PERANAN ILMU PENGETAHUAN ALAM DAN TEKNOLOGI DALAM MEMENUHI KEBUTUHAN HIDUP MANUSIA
A. Materi dan Energi
1) Materi
Seperti anda telah ketahui, sasaran Ilmu Pengetahuan Alam adalah alam semesta alam dengan segala isinya. Ilmu fisika memandang kesemuanya itu sebagai materi dan energy. Yang dimaksud dengan materi atau zat dalam fisika adalah apa saja yang memiliki massa dan menempati suatu ruangan. Contoh : meja, kursi, gunung, awan, udara (walaupun tidak tampak). Materi dapat berwujud padat, cair, atau gas.
2) Energi
Adapun energy adalah sesuatu yang dapat memindahkan materi dari suatu tempat ke tempat yang lain. Energy itu bentuknya bermacam-macam. Energy dapat berbentuk panas, gerak, cahaya, tenaga kimia, tenaga atom, dan sebagainya. Disamping itu, energy dapat berubah-ubah bentuk.
Energi dalam bentuk panas, misalnya dapat berubah menjadi energy mekanik. Perubahan ini terjadi dengan jalan mengubah air menjadi uap panas menekan dan menggerakkan baling-baling suatu turbin, sehingga turbin itu dapat digunakan untuk bermacam-macam keperluan.
Energi dalam bentuk mekanik berubah menjadi energy listrik ; dengan gerakannya, energy mekanik memutar dynamo yang akan menghasilkan aliran listrik.
Energi listrik dapat pula berubah menjadi antara lain, energy cahaya, atau dapat pula kembali menjadi energy mekanik dan dapat pula berubah menjadi energy kimia. Contoh : aliran listrik dapat memijarkan bola lampu listrik dan menghasilkan cahaya. Dari aliran listrik dapat pula menjadi energy kimia, yaitu dengan cara mengalirkan aliran arus listrik searah ke dalam zat-zat kimia, misalnya pembuatan kalium klorat. Suatu bahan peledak energy kimia dapat berubah menjadi energy listrik kembali atau berubah menjadi energy cahaya atau menjadi energy panas. Contoh energy kimia yang berasal dari batu baterai dioalirkan pada bola lampu maka terbentuklah energy cahaya. Contoh lain: enerhgi kimia dapat berubah menjadi energy panas dan cahaya, misalnya pada peledakan petasan.
Energy itu kekal adanya atau tidak ada energy yang hilang, yang terjadi adalah perubahan-perubahan bentuk energy.
B. Prinsip Pembangkit Listrik
Listrik merupakan keperluan dalam kehidupan sehari-hari yang sangat vital pada zaman modern ini. Hampir semua alat keerluan rumah tangga pada zaman modern ini memerlukan listrik. Berikut ini adalah prinsip-prinsip pembangkit tenaga listrik yang perlu di ketahui :
1) Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga Air
Dari sebuah danau atau bendungan, air dialirkan melalui suatu terowongan dengan alat pengontrol. Terowongan ini dibuat sedemikian rupa sehingga air dijatuhkan dari ketinggian 100 m dengan tujuan untuk mengubah energy potensial menjadi energy mekanik yang sebesar-besarnya. Ujung terowongan itu ditahan oleh suatu turbin air. Dengan dorongan air, turbin itu dapat berputar.
2) Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
Pada hakikatnya prinsip pemabngkit listrik tenaga diesel adalah sama dengan pembangkit listrik tenaga air. Dalam pembangkit listrik tenaga diesel dari generator digerakkan oleh mesin diesel, mesin diesel dipilih sebagai salah satu alternative karena dapat ditempatkan dimana saja diperlukan, sedangkan bahan bakarnya adalah minyak diesel atau solar yang harganya lebih murah daripada harga bensin. Sebenarnya pembangkit listrik tenaga diesel bersumber dari energy imia hasil pembakaran minyak diesel/solar. Jadi ini merupakan contoh bentuk perubahan energy kimia menjadi energy mekanik kemudian menjadi energy listrik. Sebenarnya sumber minyak diesel/solar adalah fosil dari sisa kehidupan zaman purba, sedangkan fosil itu terbentuk dari konservasi energy radiasi dari matahari.
3) Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Menurut theory Rutherford dan Bohr, atom terdiri dari kulit atom dan inti atom. Kulit atom terdiri dari electron-elektron yang bergerak mengelilingi inti atom dan bermuatan listrik negative. Inti atiom terdiri dari proton yang bermuatan listrik positif dan netron yang tidak bermuatan listrik. Atom yang paling sederhana adalah hydrogen yang terdiri dari sebuah proton sebagai intinya dan sebuah electron yang mengelilingi inti itu sebagai kulitnya.
