Anemometer

Alat mengukur halaju angin dan kadar aliran udara atau sebarang gas. Kaedah operasi anemometer adalah berdasarkan prinsip mekanikal, haba, atau optik.

Berdasarkan prinsip mekanikal, gerakan udara akan menyebabkan sesuatu alat mekanikal seperti kincir angin berputar pada satu paksi. Dua jenis anemometer mekanikal yang lazim digunakan ialah anemometer cawan dan anomemeter ram. Anemometer cawan lazim digunakan untuk mengukur halaju angin mendatar dari sebarang arah. Terdapat tiga cawan hemisfera dipasang pada jejarian sepaksi dan disangga pada aci pugak. Selain itu, ia juga dilengkapi dengan penjana elektrik jenis takometer. Aci pugak dilaraskan mengikut arah aliran udara dan bacaannya dipaparkan pada penunjuk elektrik.

Anemometer ram pula terdiri daripada beberapa ram, yang akan berputar apabila diletak menghadap angin. Ram yang berputar akan menggerakkan alat pembilang putaran manakala jam randik mencatat masa. Berdasarkan daripada jumlah bilangan putaran dan catatan masa yang diperoleh, kelajuan udara dapat ditentukan. Bagi memastikan pengukuran yang tepat, struktur alat diperbuat daripada bahan yang ringan supaya geseran dapat dikurangkan. Anemometer jenis ini banyak digunakan dalam sistem pemanasan, pengudaraan, penyaman udara, dan ekzos. Kini, terdapat juga anemometer ram berdigit.

Fluid Statics

In fluid statics, there is no relative motion between fluid particles, so there are no shear stresses present (a shear results from a velocity gradient). This does not mean that the fluid particles are not moving, but only that they are not moving relative to one another; if they are moving, as in a can of water rotating about its axis, they move as a solid body. The only stress involved in fluid statics is the normal stress, the pressure. It is the pressure acting over an area that gives rise to the forces in problems involving fluid statics. The three types of problems that are presented in this chapter are:

(1) fluids at rest, as in the design of a dam;

(2) fluids undergoing linear acceleration, as in a rocket; and
(3) fluids that are rotating about an axis.

Diffraction

Diffraction is the spreading of a beam of waves outside the boundaries set by straight line motion.

To extent to which diffraction occurs depends on the scale of the apparatus compared with the wavelengths involved. A typical Young's two-slits arrangement is about a meter long; about ten million times the wavelength of light. The slits themselves are about a thousand wavelengths across. Diffraction effects are observable on this scale, but only with care. The wavelengths of sound range from a few millimeters to a few meters. On a human scale of things diffraction of sound is very marked. The diffraction of sound through a doorway is more like the diffraction of light through a diffraction grating slit. The diffraction grating slit is typically thinner than the wavelength of light, diffraction is extreme the principle of superposition is needed to decide which directions of light will take.

Curiously, diffraction is not an issue with sound largely because its effect is so dominant; sound goes everywhere. With light, on the other hand, diffraction effects are barely noticeable but they impose a limit on the power of optical instruments to magnify without loss of detail. In optical instruments, diffraction is a vital consideration.

Ampudara

Daya tegak ke atas yang dikenakan oleh udara kepada sesuatu jasad yang berada di udara.Daya ini cuba mengampu atau menahan jasad tersebut daripada jatuh ke bumi. Keadaan jasad di dalam udara bergantung terus pada nilai daya ampu yang dikenakan oleh udara ke atasnya. Daya ampu ini dikenali sebagai ampudara. Jika ampudara ini lebih besar daripada berat jasad, tersebut akan terapung dan naik ke atas. Sebaliknya jika ampudara ini lebih kecil daripada berat jasad, maka jasad akan jatuh ke bumi. Seterusnya, jika ampudara sama besar nilainya dengan baerat jasad maka jasad tersebut akan terapung-apung di udara. Kadar naik atau turunnya jasad ke bumi bergantung pada besar kecilnya perbezaan ampudara dengan berat jasad tersebut. Jika perbezaanya besar, maka turun naiknya jasad akan laju dan keadaan sebaliknya berlaku jika perbezaanya kecil.

