Ilmu fisika adalah salah satu cabang ilmu alam yang menjelaskan bagaimana cara alam semesta beroperasi, termasuk juga mempelajari memahami energi dan sebuah material tertentu untuk nantinya dimanfaatkan dalam teknologi yang bisa memajukan peradaban manusia. Dari banyak cabang ilmu fisika yang ada, fisika teknik merupakan salah satu cabang yang paling banyak dipelajari karena bisa langsung diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.
Fisika Teknik sendiri fokus kepada pengembangan mengembangkan teknologi dan memecahkan masalah teknis dalam berbagai bidang, seperti teknik mesin, teknik industri, teknik elektro dan lain-lain. Dalam dunia teknik industri, Ilmu fisika memiliki peran yang sangat penting karena membantu para tenaga ahlinya untuk memahami, merancang, dan mengoptimalkan berbagai proses dan sistem yang digunakan dalam produksi, manufaktur, dan bidang industri lainnya
Berikut beberapa konsep fisika yang relevan dalam bidang teknik industri:
Mekanika:
- Hukum Newton: Digunakan dalam analisis gerak, keseimbangan, dan perhitungan gaya pada peralatan dan mesin industri.
- Hukum Hooke: Penting dalam pemahaman elastisitas material dan perancangan struktur yang efisien.
Termodinamika:
- Hukum Termodinamika: Menerapkan prinsip konservasi energi dalam sistem mesin termal, pemanas, dan pendingin.
Elektronika:
- Hukum Ohm: Di Jurusan Teknik Industri, hal tersebut digunakan dalam perhitungan arus dan tegangan dalam rangkaian listrik dan penggunaannya di Industri
Akustik:
- Digunakan dalam kontrol kualitas, deteksi cacat, dan pemantauan mesin berdasarkan suara yang dihasilkan. Selain itu ilmu akustik juga bisa diterapkan dalam perancangan gedung industri untuk mengurangi kebisingan.
Kontrol dan Automasi:
- Feedback Loop: Prinsip kontrol umpan balik digunakan dalam sistem otomatisasi industri untuk mengontrol proses produksi.
Material:
- Sifat Material: Pemahaman tentang sifat mekanik, termal, dan elektrik material sangat penting dalam pemilihan material untuk komponen dan struktur industri.
- Teori Boundary Layer: Penting dalam perancangan profil aerodinamis dan kendaraan.
Optimisasi:
- Pemrograman Linear: Digunakan untuk optimasi proses produksi, perencanaan rantai pasokan, dan alokasi sumber daya.
Adapun Beberapa rumus fisika teknik yang sering digunakan antara lain:
Hukum Hooke(untuk elastisitas): F = -k * Δx
- F merupakan “gaya” yang satuannya adalah N atau dibaca “Newton”.
- Δx merupakan perubahan panjang atau deformasi yang satuannya adalah m atau dibaca “meter”.
- k merupakan “konstanta pegas” (dalam N/m).
Hukum Newton kedua (untuk gerak): F = m * a
- F merupakan “gaya” yang satuannya adalah N atau dibaca “Newton”.
- m merupakan “massa benda” yang satuannya adalah Kg atau dibaca “Kilogram”.
- a merupakan “percepatan” yang ukurannya adalah m/s² atau dibaca “meter per detik kuadrat”.
Hukum Ohm(untuk hukum listrik): V = I * R
- V merupakan “tegangan” yang satuannya adalah V atau dibaca “Volt”.
- I merupakan “arus listrik” yang satuannya adalah A atau dibaca “Ampere”.
- R merupakan “resistansi” yang satuannya adalah Ω atau dibaca “Ohm”.
Hukum Termodinamika Pertama(konservasi energi dalam sistem termodinamika): ΔU = Q - W
- ΔU merupakan “perubahan energi dalam sistem” yang satuannya adalah J atau dibaca “Joule”.
- Q merupakan “panas yang ditambahkan ke sistem ” yang satuannya adalah J atau dibaca “Joule”.
- W merupakan “kerja yang dilakukan oleh sistem” yang satuannya adalah J atau dibaca “Joule”.
Hukum Kekekalan Energi Mekanik: E = KE + PE Di mana:
- E merupakan “energi mekanik total” yang satuannya adalah J atau dibaca “Joule”.
- KE adalah energi kinetik yang satuannya adalah J atau dibaca “Joule”.
- PE adalah energi yang satuannya adalah J atau dibaca “Joule”.
Rumus-rumus fisika tersebut hanya merupakan contoh umum yang dipelajari di jurusan teknik industri. Dalam fisika teknik, terdapat banyak rumus dan prinsip fisika lainnya yang digunakan tergantung pada bidang spesifik dalam teknik yang sedang dipelajari atau diterapkan. Selain itu, semua konsep fisika di atas merupakan hal yang sangat penting dalam industri karena bisa mengoptimalkan proses produksi, mengurangi biaya, meningkatkan efisiensi, dan memastikan keamanan bagi para pekerjanya.
