beroperasi untuk memenuhi tuntutan kebutuhan manusia, hal diatas telah menyebabkan transportasi menjadi masalah yang bharus ditangani secara khusus, walaupun tidak sendiri.

Masalah yang dihadapi oleh kota besar dimanapun bukan hanya masalah sosial yang berbagai macam bentuknya, tetapi diantaranya adalah juga persoalan transportasi. Persoalan ini bukan masalah tersendiri, karena didalamnya terkandung juga faktor manusia, ekonomi, sarana dan prasarana, administrasi, dan berbagai faktor lainnya yang ada.

Jumlah manusia yang makin banyak dan berada di suatu wilayah yang sama, kebutuhan mengunjungi suatu tempat yang sama pada saat yang sama, terbatasnya obyek yang bersama-sama dibutuhkan, telah menimbulkan berbgai konflik yang cukup gawat. Konflik ini tercermin dari lalu lintas sehari-hari di jalan, pemusatan berbagai jenis kendaraan di suatu tempat, jumlah manusia yang sama-sama memerlukan alat angkut yang sama, dan lain-lain.

Semua hal tersebut diatas merupakan persoalan transportasi yang antara lain tercermin dalam bentuk meningkatnya kecelakaan lalu lintas. Persoalan ini tidak hanya terjadi di darat (kota) saja, tetapi bahkan sudah sejak lama menjadi persoalan di laut/air dan angkasa. Kita ketahui bahwa kecelakaan dan tabrakan tidak hanya terjadi didarat, tetapi juga terjadi di laut/air dan di angkasa.

Perkembangan jaringan jalan kota yang tidak mampu mengejar (atau ketinggalan oleh) perkembangan sarana transportasi, telah menghadapkan kota yang sedang tumbuh pada tantangan masalah yang sangat pelik. Di satu pihak, kota dihadapkan pada kenyataan meningkatnya kebutuhan akan lahan untuk ruang kehidupan dan penghidupan penduduknya, dan lain pihak, kota juga dihadapkan pada tantang menyediakan berjalur-jalur lahan untuk prasarana lalu lintas.

Banyak sekali kota yang berkembang tidak seimbang, perkembangan sosial ekonomi yang pesat tidak sejalan dengan perkembangan fisik yang lamban. Akibatnya, kota tersebut menderita berbagai penyakit yang sangat sukar disembuhkan. Salah satu diantaranya adalah penyakit pada pembuluh darahnya yang berupa jalur jalan. Kota dihadapkan pada persoalan transportasi angkutan berat. Kecelakaan meningkat, kemacetan terjadi dimana-mana, berbagai jenis kendaraan berjubel di jalan raya, disiplin lalulintas merosot, kemampuan atau daya dukung jalan dan jembatan tidak sesuai dengan beban yang harus didukungnya dengan akibat jalan cepat rusak, jembatan ambruk dan sebagainya. Kebutuhan penduduk akan  sarana transportasi dalam berbagai derajat ukuran kota telah mencapai titik kemampuan maksimum sarana yang ada.

IRIGASI DAN BANGUNAN AIR

1. PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Berdasarkaan kepustakaan mengenai sejarah kehidupan manusia, dapat diketahui bahwa hubungan antara manusia dengan sumber daya air sudah terjalin sejak berabad-abad yang lalu.

Kerajaan-kerajaan besar yang sempat mencapai kejayaannya, baik di negara kita maupun di belahan dunia yang lain, sebagian besar muncul dan berkembang dari lembah dan tepi sungai (Kerajaan Majapahit, Sriwijaya, Mesir, Mesopotamia, dll.).

Beberapa hal penting yang menyebabkan eratnya hubungan manusia dengan sumber daya air, dapat di sebutkan antara lain :

a. Kebutuhan manusia akan kebutuhan makanan nabati :

Untuk kelangsungan hidupnya, manusia membutuhkan juga makanan nabati. Jenis makanan ini di dapat manusia dari usahanya dalam mengolah tanah dengan tumbuhan penghasil makanan. Untuk keperluan tumbuh dan berkembangnya, tanaman tersebut memerlukan penanganan khusus, terutama dalam pengaturan akan kebutuhan airnya, Manusia kemudian membuat bangunan dan saluran yang berfungsi sebagai prasarana pengambil, pengatur dan pembagi air sungai untuk pembahasan lahan pertaniannya. Bangunan pengambil air tersebut berupa bangunan yang sederhana dan sementara berupa tumpukan batu, kayu dan tanah, sampai dengan bangunan yang permanen seperti bendung, waduk dan bangunan-bangunan lainnya.

