Minggu, 08 April 2012

Apakah Luas itu Vektor atau Skalar?

Depok, 9 April 2012

Luas merupakan ukuran dari suatu bidang. Luas merepresentasikan dari ukuran area dari suatu bidang tertentu. Kita tentu sudah tidak asing lagi dengan istilah luas. Kita sering mendengar, bahkan sudah sering melakukan perhitungan untuk menghitung luas dari suatu bidang. Ada yang dengan mudah melakukan perhitungan luas, karena sudah terdapat rumusnya, misal rumus luas persegi panjang = panjang x lebar, ataupun melakukan perhitungan luas menggunakan integral untuk bidang luas yang tidak beraturan.

Namun apakah selama ini kita suka berpikir bahwasanya sebenarnya luasan itu merupakan vektor atau skalar? Seperti kita ketahui vektor adalah suatu besaran yang memiliki nilai dan juga memiliki arah, sedangkan skalar adalah suatu besaran yang hanya memiliki nilai. Mungkin secara kasat mata luas merupakan suatu besaran skalar, hal itu mungkin dikarenakan luas dari suatu bidang hanya didefinisikan sebagai sebuah nilai. Contohnya adalah luasan dari persegi panjang yang memiliki panjang 3 cm dan lebar 2 cm, maka luas area dari persegi panjang tersebut adalah 3 cm x 2 cm = 6 cm2.

Namun ternyata luas itu merupakan sebuah vektor, mengapa luas merupakan besaran vektor? Luasan ternyata sangat tergantung pada arah. Kita dapat mengatakan luasan persegi panjang adalah 6 cm, namun 6 cm itu adalah luasan persegi panjang yang kita lihat dari arah tegak lurus.

Ilustrasi di atas mungkin dapat membantu kita. Ketiga gambar di atas memberikan beragam ilustrasi mengenai fluks, misal fluks magnet, yang melintasi luasan permukaan tertentu. Adapun rumus dari fluks magnet adalah sebagai berikut :


dimana θ adalah sudut datang B menurut vektor a (vektor a adalah vektor normal, yaitu tegak lurus dengan bidang).

Dari rumus dan ilustrasi gambar di atas, maka jelaslah bahwa luasan dari permukaan mempengaruhi jumlah fluks magnet yang diterima melewati luasan permukaan tersebut. Fluks magnet akan diterima dalam jumlah maksimum, apabila luasan permukaan diatur sehingga fluks magnet melewati luasan area dengan tegak lurus ( sudut 90 derajat). Semakin kita miringkan sudut dari luas area tersebut, sehingga plat datar menjadi miring, maka fluks magnet yang mampu menembus luas daerah tersebut semakin berkurang, dan fluks magnet tidak lagi mampu menembus luas area tersebut pada sudut 0 derajat.

Contoh lain yang paling nyata kita jumpai adalah penempatan sel surya untuk menangkap sinar matahari.


Untuk menangkap sinar matahari pada sel surya atau panel surya, maka kita harus mengatur sudut kemiringan dari panel surya tersebut agar fluks sinar matahari dapat diserap secara maksimal. Sedapat mungkin pengaturan panel surya tersebut mampu menangkap fluks panas secara tegak lurus, mengingat fluks sinar matahari datang dengan kemiringan sudut tertentu, maka panel surya tersebut harus dimiringkan pula agar dengan luas permukaan dari sel surya mampu menangkap fluks sinar matahari secara maksimal. Dengan kata lain pengaturan arah kemiringan bertujuan untuk memperluas bidang permukaan dalam hal menangkap fluks sinar matahari.

Maka apabila kita pelajari dari ilustrasi di atas, maka dapat kita simpulkan bahwa luasan permukaan dari suatu bidang sangat berpengaruh dengan arah, yaitu dengan cara mengatur sudut kemiringan. Hal itu mengisyaratkan bahwa luas area tidak saja memiliki nilai saja, namun juga memiliki arah karena tergantung dari arah datangnya fluks. Dengan kata lain, luas area dapat dikatakan sebagai vektor.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar