KOMPUTER ANALOG
PENGGUNAAN BAROMETER DALAM PRAKIRAAN CUACA
KELOMPOK 1: TRI RATNA KUMALASARI (13.230.0038)
1. PENDAHULUAN
Menurut
data yang diolah, komputer dibagi menjadi 3 jenis, yaitu: komputer analog,
komputer digital, dan komputer hybrid.
Analog Computer atau
komputer analog, adalah komputer yang bekerja secara paralel (analog) untuk
mengolah data yang sifatnya berkelanjutan (kontinyu). Datanya berupa besaran
fisik dan angka-angka (kuantitatif) seperti temparatur, tekanan udara,
kecepatan angin, arus listrik, gelombang suara, dan lain-lain. Output komputer
analog biasanya berupa pengaturan atau pengendalian (control) sebuah mesin.
Komputer ini banyak digunakan pada pengendalian industri kimia, pembangkit
listrik, penyulingan minyak, atau rumah sakit untuk memantau denyut jantung.
Salah satu contoh dari
penggunaan komputer analog adalah Barometer, atau bisa disebut juga sebagai
alat pengukur tekanan udara. Alat ini umumnya digunakan dalam prakiraan cuaca,
di mana tekanan udara tinggi menandakan cuaca yang ‘bersahabat’ sedangkan
tekanan udara rendah menandakan kemungkinan terjadinya badai.
Penemu
barometer adalah Evangelista Torricelli, seorang fisikawan dan matematikawan
Italia yang hidup pada awal tahun 1600-an. Torricelli adalah seorang ilmuwan
muda yang tertarik mempelajari fenomena tekanan udara.
Pada
masa Torricelli hidup, orang sebenarnya sudah menduga bahwa cuaca buruk atau
badai terjadi akibat adanya tekanan udara yang berubah. Namun, mereka belum
memiliki cara untuk mengukur tekanan udara.
Kemudian,
Torricelli menggunakan tabung kaca dan air raksa untuk membuat barometer
pertama sekitar tahun 1644.
Torricelli
berpendapat jika dia bisa menemukan cara mengukur tekanan udara, maka fenomena
perubahan tekanan udara bisa lebih dipahami.
Pada
akhirnya, Torricelli berhasil menyimpulkan adanya hubungan antara perubahan
tekanan udara dan perubahan cuaca.
Dengan
barometer buatan Torricelli, orang menjadi mampu mengukur tekanan udara dan
membuat prediksi perihal perubahan cuaca.
Sampai
sekarang barometer masih digunakan untuk memprediksi perubahan cuaca.
Pada
awalnya, sebenarnya Galileo yang saat itu menjadi teman Torricelli yang
menyarankan pembuatan barometer. Torricelli pernah menjadi asisten dan
sekretaris Galileo beberapa bulan sebelum Galileo wafat.
Sedangkan, istilah
Barometer diperkenalkan pada 1665-1666 oleh seorang ilmuwan alam dari Irlandia bernama Robert Boyle. Kata tersebut
diturunkan dari istilah Yunani báros
yang berarti 'berat, bobot' dan métron yang berarti 'ukuran', yang berarti ukuran berat udara.
Selain untuk prakiraan cuaca,
barometer juga mempunyai kegunaan lain, seperti: mengukur ketinggian dalam
dunia penerbangan, mengontrol tekanan udara pada sebagian proses perakitan
untuk menjaga kualitas produk dalam dunia industri, bahkan untuk mengukur
hubungan kesehatan seseorang dengan tekanan atmosfer di sekitarnya dalam dunia
kesehatan.
Di dalam makalah ini, akan
dibahas lebih lanjut tentang penggunaan barometer sebagai alat prakiraan cuaca.
2. Permasalahan
Barometer digunakan
terutama oleh ahli meteorologi, pilot, dan pelaut. Barometer digunakan untuk
memprediksi kondisi cuaca dengan mengukur perubahan tekanan atmosfer.
Barometer
tidak memberitahu cuaca pada saat itu, melainkan memprediksi cuaca yang akan terjadi
satu atau dua hari kemudian.
Barometer
akan berfungsi sama baiknya saat diletakkan di dalam maupun diluar ruangan.
Terdapat
empat jenis barometer, yaitu:
a. 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.
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.
b. 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.
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.
c. Barograf
(barograph)
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.
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.
d. Barometer air raksa
Barometer air raksa terbuat dari tabung kaca
lurus yang disegel pada salah satu ujungnya.
Ujung tabung yang terbuka diletakkan tegak dalam
semacam piring (dikenal pula sebagai reservoir) yang diisi dengan air raksa.
Barometer air raksa mengukur tekanan atmosfer
dengan menyeimbangkan berat merkuri dengan berat udara di sekitarnya.
Bagian
kosong di tabung bagian atas menciptakan efek vakum. 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.
Prinsipnya,
Pada suhu dan tekanan normal tinggi air raksa berkisar pada 76 cm.
Karena terdapat daerah hampa di
bagian atas barometer, kolom merkuri tidak mengalami tekanan dari ujung atas
tabung kaca.
Jadi, kolom merkuri di tabung kaca
naik atau turun karena efek tekanan atmosfer pada permukaan wadah air raksa
sehingga mencerminkan tekanan atmosfer total pada tempat tersebut.
Untuk
meningkatkan akurasi, barometer raksa bisa dilengkapi dengan dua peralatan
tambahan, yaitu:
Pertama
adalah skala verneir yang membantu pembacaan barometer agar lebih akurat
dibanding hanya menggunakan skala barometer biasa.
