Monthly Archives: April 2010

Raindrops That Might Kill Like A Bullet…

A few days ago, in the early morning I listened in to the  weather forecast telling us that we would have a hot sunny day for the whole day long, actually indeed we were all scorched by the relentless blazing  sun until about 4pm when, suddenly the skies turned grey and the masses of cloud gathered  up. All of sudden, not within 10 minutes, the lightnings began to flash away, followed by roaring thunders. In no time rain started to fall and soon it bucketed down.

As I looked out through the window (I was still in the office) I was thinking to myself (Heck I have no idea why every time it rains while I’m not having anything else to do, my so-called creative thinking always rushes readily in to my head) that led to this writing. I was thinking to myself, what if there is no atmosphere to protect us from the falling droplets? What would happen? Readers might think “are you kidding me??” What is so dangerous about tiny raindrops?? They can’t hurt us no matter how hard it’s tipping down!

Okay, don’t readily jump to the conclusion like that, remember my article on the falling cat? (Sorry, it’s written in Bahasa Indonesia for those who are English readers) The atmosphere acts on the falling cat by preventing it from falling with  ever-increasing speed. It acts like a buoy (more or less)  on the cat. And of course if it acts on the cat to “slow down” the fall speed, the atmosphere also acts on the raindrops in the same manner. So that’s why in the absence of the atmosphere raindrops will fall down with ever-increasing speed! As we know, the speedier thing that hits us, the more force would work on us no matter how small it is.

To understand the nitty-gritty of this case, assume this simplified scenario that we can live on the planet where there is no atmosphere to breathe in, and we survive cosmic rays battering us. Suppose, clouds form in the absence of the atmosphere (which is practically impossible). The droplets of rain fall from 4000 metres overhead. Let’s assume that a droplet of rain weighs about one gram. Let’s see what is the speed of the raindrop when it hits our heads? Using a formula of the falling body problem we can determine the raindrop’s speed when it hits our heads, it then would be: v = \sqrt{2gh} or when we substitute the data given for the variables it’s gonna be v = \sqrt{2 \times 9.8 \times 4000} or 280 metres per second that it approxiamtes to 1000 kilometres per hour! (g is the earth’s gravity constant which is 9.8 m/s2. Now to see how much potential ‘destructive’ work it has on us, we have to find the energy kinetic of the raindrop: E_{k} = \frac{1}{2} m v^{2} , Ek denotes the kinetic energy, 1 gram of droplet equals 0,001 kilogram. So, if we put the data into the equation we’re gonna have E_{k} = \frac{1}{2} \times 0.001 \times 280^{2} that approxiamtes to 40 joules.

Forty joules? That’s it? Yeah…. but remember it only comes from a single raindrop. If you are battered by a thousand raindrops, roughly calculated that the force that would work on you will be 40,000 joules! To see how monstrous 40,000 joules is, let’s compare it to the kinetic energy possessed by a 150 kg motorbike that runs at 80 km per hour *).  It has a kinetic energy of E_{k} = \frac{1}{2} \times 150 \times 22^{2} or 36,300 joules. So, a thousand raindrops would have more kinetic energy than a 150 kg motorbike running at 80 kph does if there was no atmosphere to buoy the falling raindrops!

That explains whenever it rains why should we be very grateful to be saved by the atmosphere from the falling droplets of rain, whilst in the absence of the atmosphere  the tiny droplets would potentially kill us like a bullet, or at least they  could hurt us very badly!


I do miss my high-school physics class now 😦

*) 80 kph equals 22 metres per second.

Is It Possible for Archimedes to Lift The Earth?

Arhimedes Trying to Lift The Earth“I would lift the earth if I had a point of support” that is a saying of legendary Archimedes, the genius of antiquity who discovered the laws of the lever. He wrote this claim to his friend, King Hiero (Some call it “King Geiron”) of Syracuse. He added that if there be another earth in the space he would go there to prove his claim!

Archimedes knew that even the weakest of force could lift the weightiest of an object by using a lever. One had only to apply this weakest force to the lever’s longer arm and that’s what would make the shorter one to act on the weightiest load. He therefore thought that by pressing with his hand on the extremely long arm of the lever he would be able to lift a weight which in this case is equivalent to that of the mass of the earth.

Archimedes might be right about his laws of the lever but the problem was that in the times of antiquity nobody knew the mass of the earth, and neither did Archimedes! If only he knew the mass of the earth, Archimedes would be likely to eat back his words. Imagine for a moment that he had at his disposal another earth and also the point of support he looked for. Further imagine that he was even able to manufacture a superlong lever that extended over  a great great distance in the space required. I wonder if you can figure out the time he would need to lift a load as massive as the earth, by at least a centimetre? He would need 30,000,000,000,000 years!!

Today scientists know the Earth’s mass. The earth possesses the mass of 6,000,000,000,000,000,000,000 metric tons or tonnes. Suppose Archimedes could lift 60 kilos directly, to lift the earth he would need a lever with a long arm that would be longer than the shorter arm by:

100,000,000,000,000,000,000,000 times! (that is \frac{6 \times 10^{24} \: kg}{60 \: kg} ).