Ampudara ini telah banyak dieksploit dan dinikmati oleh manusia sejak zaman manusia cuba menakluki ruang udara sehingga kini. Antara penggunaanya ialah payung terjun, pelancur gantung, belon udara panas, pesawat layar dan kapal udara. Payung terjun akan turun perlahan-lahan ke bumi, peluncur udara dan pesawat layar pula akan berlegar ke udara dengan lebih lama sementara belon panas dan kapal udara berupaya naik dan terapung di udara serta turun ke bumi dengan mudah.Dalam perjalanan turun ke bumi, ampudara bertindak sebagai daya perintang atau brek yang dapat memperlahankan perjalanan tersebut.Ampudara ini juga bertindak sebagai daya penolak bagi menggerakkan jasad naik ke udara.

Nilai maksimum tekanan atmosfera ialah 1.01 X 10^5 N/m^2 iaitu pada aras laut dengan suhu 150C. Kuantiti sebesar ini adlah terlalu kecil untuk menghasilkan ampudara yang berkesan untuk mengapungkan atau menaikkan sesuatu jasad berat juga tidak mungkin dapat menghasilkan ampudara yang mampu bertindak sebagai brek yang berkesan bagi perjalanan jasad tersebut turun ke bumi. Nilai sebesar ini hanya mampu untuk mengapung atau memperlahankan perjalanan turun ke bumi bagi benda ringan seperti habuk, bulu ayam, dan kertas nipis. Untuk menghasilkan ampudara yang besar dan berkesan adalah dengan memperbesarkan luas satah-pelan jasad tersebut.

F = P X A

Science Physics Title 'S'

Superconductors are substances with resistance to current that falls effectively to zero a few degrees above absolute zero. Magnets powered by coils of superconducting materials are in widespread use already. Transmission of electric power by superconducting cable will await the development of materials that are modestly priced, available in bulk and retain their superconducting properties at temperatures higher than the boiling point of liquid air.

Superposition is the process by which two waves combine into wavefrom when they overlap.

Surface tension is the force of contraction within the surface of a liquid brought about by the imbalance of intermolecular forces on the surface molecules. The forces act in all directions parallel to the liquid surface.  The action of surface tension is particularly clear in the small, spherical drops of water that form on a greasy surface and in the perfect roundness of soap bubbles.
An important consequence of surface tension is the drop in pressure across concave surface into a liquid mass (meniscus). This drop in pressure is essential to the penetration of the soil by water (capillary action) and to the water pressure balance within plants, which is essential to transpiration. The modest increase in pressure when penetrating a convex surface accounts for the slightly higher pressure in bubbles, for the spherical shapes o water droplets and for the maximum height above a greasy surface to which a water droplet can grow. The rise of a liquid in a clean, uniform glass tube offers a method of measuring surface tension.

Systematic error: An inherent error in an instrument or in technique that cannot be reduced or eliminated by averaging the results of several measurements. Systematic error is guarded against by analysis and care. Examples include zero error, measuring the wrong distance for a pendulum length or a falling body, poor  instrument calibration and falling to correct for background radiation.   

Coretan mengenai Ilmu Kejuruteraan Mekanikal

Apabila kita bercakap tentang Sains dan Kejuruteraan,, kedua-duanya ibarat adik beradik yang tak dapat dipisahkan. Kejuruteraan itu lahir daripada ilmu Sains dan begitu juga Sains berada di dalam ilmu Kejuruteraan. Cuma ilmu Kejuruteraan itu sendiri wujud daripada bercapahan yang lebih mendalam di dalam ilmu Fizik itu sendiri di mana ilmu Kejuruteraan itu hanya dipelajari oleh orang-orang yang diberi peluang untuk  yakni mendalaminya.. Maksud saya setiap orang diberi peluang yang tersendiri dalam setiap bidang yang dipelajarinya sewaktu lepas habis pelajaran SPM mengikut kelayakan yang dimiliki individu tersebut. Ada yang diberi peluang melanjutkan pelajaran di dalam bidang Fiqh Siasah, Sastera Sains Sosial, Ekologi, Pengajian Melayu dan berbagai lagi aliran yang tidak kurang hebatnya di Universiti.

Dan bagi saya, saya diberi tawaran untuk belajar ilmu Kejuruteraan Mekanikal CAD/CAM di Universiti Malaya selepas saya tamat belajar pada peringkat Matrikulasi. Dengan hanya berbekalkan pointer sebanyak 3.** maka saya menerima tawaran tersebut dengan hati yang terbuka. Itulah bermulanya 'round-about' atau pusingan U-turn dalam hidup saya memandangkan saya ingatkan saya mendapat tawaran melanjutkan pelajaran dalam bidang 'keagamaan',, tetapi saya yakin dan percaya ALLAH punya perancangan jauh lebih baik daripada perancangan manusia itu sendiri.. Dan saya pada waktu itu sangat2 bersyukur dapat keputusan sambung belajar dalam bidang ini dan saya yakin saya dapat membawanya yakni belajar dan skor dengan baik, memandangkan saya minat dalam bidang Designing Mechanics. Mulanya saya agak ragu-ragu apakah jenis Perancangan Akademik yang akan dibawa, tetapi setelah mempelajari dan melaluinya maka saya Yakin, Ilmu Mekanikal ini memang untuk saya!! AlhamduLILLAH Ya ALLAH atas kurniaan ini...

Kejuruteraan Mekanikal ini sangat luas dan juga mempunyai percapahan yang juga berada di bawah sub-sub cambah menjadi anak2 di bawah alirannya seperti CAD/CAM, Manufacturing dan Bahan. Semuanya di bawah satu induk yang bakal memfokuskan satu cabang ilmu iaitu Mekanikal.

Bagi sesetengah pemikiran, Wanita sememangnya amat kurang dalam cabang ilmu ini memandangkan kaum Adam memonopoli kerusi2 atau bidang yang dianggap mencabar ini. Ini kerana 'competitiveness' itu sentiasa ada dalam kalangan lelaki mahupun wanita untuk mencapai tahap pemikiran 90 peratus darjah kesukaran untuk pemahaman mendalam dalam segala teori mekanik dan juga tahap kudrat yang tinggi untuk pengendalian mesin2 terutamanya.

Ini merupakan sedikit sebanyak opinion saya berkaitan bidang Kejuruteraan Mekanikal yang saya ceburi. Sekian, Selamat Malam.

WALLAHualam.. Assalamualaikum

Pemancar Laluan Gelongsor

Alat pemancar gelombang radio UHF yang dapat memberi panduan arah dalam sudut mendesak iaitu sudut gelongsor kapal terbang mendekat dan mendarat. Ia terletak di sebuah landasan lebih kurang bersebelahan dengan titik pendaratan. Isyarat pembawa yang dipancarkan berfrekuensi 328.6 MHz dengan 333.0 MHz. Isyarat pembawa ini dimodulatkan dengan isyarat berfrekuensi 90 Hz hingga 150 Hz dengan isyarat pembawa bermodulasi 90 Hz mendominasi kawasan di sebalah atas garisan gelongsor, sementara 150 Hz mendominasi di sebelah bawah. Di atas garisan gelongsor, kedalaman modulasi adalah sama untuk kedua-duanya. Untuk menghasilkan corak pancaran isyarat yang dikehendaki, pemancar laluan gelongsor menggunakan antena yang direka khas seperti daripada jenis Rujukan Sifar, M-Array, dan Rujukan Jalur Sisi. Dengan menggunakan aerial tersebut, isyarat yang dipancarkan akan membentuk dan menakrifkan sudut gelongsor laluan mendekat dan mendarat. Biasanya sudut gelongsor ditetapkan antara 2.5 darjah dan 3.5 darjah di atas ufuk. Jarak panduan yang dapat diberikan oleh pemancar laluan gelongsor ialaha sehingga 10 batu nautika.

Pemancar Lokaliser

Ia merupakan sebuah pemancar gelombang radio VHF (Very High Freuency- Frekuensi Sangat Tinggi) yang dapat memberi panduan arah di dalam satah mendatar. Ia terletak di salah satu landasan dengan antenanya berada di atas garis tengah landasan dan pancaran gelombang radio dihalakan ke arah kapal terbang yang mendekat dan mendarat. Ia bertujuan memberi panduan arah sisian dan beroperasi dengan menggunakan isyarat pembawa yang berfrekuensi antara 108.0 MHz hingga 112 MHz. Isyarat pembawa ini dimodulatkan dengan isyarat berfrekuensi 90 HZ dan 150 Hz dengan isyarat bermodulasi 90 Hz mendominasi kawasan di sebelah kiri kapal terbang yang mendekat, manakala 150 Hz pula di sebelah kanannya.