Tenaga nuklir pada hakikatnysa adalah tenaga yang timbul pada pemecahan inti atom. Inti atom itu dapat dipecah dengan cara menembaknya dengan netron hasil peluruhan dari zat radio aktif yang lain. Inti terpecah menjadi bagian – bagian yang lebih kecil dengan mengeluarkan tenaga yang
besar seperti netron-netron yang berasal dari inti yang pecah itu. Jadi, energy nuklir berasal dari tenaga yang mengikat inti atom. Tenaga yang keluar itu berupa panas. Dicairkan penyerap panas yang kemudian dialirkan ke dalam air sehingga air tersebut nendidih dan menguap. Uap air inilah yang dipergunakan untuk menggerakkan turbin uap yang selanjutnya menggerakkan generator listrik.
C. Mesin-mesin
Manusia selalu lebih unggul dari makhluk hidup lainnya karena manusia mampu menciptakan dan menggunakan alat. Salah satu alat yang menakjubkan dan sangat membantu kehidupan manusia adalah mesin-mesin , berikut ini merupakan beberapa jenis mesin :
1) Mesin Bakar
Mesin ini terdiri dari silinder, piston, roda-roda penerus lengan, busi, katup bahan bakar, dan katup pembuang.
2) Mesin Diesel
Mesin diesel terdiri dari silinder pisrton, lengan, roda penerus, katup bahan bakar, dan katup pembuang. Dalam mesin diesel tidak digunaakn busi sebagai api pembakar.
3) Mesin Jet
Mesin jet terdiri dari sebuah tabung pembakaran yang tahan panas, sebuah mulut untuk memasukkan udara ke dalam tabung pembakar, sebuah kompesor untuk menyemprotkan bahan-bahan bakar ke dalam tabung pembakar, dan sebuah corong pembuang gas yang terletak di bagian ekornya
Mesin ini sangat ampuh digunakan terutama dalam industry pesawat terbang yang bergerak cepat. Prinsip kerjanya pun sangat sederhana, yaitu bahan bakar dan udara yang diinjeksikan ke dalam tabung pembakar. Pada pembakaran tersebut terbentuk gas disertai dengan temperature yang tinggi. Pengembangan gas itulah yang mendorong pesawat.
Selain itu ada juga turbo jet. Mesin ini mnggunakan turbin gas untuk mengatur pemasukan udara dan pengeluaran gas yang dikeluarkan dari mesin. Keuntungannya adalah udara dapat disedot lebih banyak dalam waktu yang singkat. Gas yang dikeluarkan dapat diatur apabila penggunaan turbin gas itu dikaitkan dengan propeller
untuk menggerakkan system permesinan dalam pesawat tersebut maka mesin jet itu disebut turboprop
Terdapat perbedaan anatra mesin jet dan roket. Pada mesin jet, bahan bakar umumnya berupa zat cair yang dibakar di dalam tabung pembakar dengan mencampur terlebih dahulu dengan oksigen atau udara. Roket umumnya bahan bakarnya padat, dan bahan bakar itu telah menagndung oksigen sebagai zat pembakar, misalnya nitrat, khlorat, dsb. Dalam bahan bakar itu terkandung zat- zat yang mudah terbakar, misalnya sulfide, sulfur, karbon, dsb. Keunggulannya adalah bahwa roket dapat menjelajah ruang angkasa yang hampa udara.
D. Computer
Yang diperbuat manusia dengan computer adalah :
1) Telepon ensiklopedia
Dengan memutar nomor telepon orang akan mendapatkan jawaban dengan tepat keterangan yang memadai tentang suatu topic, layaknya ensiklopedia melalui telepon
2) Robot pelayan rumah tangga
Orang dapat membeli robot-robot yang dijalankan oleh computer untuk keperluan rumah tangga
3) Nasihat dokter melalui telepon
Orang dapat memutar nomor telepon untuk mendapatkan diagnosis pada tingkat pertama untuk kesehatannya
4) Berbelanja melalui telepon
5) Para ahli memanfaatkan computer untuk menganalisis data yang sangat kompleks
E. Pengaruh Radiasi terhadap makhluk hidup dan manfaat nuklir
Pengaruh radiasi terhadap makhluk hidup : sinar-sinar yang timbul dari zat radio aktif, misalnya sinar gamma dapat mengakibatkan :
a) Kematian ,
Dapat digunakan untuk memberantas hama serangga yang merusak tanaman tembakau, membunuh bakteri atau mikroba dalam pengawetan makanan
b) Hambatan pertumbuhan,
Sifat menghambat pertunasan dapat digunankan untuk menyimpan kentang, batang, dan sebagainya di dalam gudang
c) Perubahan sifat-sifat genetika,
Sifat-sifat makhluk hidup itu bersumber dari kromosom atau gen yang terdapat dalam inti sel. Ini berarti perubahan/mutasi dari gen yang mengakibatkan adanya perubahan sifat-sifat keturunan makhluk hidup itu. Sinar zat radio aktif mempunyai sifat dapat mengadakan mutasi dari gen. sifat ini dimanfaatkan dalam mencari bibit unggul, misalnya padi.
Teknik nuklir untuk permuliaan padi
Dengan menggunakn sifat sinar gamma yang mampu mengadakan mutasi gen dari biji-bijian, dapat dicari mutannya, yaitu variasi hasil mutasi gen, yang menguntungkan bagi kehidupan manusia
Teknik Nuklir untuk Kesehatan
Digunakan untuk mendiagniosis prenyakit dalam, biasanya dengan menggunakan sinar X hasilnya tidak begitu memuaskan dan memiliki efek samping. Penggunaan zat radio aktif berumuir pendek dengan dosis yang kecil, dapat memberikan informasi yang lebih memuaskan. Beberapa contoh penggunaannya adalah menentukan lokasi tumor otak kanker, adanya kelianan pada paru-paru, kelenjar gondok, ginjal, dll.
Teknik nuklir dalam industry radiografi
Dipakai untuk melihat hasil rontgen terhadap tulang yang patah dan paru-paru.
Teknik nuklir dalam hidrologi
Zat-zat radio aktif dalam hidrologi (ilmu tentang air) digunakan sebagai perunut atau penelusur.
Komunikasi,
diantaranya :
Percetakan, telegrafi, telepon, radipo, sinema atau gambar hidup, televisi, satelit komunikasi
Perkembangan Ilmu pengetahuan dan teknologi dalam penyediaan pangan, sandang, dan papan
1) Penyediaan Pangan
Perkembanagan ilmu pengetahuan alam dan teknologi dalam penyediaan pangan melahirkan panca usaha tani yang merupakan program pemerintah meliputi : varitas unggul merupakan pilihan utama dari biji yang pada penanaman diharapkan akan diperoleh buah yang unggul pula. Pupuk merupakan bahan makanan pokok dari tanaman. Beberapa macam pupuk, misalnya : Urea, Z.A., Superfosfat, pupuk kandang, pupuk kompos, dsb.
Pestisida merupakan suatu bahan kimia yang digunakan untuk memberantas hama dan penyakit yang merusak tanaman sehubungan dengan usaha-usaha mempertinggi produksi. Beberapa pestisida, antara lain : insektisida (pembunuh serangga), herbisida (pembunuh tumbuhan), fungisida (pembunuh lumut, jamur)
Disamping panca usaha tani, sumber hayati laut merupakan sumber protein negara kita. Teknologi penjaringan serta teknologi up welling akan menjadi lebih mudah dalam penangkapan ikan. Disamping teknologi tersebut, dimungkinkan juga untuk penggunaan teknologi antariksa dalam penyediaan pangan di bumi.
Dampak negatif ilmu pengetahuan dan teknologi juga ada, misalnya pemakaian racun pemberantas hama tanaman ternyata tidak hanya memberantas hama saja, tetapi juga membunuh hewan ternak, meracuni hasil panen, dan meracuni manusia itu sendiri. Tampaknya setiap penggunaan teknologi pasti memiliki dampak negative. Karena itu, kesadaran dan tanggung jawab perlu ditingkatkan untuk kepentingan bersama dan generasi yang akan datang; dan disinilah pentingnya menghayati prinsip-prinsip lingkungan hayati
2) Penyediaan Sandang
Teknologi material dari perkembangan berbagai macam polimer, seperti serat-serat sintetis yang digunakan sebagai bahan pakaian, seperti tetoron, dakron, polyster, tetrek, dan sebagainya yang terdapat di toko pakaian, lebih kuat daripada bahan pakaian yang dibuat dari serat alam seperti kapas, sutera, dsb. Hal ini karena serat-serat sintetis dalam suatu katalisa yang cocok mempunyai sifat mekanik yang tinggi dan dapat diatur. Dengan serat-serat sintetis itu orang dapat membuat serat tekstil secara besar-besaran dalam waktu yang singkat. kelemahan-kelemahan dari tekstil sintetis dapat dikurangi dengan teknologi nuklir.
