JENIS DAN APLIKASI BAROMETER

Barometer

Saat kita melihat berita televisi mengenai prakiraan cuaca setiap harinya, tahukah kamu alat apakah yang digunakan hingga mereka memperoleh data perkiraan cuaca tersebut? Benar, jawabannya adalah Barometer.

Barometer merupakan alat yang dapat mengukur tekanan udara. Hal ini memungkinkan peramal cuaca atau ilmuwan memprediksi cuaca lebih akurat hingga cuaca ekstrim. Jika tekanan udara yang terukur tinggi menunjukkan cuaca yang bersahabat, namun sebaliknya jika yang terukur tekanan rendah, memungkinkan terjadi badai.

Saking besarnya kegunaan Barometer, membuat kata tersebut begitu populer dalam tatanan bahasa yang kita pakai sehari-hari. Sehingga Barometer memiliki makna sebagai tolak ukur.

Barometer diperkenalkan sekitar tahun 1640 -1643 oleh seorang ilmuwan asal Iralndia bernama Robert Boyle. Nama Barometer berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari kata Baros yang berarti berat/bobot dan kata Metron yang berari ukuran.

Evangellista Torricelli, merupakan ilmuwan yang dinobatkan sebagai penemu Barometer ditahun 1643. Meskipun banyak yang menyatakan bahwa Barometer itu sendiri awalnya bukan ditemukan oleh Torricelli.

Tahun 1630 tepatnya tanggal 23 Juli, Giovanni Battista Baliani memberikan surat perintah untuk melakukan percobaan kepada Galileo Galilei di atas bukti setinggi 21 meter. namun percobaannya gagal. Ia menjelaskan bahwa terdapat tekanan vakum pada air. pada ketinggian tertentu, jumlah titik didih air menjadi lebih tinggi dan tekanan udara lebih rendah. Seperti halnya seutas tali yang menahan banyak berat badan, Sehingg percobaannya mengalami kegagalan dalam membuat Barometer.

Berita tersebut tersebar luas, sehingga dari Galileo sampai kepada Aristoteles dan berakhir di Toriccelli yang juga teman sekelas Galileo. Torricelli mempertanyakan asumsi dari Aroistoteleh dan galileo bahwa udara tidak memiliki berat lateral. Menurut Toricelli vakum memiliki berat sehingga ia mampu mendorong kolom air.

Kemudian Torricelli dibantu saran dari Galileo, agar percobaannya berhasil, ia harus menggunakan cairan yang lebih berat dari air. cairan merkuri atau yang kita serinbg sebut air raksa adalah solusi yang tepat. Ia memiliki kepadatan lebih baik dari air, sekitar 14 kali lebih berat dari air.

Percobaannya berhasil dan ia dinobatkan sebagai penemu alat ukur tekanan yang disebut Barometer, dan kemudian disempurnakan oleh Blaise Pascal pada tahun 1646.

Jenis-jenis Barometer

1. Barometer Air Raksa/Merkuri

Barometer air raksa tersedia dalam berbagai desain, barometer raksa standar terdiri dari tabung kaca vertikal dengan kolom merkuri di dalamnya. Ujung atas tabung kaca disegel (tertutup), sedangkan ujung tabung yang lain dibiarkan terbuka dan dibenamkan dalam wadah yang berisi air raksa.

Barometer Air Raksa

Ketika tekanan atmosfer turun, kolom merkuri dalam tabung kaca juga turun, fenomena yang menandakan potensi badai. Saat badai berlalu, level merkuri akan mulai naik seiring dengan tekanan atmosfer yang juga naik.

2. Barometer Air

Barometer air juga dikenal sebagai termometer Goethe, terdiri dari wadah kaca tertutup yang setengah terisi air dan semacam cabang kecil (cerat). Cerat kaca terhubung ke wadah kaca. Karena saling terhubung, cerat dan wadah kaca akan terisi air.

Barometer Air/Goethe

Ketika tekanan atmosfer rendah, level air pada cerat perlahan akan naik melebihi permukaan air dalam wadah kaca. Bila level air di cerat turun, hal ini berarti tekanan atmosfer berubah menjadi lebih tinggi.

3. Barometer Aneroid

Diciptakan pada tahun 1843, barometer aneroid memiliki mekanisme yang rumit untuk membaca perubahan tekanan atmosfer. Barometer aneroid terdiri dari wadah dan semacam logam lentur yang dikenal sebagai kapsul aneroid atau sel.

Barometer Aneroid

Aneroid ini terbuat dari paduan berilium dan tembaga. Wadah kemudian disegel setelah udara dikosongkan. Ketika kotak logam mengembang atau menyusut karena perubahan tekanan luar, perangkat dalam barometer menerjemahkannya menjadi pembacaan tekanan udara.

4. Barograf

Barograf merupakan jenis barometer aneroid, namun tidak hanya melakukan pembacaan melainkan juga merekam hasil pencatatan selama periode waktu tertentu. Dibuat dari silinder logam dengan lengan pena, barograf membaca perubahan tekanan atmosfer seperti barometer aneroid sedangkan lengan pena mencatat hasil pengukuran pada kertas atau media lain.

Barograf

Hasil pencatatan ini – dikenal sebagai barogram – memungkinkan para ilmuwan dan ahli meteorologi untuk mempelajari iklim suatu daerah dalam jangka panjang, bukan hanya cuaca dalam satu hari.

5. Digital Barometer

Digital Barometer

Modern ini, stasiun cuaca tidak lagi menggunakan barometer konvensional seperti barometer air atau raksa. Hal ini dikarenakan untuk memperoleh hasil yang lebih akurat, efektif serta efisien dipergunakanlah barometer digital.