Kedua
adalah termometer yang digunakan sebagai pengoreksi terhadap kesalahan faktor luar
seperti perubahan kepadatan air raksa dan perubahan bahan.
Pompa vakum adalah alat yang
digunakan untuk mengisi raksa pada barometer air raksa. Pompa vakum membuat tabung kaca menjadi hampa. Air
raksa kemudian ditarik ke dalam tabung gelas dari wadah dan mengisi sebagian
tabung kaca.
Salah satu fitur unik dari barometer
raksa adalah bahwa tingi raksa tidak akan berubah meskipun ukuran tabung kaca
yang digunakan berbeda ukuran.
Hal ini karena level air raksa dalam
tabung kaca hanya bergantung pada tekanan atmosfer.
Barometer dapat dibuat menggunakan
cairan apapun. Namun, air raksa dipilih sebagai substansi ideal untuk
barometer. Karena, air raksa lebih padat dari kebanyakan cairan lain, dan
memiliki titik didih yang lebih tinggi. Air raksa juga relatif mudah
didapatkan.
3. Penyelesaian
Banyak
barometer menyertakan label seperti “hujan” atau “cuaca cerah” untuk memudahkan
pengguna memahami hasil pembacaan tekanan udara.
Namun,
mengetahui prinsip dasar dan cara mengartikan pembacaan tekanan udara akan
memudahkan pemahaman terhadap kaitan perubahan tekanan dengan cuaca.
Berikut
adalah cara memahami pembacaan barometer.
1.
Memahami fungsi barometer.
Barometer
merupakan alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara.
Pola
cuaca selalu berubah yang dipicu oleh perubahan tekanan udara.
Pada
suatu saat tekanan udara di suatu tempat meningkat, namun di saat lain tekanan
mungkin turun.
Dengan
mengamati perubahan tekanan udara, seseorang dapat memahami pola cuaca di
daerah tersebut.
2. Memahami arti pembacaan saat tekanan atmosfer tinggi.
Secara
umum, tekanan udara tinggi berarti cuaca beberapa waktu ke depan akan cerah dan
kering. Tekanan tinggi berarti udara sangat padat.
Kepadatan
tersebut menyebabkan udara perlahan-lahan jatuh. Ketika ini terjadi, udara
menjadi hangat sehingga mencegah pembentukan awan.
Oleh
karena itu, tekanan udara tinggi biasanya berarti cuaca cerah.
3. Memahami arti pembacaan saat tekanan atmosfer rendah.
Secara
umum, tekanan rendah berarti kemungkinan akan terjadi hujan. Tekanan rendah
berarti kerapatan udara juga rendah.
Hal
ini menyebabkan kolom udara naik lebih tinggi di atmosfer dan menjadi lebih
dingin.
Jika
udara tersebut mengandung kelembaban cukup tinggi, maka awan akan segera
terbentuk dan menyebabkan hujan.
4. Memahami bahwa tekanan yang meningkat biasanya menunjukkan cuaca
yang akan cerah.
Barometer
tidak menunjukkan cuaca pada saat pembacaan, melainkan kecenderungan cuaca yang
akan terjadi satu hingga dua hari berikutnya.
Tekanan
udara yang meningkat berarti dalam dua hari ke depan langit akan bersih dan
cuaca akan cerah.
5. Memahami bahwa ketika pembacaan barometer turun, cuaca akan
cenderung berubah hujan dan berangin.
Tekanan
udara yang turun dengan tiba-tiba berarti badai akan segera datang.
4. Simpulan
Barometer adalah sebuah alat
yang digunakan untuk mengukur tekanan udara pada suatu tempat, baik di dalam
maupun di luar ruangan. Alat ini umumnya digunakan sebagai alat prakiraan cuaca,
jika tekanan udara tinggi berarti cuaca berkemungkinan cerah. Namun, sebaliknya
jika tekanan udara rendah berarti cuaca berkemungkinan mendung, hujan atau
bahkan badai.
Barometer tidak menunjukkan
prakiraan cuaca yang akan terjadi pada hari itu. Namun, barometer biasanya
menunjukkan cuaca yang akan terjadi dalam satu atau dua hari ke depan.
Substansi yang ideal digunakan
untuk barometer adalah air raksa. Karena, air raksa lebih padat dari cairan
yang lainnya, dan memiliki titik didih yang lebih tinggi. Ketinggian air raksa dalam
tabung kaca tidak akan berubah meskipun tabung kaca yang digunakan berbeda
ukuran. Ini terjadi karena ketinggian air raksa dalam tabung kaca hanya dipengaruhi
oleh tekanan udara di sekitarnya.
5. Daftar Pustaka
7 Oktober 2015 pukul 18.31
Dear Sir,
We are Owners of Nautical gifts shops in Bulgaria with experience more than 20 years.Our Suppliers are mainly from India and Malaysia.
Could you revert with size,price and MOQ of your Aneroid Barometers
Thanks and best regards
Anton Ivanov
Zodiac Shipping Ltd
9000 Varna
Bulgaria
7 Oktober 2015 pukul 18.32
Dear Sir,
We are Owners of Nautical gifts shops in Bulgaria with experience more than 20 years.Our Suppliers are mainly from India and Malaysia.
Could you revert with size,price and MOQ of your Aneroid Barometers
Thanks and best regards
Anton Ivanov
Zodiac Shipping Ltd
9000 Varna
Bulgaria