You can easily figure it out that to have the end of the short arm rise by a centimetre, the other end must delineate through space the huge arc of

1,000,000,000,000,000,000 km!! ( that is  1 \: cm \: \times 100,000,000,000,000,000,000 \: times )

That is an unimaginable distance which Archimedes would have had to push the lever to lift the earth by just one centimetre! As a comparison the earth-sun distance is “only” 150,000,000 km apart. A tiny figure compared to that of the huge arc would Archimedes make. So the next question would be how much time would he need? Presuming he could have lifted 60 kilos one metre in one second – the work of almost one horsepower and of course naturally a man could only work much less than one horsepower! – to lift the earth by a centimetre, he would even need

1,000,000,000,000,000,000,000 seconds!! (that is  \frac{6 \times 10^{24} \: kg}{60 \:kg} \times \frac{1\: cm}{100 \:cm} \times 1 \: second )

For those who like to do simple arithmetic problems it is not hard to convert that figure above into the unit year which is equivalent to about 30 million million years! As a comparison scientists predict that our solar system would not last longer than approximately 10 billion years from the cradle to the grave. So, even if Archimedes lived past 100 years he would not have lifted the earth by much as even the thinnest of hairs. His effort would be so-called worthless since he could only lift the earth by an unnoticeable displacement in the eyes of the crowd. Even if he supposed to be able to zap in the speed of light – the nature’s fastest – he would successfully have lifted the earth by a centimetre only after ten million  (10,000,000) years of pushing! Phew!! 🙂

Mari Mengobrol Matematika…

Buku "Ngobrol Mat" karya Al Jupri

Matematika sulit? Matematika menakutkan? Matematika membosankan? Matematika untuk orang jenius? Dst…dst…dst… Adalah pertanyaan yang umum yang seringkali timbul pada kebanyakan orang terutama mereka yang tidak menggemari matematika. Betulkah begitu?? Jika anda membeli buku “Ngobrol Mat” yang ditulis oleh Al Jupri (seperti gambar yang ada di sebelah kanan ini) anda sedikit banyak akan mengetahui bahwa matematika, sadar atau tidak sadar, banyak ditemui di sekitar kita bahkan bisa jauh lebih dari itu. Mulai dari dalam rumah kita, lantas kita mulai keluar rumah kita hingga menuju sekolah atau kantor tempat kita bekerja, matematika akan banyak kita jumpai di sekeliling kita.

Begitulah, kurang lebih “misi” yang dibawa oleh buku karangan Al Jupri ini, membuat siapapun dari siswa SD hingga orang tua murid (terutama orang tua murid yang tidak begitu menyukai matematika) yang membaca buku ini akan membuka mata mereka tentang matematika atau minimal sedikit mengapresiasi matematika. Dalam postingan kali ini, saya tidak akan membahas isi mendetail dari buku tersebut karena jikalau anda ingin mengetahui isinya silahkan anda membelinya di toko buku terdekat di kota anda….. :mrgreen: Saya hanya akan mengutarakan pendapat saya secara umum tentang buku ini. Tentu ini hanyalah pendapat pribadi saya sendiri yang boleh dikatakan pendapat amatiran karena saya sendiri bukan ahli di bidang pendidikan matematika… 😀

Secara umum buku ini mampu menggambarkan keanekaragaman persoalan matematika yang terdapat di sekitar kita dan juga topik matematika yang dibahas pada buku ini cukup beragam dan yang terpenting isi buku ini dapat dicerna dengan mudah oleh para siswa SD dan SMP di mana segmen buku ini ditujukan. Selain itu cerita-cerita yang ditampilkan sebagai latar belakang persoalan matematika cukup membumi bagi kebanyakan anak-anak di Indonesia, dengan tokoh sentral sepasang kakak-beradik bernama Asro dan Alvi.  Namun begitu tentu saja tidak ada gading yang tidak retak. Menurut saya pribadi, ada beberapa persoalan di dalam buku tersebut yang sebenarnya mirip dengan soal cerita biasa dengan sedikit perpanjangan, sehingga mungkin, terutama bagi mereka yang tidak suka matematika, akan terlihat sedikit monoton. Dan juga bagi anak-anak dengan jiwa petualang atau anak-anak yang sarat dengan imajinasi sains fiksi (seperti saya dulu waktu masih kecil :mrgreen: ) cerita-cerita di dalam buku ini mungkin menjadi sedikit kurang menarik, itu disebabkan karena kebanyakan cerita terjadi di dalam rumah, di sekitar rumah ataupun di sekolah, walaupun ada beberapa topik seperti cerita mengenai sekelompok perampok dan harta karun yang cukup mengakomodasi imajinasi anak-anak dengan jiwa petualang yang membaca buku ini. Mungkin di lain waktu kang Jupri bisa menulis buku tentang matematika lagi yang khusus petualangan ataupun sains fiksi, agar anak-anak yang mempunyai jiwa seperti itu dapat juga terakomodasi dalam belajar matematika. Maklumlah, saya yakin, di negeri ini juga sudah banyak anak-anak yang mempunyai imajinasi “liar” seperti itu.