Pada laluan mendekat, kedalaman modulasi untuk kedua-keduanya adalah sama dan di sebelah menyebelah laluan ini, perbezaan kedalaman modulasi (ddm) berubah berkadaran dengan sudut sisihan sisi. Ketika nilai sudut sisihan sisi ke kanan atau ke kiri melebihi 2 darjah, maka peraturan Pertubuhan Penerbangan Awam Antarabangsa (ICAO- International Ciil Aviation Organisation) menetapkan supaya nilai ddm mesti melebihi 15.5% dan juruterbang akan menerima arahan dari penunjuk ILS supaya kapal terbang dipandu mengarah ke kiri atau ke kanan penuh masing-masing. Lokaliser memberi panduan kepada kapal terbang yang mendekat dalam julat 35 darjah ke kanan dan ke kiri. Berpandukan arah penunjuk lokaliser ini, juruterbang dapat membawa kapal terbangnya ke garisan laluan yang dikehendaki. Panduan yang diberikan oleh lokaliser dapat diterima sehingga 25 batu nautika.

Alat Pendaratan

Kumpulan alat yang membentuk sistem pemberi maklumat penting kepada juruterbang bagi tujuan pendaratan yang selamat. Sistem utama yang digunakan masa kini ialah Sistem Pendaratan Berinstrumen (ILS- Instrument Loading System).

Pendaratan sesebuah kapal terbang kebanyakannya menggunakan Peraturan Penerbangan Berpenglihatan (VFR-Visual Flight Rules), yang memerlukan juruterbang mempunyai jarak penglihatan sekurang-kurangnya lima kilometer ke hadapan pada ketinggian tidak kurang daripada 335 meter. Walau bagaimanapun, keperluan tersebut tidak dapat dipenuhi dalam keadaan ribut dan berkabus. Dalam keadaan begini, juruterbang akan menggunakan alat pendaratan untuk mendekat dan mendarat dengan selamat. Peraturan yang digunakan dalam keadaan ini ialah Peraturan Penerbangan Berinstrumen (IFS-Instrumen Flight Rules).

Sistem Pendaratan Berinstrumen (ILS) Sistem piawainya mula diperkenalkan pada tahun 1946 dalam bentuk alat yang dinamai American SCS 51. Sebelum tahun 1971 alat pendaratan dikategorikan sama ada mendekat sahaja (approach only), atau mendarat sahaja (landing only), dengan menggunakan teknologi keadaan pejal yang terbaru pada ketika itu, integriti alat telah ditingkatkan sehingga sesuai untuk dikategorikan bagi gabungan operasi mendekat dan mendarat.

Peralatan ILS boleh dibahagikan kepada dua jenis mengikut lokasi alat itu berada, iaitu peralatan di atas permukaan bumi dan peralatan di dalam kapal terbang. Peralatan di atas permukaan bumi terdiri daripada tiga alat yang berbeza iaitu, pemancar lokaliser, pemancar laluan gelongsor, dan suar penanda. Setiap alat ini dilengkapi dengan kemudahan kawalan dan pengawasan jarak jauh automatik.

Pemancar Lokaliser 

Aloi

Campuran logam dengan unsur-unsur lain, sama ada logam dengan logam atau logam dengan bukan-logam. Tujuan campuran logam adalah untuk memperbaiki sifat asal logam tersebut kerana logam dalam keadaan tulen bersifat lemah, menyebabkan penggunaanya terhad dalam banyak kerja reka bentuk dan kejuruteraan. Aloi juga dikenali sebagai pancalogam.

Aloi mengandungi campuran pelbagai unsur, tetapi ia berbeza dengan komposit kerana lazim terdapat struktur habluran dengan atom-atomnya tersusun secara sekata mengikut tertib. Setelah percampuran dilakukan, aloi mempunyai ciri-ciri logam seperti pengalir haba dan pengalir elektrik yang baik, mulur serta kuat pada suhu bilik, dan dapat mengekalkan kekuatan pada suhu yang tinggi.

Pengaloian logam adalah salah satu kaedah untuk menguatkan logam tulen. Pelbagai sifat penting logam seperti kekerasan, kekuatan, kemuluran dan kebolehbentukan dapat diperbaiki apabila logam dialoikan. Contohnya besi dapat dikuatkan berkali ganda hanya dengan menambahkan sebanyak 0.2 peratus karbon, dengan hasil kekerasan bertambah 100-130 kali dan kekuatan tegangan meningkat 20-30 kali. Aloi ini dikenali sebagai keluli lembut. Dalam bidang kejuruteraan, aloi berfungsi sebagai bahan yang berprestasi lebih baik daripada logam tulen dan sifat-sifat yang dikehendaki boleh ditentukan bergantung pada kandungan aloi dan proses rawatan haba yang dikenakan terhadapnya.