b. Kebutuhan manusia akan  kenyamanan dan keamanan hidupnya : Seperti telah diketahui bersama, dalam keadaan biasa dan normal, sungai adalah mitra yang baik bagi kehidupan manusia. Namun, dalam keadaan dan saat-saat tertentu, sungai pun adalah musuh manusia yang akan merusak kenyamanan dan keamanan hidupnya. Pada setiap kejadian dan kegiatan yang ditimbulkan oleh sifat dan perilaku sungai, manusia kemudian berfikir dan berupaya untuk sebanyak-banyaknya memanfaatkan sifat dan perilaku sungai yang menguntungkan dan memperkecil atau bahkan berusaha menghilangkan sifat yang merugikan kehidupannya. Manusia lalu membangun bangunan-bangunan air sepanjang sungai yang bertujuan untuk memanfaatkan sumber daya air sungai, misalnya bendungan-bendungan, pusat listrik tenaga air ataupun membuat bangunan yang diharapkan akan dapat melindungi manusia terhadap bencana yang ditimbulkan oleh perilaku sungai, misalnya waduk, krib, tanggul, penahan lereng, bronjong dan fasilitas lainnya.

STRUKTUR JEMBATAN

BAB I

PENDAHULUAN

1. UMUM

          Seiring dengan kemajuan peradaban manusia, kebutuhan manusia akan terus meningkat, Keinginan agar kehidupannya aman dan nyaman senantiasa terus dicapai. Untuk itu dengan kemampuan berpikirnya manusia berusaha menciptakan hal-hal yang baru untuk membantu dan mempermudah pekerjaan sehari-harinya. Kesemuanya itu adalah untuk memperbaiki kehidupannya. Berangkat dari tujuan ini, untuk memperoleh sesuatu yang dapat memperbaiki hidupnya, mobilitas akan sering terjadi. Oleh karena itu  terjadi pergerakan sesuatu (barang/orang) dari satu tempat ke tempat lain. Untuk menunjang mobilitas tersebut, perlu adanya sarana dan atau prasarana penunjang lainnya, seperti jalan, jembatan, kendaraan dan sebagainya.

         Pada jaman dahulu, jalan setapak sudah dianggap sangat membantu. tapi lama kelamaan merasa perlu akan sarana jalan yang lebih baik seperti yang terlihat saat ini. Dalam perkembangan selanjutnya, karena keadaan geografis dan topografi daerah yang tidak memungkinkan jalan tersebut dibangun menerus seperti adanya sungai, lembah, bukit, maka diperlukan bangunan penghubung sepserti jembatan, terowongan.

          Dalam perkembangannya kebutuhan bangunan penghubung ini telah mampu membuka dan menghubungkan daerah-daerah terisolasi. Sehingga tujuan mobilisasi untuk memperbaiki kehidupan senantiasa tercapai.Jembatan dapat didefinisikan sebagai suatu bangunan yang memungkinkan suatu jalan menyilang sungai/saluran air, lembah atau menyilang jalan lain yang tidak sama tinggi permukaannya. Fungsi jembatan selain sebagai penghubung juga sangat bermanfaat untuk beberapa kepentingan, antara lain :

• Pemerintahan
• Ekonomi
• Sosial
• Perniagaan
• Kebudayaan
• Pertanahan

            Pada awalnya, bila menemui hambatan/rintangan alam seperti sungai, untuk meneruskan perjalanan diperlukan alat angkut seperti rakit, perahu atau kapal. Tapi dalam perkembangan selanjutnya alat angkut ini dirasa kurang efektif dan efifien untuk beberapa kasus tertentu, oleh karena itu diperlukan jembatan sebagai penghubung.

PELABUHAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Perkembangan pelabuhan

            Pada awalnya, pelabuhan hanya merupakan suatu tepian dimana kapal-kapal dan perahu-perahu dapat merapat dan bertambat untuk bisa melakukan bongkar muat barang, menaik turunkan penumpang dan kegiatan lain. Untuk bisa melakukan kegiatan tersebut maka pelabuhan harus tenang terhadap gangguan gelombang, sehingga pada masa itu pelabuhan berada di tepi sungai, teluk atau pantai yang secara alami terlindung terhadap gangguan gelombang. Dengan berkembangnya kehidupan sosial dan ekonomi penduduk suatu daerah atau negara maka kebutuhan akan sandang, pangan dan fasilitas hidup lainnya meningkat. Hasil produksi suatu daerah baik yang berupa hasil bumi maupun industri semakin banyak sehingga diperlukan pemindahan atau pemasaran barang ke daerah lain. Dengan demikian diperlukan sarana dan prasarana pengangkutan yang lebih memadai. Kapal yang semula sederhana dan kecil, sesuai dengan berkembangnya teknologi meningkat menjadi kapal-kapal besar dengan teknologi lebih canggih. Bahkan kemudian berkembang kapal-kapal khusus yang disesuaikan dengan barang yang diangkut, seperti kapal barang umum (general cargo ship), kapal barang curah, kapal tanker, kapal peti kemas, kapal pengangkut gas alam cair (LNG tanker), kapal penumpang, kapal ferry, kapal ikan, kapal keruk, kapal perang, dan lain sebagainya. Sejalan dengan itu, pelabuhan sebagai prasarana angkutan laut juga berkembang. Pelabuhan tidak lagi harus berada di daerah terlindung secara alami, tetapi bisa berada di laut terbuka, untuk mendapatkan perairan yang luas dan dalam, dengan membuat pemecah gelombang untuk melindungi daerah perairan. Tipe pelabuhan juga disesuaikan dengan kapal-kapal yang menggunakannya, sehingga ada pelabuhan barang, pelabuhan minyak, pelabuhan ikan , dan sebagainya. Daerah pelabuhan harus cukup luas yang menyediakan berbagai fasilitas untuk bongkar muat barang dan menaik turunkan penumpang.