Namun begitu, saya bisa mengatakan bahwa buku ini sangat layak dimiliki bukan saja untuk anak-anak tapi juga untuk orang tua murid, terutama orang tua yang tidak menyukai matematika, agar mereka minimal bisa mengapresiasi matematika dan menyadari bahwa matematika dapat menjadi menarik  dan juga menyadarkan bahwa matematika banyak sekali bertebaran di sekeliling kita,dan bukannya malah mereka ikut memberikan sugesti bahwa matematika itu “seram” kepada anak-anaknya yang tengah belajar matematika…

Bonobo Yang Biseks…

Dua betina bonobo sedang melakukan kegiatan seks di kebun binatang San Diego, AS.

Bagi sebagian dari anda mungkin masih merasa asing dengan nama “Bonobo”. Ya, bonobo adalah salah satu spesies kera yang walaupun secara genetik paling dekat dengan manusia namun kepopulerannya jauh dari “sepupunya” yaitu simpanse. Sepintas lalu, bagi kita yang tidak terlatih untuk membedakan antara simpanse dan bonobo, akan sulit membedakan kedua spesies tersebut. Namun, ciri-ciri umum yang membedakannya dari simpanse adalah badannya yang relatif lebih ramping, kaki yang lebih panjang sehingga jikalau ia berdiri dengan dua kaki proporsinya lebih mirip dengan manusia, bibirnya yang lebih berwarna merah muda, ada sedikit gumpalan ekor hingga masa dewasa, serta ada rambut (bulu) yang lebih panjang terutama di bagian samping kepala. Selain itu, biasanya jika bonobo berjalan dengan “empat kaki”-nya, “kaki depan”-nya (yang sebenarnya adalah sepasang lengan tentu saja) biasanya berjalan dengan telapak tangan yang terbuka, berbeda dengan simpanse yang kebanyakan berjalan dengan telapak tangan terkepal.

Keunikan lainnya dari spesies yang habitat aslinya hanya bisa ditemukan di Republik Demokratik Kongo ini adalah dalam struktur sosialnya telah menganut prinsip egalitarian di mana jantan yang secara fisik lebih kuat tidak selamanya dominan.  Bahkan dalam struktur sosial bonobo, betina cenderung jauh lebih dominan dibandingkan yang jantan. Hal ini sangat bertolakbelakang dengan struktur sosial simpanse atau kebanyakan dunia binatang lain, di mana yang jantan, yang secara fisik lebih kuat, cenderung untuk mendominasi struktur sosial yang ada. Selain itu yang membedakannya dengan simpanse adalah, spesies ini (bonobo) adalah spesies yang penuh kedamaian. Kekerasan antarkelompok yang dapat berakhir dengan pembunuhan yang sangat umum terdapat dalam masyarakat simpanse tidak pernah ditemukan pada masyarakat bonobo ini.

Dua ekor bonobo yang tengah berdiri tegak

Namun yang paling mencengangkan adalah perilaku seks dari spesies ini. Itu disebabkan karena tingkat biseksualitas yang sangat tinggi pada bonobo. Walaupun biseksualitas telah banyak ditemukan di spesies-spesies lainnya dan dianggap sangat alamiah, namun tingginya tingkat biseksualitas pada bonobo “cukup mencengangkan”. Itu karena lebih dari 75% bonobo melakukan kegiatan seks biseksual baik yang betina maupun yang jantan. Yang betina sering mengusap-ngusapkan genitalianya kepada betina yang lainnya (seperti gambar di atas), sementara yang jantan seringkali berhadap-hadapan untuk “mengadu” penisnya dengan penis jantan lainnya, atau saling menggesek-gesekan scrotum mereka.

Para ahli mengatakan bahwa kegiatan seks yang ada pada bonobo tidak selalu bertujuan untuk pengembangbiakan keturunan, namun juga bentuk daripada kegiatan sosial atau tanda persahabatan yang berguna untuk mengurangi tensi sosial yang ada pada individu-individu bonobo. Motivasi-motivasi seks seperti itu sangat tidak lazim di dunia binatang di mana binatang biasanya cenderung hanya punya satu motif dalam melakukan kegiatan seks yaitu: berkembang biak! Di dunia binatang (animal kingdom), hanya manusia yang punya motif-motif sosial dalam melakukan kegiatan seks. Yang juga tak kalah mengejutkan adalah ternyata bonobo (seperti halnya manusia) juga mempunyai variasi-variasi yang banyak dalam melakukan kegiatan seks, mulai dari hanya sekedar “mengadu” alat kelamin masing-masing hingga oral seks dan berhubungan seks langsung, sesuatu yang hampir tidak mungkin kita temukan pada hewan-hewan lainnya. Pendek kata, variasi kegiatan seks pada bonobo hanya kalah dari variasi kegiatan seks yang diciptakan oleh imajinasi yang ada pada manusia…..