Polymer termoplastik dapat dibuat lembaran-lembaran bergantung pada kebutuhan, dapat dibuat untuk kulit sintetis sebagai bahan dasar untuk sandal, sepatu, tas, dsb.
Dalam hal perhiasan, perkembangan ilmu pengetahuan alam dan teknologi telah dapat dibuat intan sintetis, berdasarkan dari struktur intan memngubah struktur heksagonal dari karbon grafit menjadi struktur tetragonal dari intan.
Dampak negative dari polymersintetis atau plastic adalah bahwa sampah-sampah plastic itu tidak dapat dihancurkan oleh bakteri-bajkteri pembusuk. Sampah-sampah lain yang berasal dari bahan alam dengan cepat dapat dihancurkan oleh bakteri pengurai. Untuk menjawab tantangan ini, sekiranya perlu diciptakan cabang ilmu pengetahuan alam dan teknologi yang lebih maju lagi, dengan menciptakan jenis polimer yang dapat dihancurkan oleh bakteri pembusuk dengan jalan mencampur polimer itu dengan suatu bahan lain yang menjadi makanan bakteri pengurai., atau dengan jalan membakar plastic tersebut atau mengolahnya kembali menjadi bahan plastic yang memiliki nilai guna yang lebih.
3) Penyediaan Papan
Salah satu kebutuhan manusia adalah pemukiman. Untuk mengurangi kepadatan penduduk, kemajuan ilmu pengetahuan alam dan teknologi telah berhasil membuka lahan untuk pemukiman. Pemukimn – pemukian baru ini telah dipelajari agar sesuai dengan lingkungan hidupnya. Gedung-gedung bertingkat telah dijumpai di sana-sini. Disamping itu, manusia akan memanfaatkan lautan dan antariksa sebesar-besarnya melalui pulau-pulau buatan disertai peternakan, perikanan, dan perkebunan laut dan dalam jangka panjang pemukiman dan antariksa kini tidak lagi dipandang mustahil.
Teknologi selalu memiliki kelemahan. Sebagai contoh, dengan alat-alat modern, sekarang orang begitu mudah membabat hutan untuk bangunan dan perabot lainnya. Apalagi hanya untuk mendapatkan keuntungan yang sebesar-besarnya, sehingga timbul akibat sampingan dari penebangan hutan yang tidak sesuai dengan kaidah-kaidah ilmu lingkungan. Pohon-pohon yang relative mudah yang seharusnya tidak boleh di babat, sehingga menimbulkan akibat berantai, mulai dari erosi, pendangkalan sungai, kematian sumber air, kemerosotan suimber tanah, banjir dan akhirnya kesemua akibat itu dapat merugikan dean menyengsarakan manusia itu sendiri
PENUTUP
Ilmu Alam dan teknologi dapat memberikan dampak positif terhadap kehidupan manusia, khususnya dalam hal pemenuhan kebutuhan kehidupan mereka sendiri. Tetapi bisa saja memberikan dampak negative dan menyengsarakan umat manusia. Untuk itu diharapkan, manusia bisa lebih bertanggung jawab dan memiliki kesadaran yang tinggi untuk menggunakan dan memanfaatkannya dengan sebaik-baiknya supaya tidak merugikan generasi penerus kehidupan selanjutnya.
DAFTAR PUSTAKA
Mas’ud, Ibbnu, Drs., H., dan Drs. Joko Paryono, Ilmu Alamiah Dasar, Pustaka Setia, Bandung,
1998
Purnama, Her, Ir., Ilmu Alamiah Dasar, Rineka Cipta, Jakarta, 2008
Disusun Oleh Kelompok IV :
Annisa Yuliana Balinda (0708.10226.as.IV.S1), Ernawati (0809.10048.as.IV.S1), Hetty Herdiani Rahayu (0908.10005.as.IV.S1),
Ima Rohaeti (0809.10034.S1), Novi Vardiani (0809.10006.as.IV.S1), Nur’aeni (0708.10192.as.IV.S1), Ridwan (0809.10029.S1),
Tuti Solihastuti (0809.10075.S1)
SEKOLAH TINGGI AGAMA ISLAM
MUHAMMADIYAH BANDUNG
Jl. K.H.A. Dahlan/Banteng Dalam No.6. Tlp/Fax : (022) 7314901
Bandung 40264
Tidak ada komentar:
Posting Komentar