UKUR TANAH

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Sejarah Pengukuran Tanah

       Perkembangan ilmu pengukuran tanah berasal dari bangsa Romawi, yang ditandai dengan pekerjaan konstruksi diseluruh wilayah kekaisaran. Selanjutnya ilmu ini dilestarikan oleh bangsa Arab yang disebut ilmu geometris praktis. Pada abad ke 13, Von Piso dalam karyanya “Practica Geometri” menguraikan cara-cara pengukuran tanah, dilanjutkan oleh Liber Quadratorium mengenai pembagian kuadran (Russel C.B. & Paul R.W., 1987).

        Dari segi peralatan, astrolab adalah instrumen yang dipakai pada masa itu. Alat ini berbentuk lingkaran logam dengan penunjuk berputar di pusatnya, yang dipegang oleh cincin diatasnya dan batang silang (cross staff). Panjang batang silang menyebabkan jaraknya bisa diukur dengan perbandingan sudut.

         Sejalan dengan perkembangan zaman, pekerjaan pengukuran tanah memerlukan latar belakang latihan teknis pengalaman yang luas di lapangan. Daerah perkotaan berkembang cepat, sehingga petanya memerlukan revisi dan pembaharuan, untuk menggambarkan perubahan-perubahan yang secara profesional menguntungkan bagi banyak orang dalam berbagai cabang pengukuran tanah.

HIDROLOGI TERAPAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Umum

       Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air di bumi, baik mengenai terjadinya, peredaran dan penyebarannya, sifat-sifatnya dan hubungan dengan lingkungannya terutama dengan makhluk hidup. Penerapan ilmu hidrologi dapat dijumpai dalam beberapa kegiatan seperti perencanaan dan operasi bangunan air, penyediaan air untuk berbagai keperluan (air bersih, irigasi, perikanan, peternakan), pembangkit listrik tenaga air, pengendalian banjir, pengendalian erosi dan sedimentasi, transportasi air, drainase, pengendali polusi, air limbah, dsb.

    Hidrologi banyak dipelajari oleh para ahli di bidang teknik sipil dan pertanian. Ilmu tersebut dapat dimanfaatkan untuk beberapa kegiatan berikut :

1. memperkirakan besarnya banjir yang ditimbulkan oleh hujan deras, sehingga dapat direncanakan bangunan-bangunan untuk mengendalikannya seperti pembuatan tanggulbanjir, saluran drainase, gorong-gorong, jembatan, dsb.
2. memperkirakan jumlah air yang dibutuhkan oleh suatu jenis tanaman, sehingga dapat direncanakan bangunan untuk melayani kebutuhan tersebut.
3. memperkirakan jumlah air yang tersedia di suatu sumber air (mata air, sungai, danau, dsb.) untuk dapat dimanfaatkan guna berbagai keperluan seperti air baku (air untuk keperluan rumah tangga, perdagangan industri), irigasi, pembangkit listrik tenaga air, perikanan, peternakan, dsb.

    Ilmu hidrologi lebih banyak didasarkan pada pengatahuan empiris daripada teoritis. Hal ini karena banyaknya parameter yang berpengaruh pada kondisi hidrologi di suatu daerah, seperti kondisi klimatologi (angin, suhu udara, kelembaban udara, penyinaran matahari), kondisi lahan (daerah aliran sungai, DAS) seperti jenis tanah, tata guna lahan, kemiringan lahan, dsb. Banyaknya parameter tersebut mengakibatkan analisis hidrologi sulit diselesaikan secara analitis. Disamping itu kondisi hidrologi juga sangat dinamis yang tergantung pada perubahan/kegiatan yang dilakukan oleh manusia, seperti perubahan tata guna lahan (penggundulan hutan, penghijauan, perubahan lahan sawah menjadi daerah pemukiman atau industri, perubahan hutan menjadi sawah atau fungsi lainnya), perubahan penutup permukaan tanah ( dari tanah, rumput, atau pepohonan menjadi permukaan aspal atau beton), dsb.