Prinsip Kerja

Meskipun tampak sederhana dengan manfaatnya yang luar bisa, untuk menciptakan barometer tak semudah dibayangkan. Prosesnya panjang hingga mencapai paripurna dalam keakuratan mengukur tekanan udara dan prakiraan cuaca.

Bagan barometer raksa

Terlebih prinsip kerja dari barometer raksa mengacu pada konsep fisika tentang fluida terutama bersangkutan dengan tekanan, hukum kontinuitas dan manometer.

Sebuah barometer raksa memiliki tabung kaca dengan ketinggian minimal 84 cm, ditutup pada salah satu ujungnya, dengan reservoir merkuri mengisi penuh, dan terbuka di pangkalnya. Berat merkuri menciptakan vakum di bagian atas tabung. Merkuri dalam tabung menyesuaikan sampai berat merkuri dalam kolom tabung menghasilkan tekanan atmosfer bekerja pada reservoir.Barometer bekerja dengan menyeimbangkan berat merkuri dalam tabung gelas terhadap tekanan atmosfer sama seperti satu set timbangan. Jika berat merkuri kurang dari tekanan atmosfer, tingkat merkuri dalam tabung gelas naik. Jika berat merkuri lebih dari tekanan atmosfer, tingkat merkuri jatuh/turun.

Tekanan atmosfer pada dasarnya adalah berat udara di atmosfer di atas reservoir, sehingga tingkat merkuri terus berubah sampai berat merkuri dalam tabung gelas persis sama dengan berat udara di atas reservoir.

Torricelli mencatat bahwa ketinggian air raksa dalam barometer berubah sedikit setiap hari dan menyimpulkan bahwa ini dikarenakan terjadi perubahan tekanan di atmosfer.

Desain barometer merkuri yang menimbulkan ekspresi tekanan atmosfir dalam inci atau milimeter atau kaki: tekanan dikutip tingkat tinggi merkuri dalam kolom vertikal. Biasanya, tekanan atmosfer diukur antara 26,5-31,5 inci Hg. Prinsipnya tekanan atmosfer normal (1 atm) adalah setara dengan 760 milimeter air raksa.

Aplikasi Barometer

Dalam kehidupan sehari-hari barometer digunakan stasiun cuaca atau laboratorium penelitian untuk mengukur tekanan udara disekitar ataupun dalam daerah global. Berikut aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari:

1. Meteorologi Untuk Mengukur Cuaca

Barometer telah lama digunakan untuk mengukur pola cuaca. Tekanan udara dari tinggi dan rendah yang bergerak di seluruh dunia berguna dalam menentukan atau memprediksi seperti apakah cuaca pada waktu tertentu dan pada tanggal tertentu. Hal tersebut merupakan penggunaan yang paling dasar dari barometer, perangkat ini juga membantu menentukan apakah akan panas atau dingin, atau menentukan surah hujan pada setiap tanggal tertentu.

2. Penerbangan

Aplikasi dari barometer termasuk perangkat yang dapat membaca tekanan udara yang melaporkan kecepatan udara pesawat terbang. Sering disebut tabung pitot, perangkat ini adalah jenis barometer yang merasakan tekanan udara yang bergerak melawan pesawat dan kemudian mengubah bacaan ini menjadi indikator kecepatan udara yang diperkirakan, kemudian memungkinkan pilot untuk menentukan seberapa cepat mereka bergerak relatif terhadap udara di sekitar mereka.

Masih dalam perjalanan di udara penggunaan untuk barometer di pesawat atau di tempat lain adalah sebagai ukuran ketinggian. Karena udara semakin tipis dan ringan pada permukaan yang lebih tinggi saat bepergian ke atmosfer, barometer dapat berguna untuk menentukan seberapa tinggi di atas permukaan laut. Barometer yang memiliki fungsi ini sering disebut altimeter atau ketinggian meter.

3. Sains dan Industri

Kompor, peralatan pengalengan dan ketel uap pun menggunakan aplikasi dari barometer. Selain itu bagi seorang ilmuwan saat melakukan riset atau penilitian harus memperhatikan kondisi udara disekitar. Sehingga sangat wajar barometer merupakan alat yang selalu harus hadir dalam setiap percobaan atau penilitian.

Bukan hanya itu, di bidang farmasi dan industri elektronik, barometer menjadi bagin penting untuk menjaga kualitas produk yang dihasilkan.

4. Jam Tangan dan Smartphone

Abad 20 menjadi abad yang memukau bagi penciptaan ponsel pintar atau Smartphone. Smartphone menjadi andalan kita dalam beraktivitas kapanpun dimanapun, termasuk salah satunya aplikasi Barometer yang bisa diunduh lewat google apps ataupun Apple.

Bahkan jam tangan pun menggunakan digital barometer untuk mengetahui tekanan udara. Hal ini berfungsi dalam kegiatan sehari-hari dan sangat fleksibel. Termasuk saat kegiatan menyelam di laut lepas.

Perhitungan Rumus

Dalam pelajaran fisika kita di SMA kita mempelajari juga beberapa rumus dan tata cara menggunakan Barometer dengan menggunakan persamaan tekanan udara dalam konsep fluida, dimana tekanan atmosfer berbanding lurus dengan massa jenis fluida, gravitasi dan ketinggian/kedalaman seperti berikut:

P_atm = ρgh
Dengan P = tekanan atmosfer, g = percepatan gravitasi dan h= ketinggian/kedalaman.

contoh soal dan cara mengerjakan soal yang berkaitan dengan barometer

Begitulah beberapa aplikasi dan jenis-jenis Barometer, mungkin untuk penerapan lebih lanjut bisa kit kembangkan untuk menjadi alat-alat yang lebih baik maupun multifungsi.

Terimakasih sob.