Aloi boleh dibahagikan kepada dua kategori utama, iaitu aloi ferus dan aloi bukan ferus.Aloi ferus mengandungi unsur besi sebagai kandungan utama, contohnya seperti keluli karbon biasa, kaluli alat, dan keluli tahan karat. Manakala aloi bukan ferus pula terdiri daripada campuran lain-lain logam selain unsur besi sebagai kandungan utama. Contoh pentingaloi bukan ferus yang digunakan dalam bidang kejuruteraan ialah aloi kuprum dan aloi aluminium.

Beta Radiation

Consists primarily of electrons emitted from radioactive nuclei, but the term also covers streams of positrons (positively charge electrons). The properties of a beam of beta particles seem not to be quite the same as those of a beam off electrons in cathode ray tube, for instance. This is because electrons in a cathode ray or fine beam tube are accelerated through a few thousand volts, whereas electrons expelled from nucleus during beta decay have about a thousand times as much energy. Beta particles are deflected by magnetic fields, but a much stronger field is needed to give even modest deflection with the lower speed electron beam. Beta particles penetrate a thin aluminium sheet where a low speed electron beam would do no more than warm its surface. The high penetrating power makes beta radiation severe health hazard to any animal exposed to even a modest dose. Deep body damage is possible.

Alpha particles emitted from any one radioactive nuclide all have much the same energy and consequently the same range in air. But the diagram shows how beta particles are emitted with a range of energies from zero (improbable) to a maximum value (also improbable). The reason is that in beta decay a second particle is emitted from the nucleus (the antineutrino) and the available energy is shared more or less randomly between the two particles.

Beta radiation can be detected and monitored efficiently with a GM tube attached to a scaler.

Aileron : Alat Kawal Kapal Terbang

Salah satu alat kawal yang terdapat pada kapal terbang. Alat ini, yang juga berfungsi sebagai pengoleng tidak terdapat pada helikopter. Pergerakan mengoleng adalah pergerakan kapal terbang yang berputar pada paksi bujur.

Terdapat sepasang aileron pada sesebuah kapal terbang, iaitu satu di sebelah kiri dan satu di sebelah kanan bahagian belakang hujung sayap utama. Ia berbentuk segi empat dan berukuran lebih kurang satu perlapan daripada panjang sayap utama (panjang separuh rentangan) dan lebarnya lebih kurang satu pertiga daripada lebar hujung sayap. Keratan rentasnya berbentuk keratan rentas bahagian belakang kerajang udara di bahagian hujung sayap sesebuah kapal terbang. Setiap aileron diengselkan pada tetulang bagi membolehkannya bergerak ke atas dan ke bawah.

Kulit aileron diperbuat daripada bahan yang sama dengan bahan yang digunakan bagi membuat kulit sesebuah sayap kapal terbang. Bagi kapal terbang ultraringan, aileron diperbuat daripada fabrik yang nipis, ringan, kuat, serta kalis air seperti nilon. Manakala bagi kapal terbang besar seperti Boeing 747, ia diperbuat daripada aluminium jenis khas yang ringan dan mempunyai kekuatan yang tinggi.

Pergerakan aileron dikawal oleh juruterbang di kokpit dengan menolak tongkat kawal ke kiri atau ke kanan bagi kapal terbang kecil atau dengan memutar roda kawal bagi kapal terbang besar. Biasanya pergerakan tongkat atau roda kawal akan dihantar ke aileron sama ada melalui sistem kabel dan takal bagi kapal terbang kecil, ataupun sistem hidraulik bagi kapal terbang besar. Di samping itu teradapat juga sesetengah kapal terbang moden yang menggunakan alat kawalan elektrik teknologi terkini.

Dengan menolak tongkat kawal atau memusingkan roda kawal ke kanan, aileron sebelah kanan akan terpusing ke atas dan dalam masa yang sama aileron di sebelah kiri akan terpusing ke bawah. Pergerakan aileron secara berpasangan dinamai pergerakan berangkai, Pergerakan ini membolehkan sesebuah kapal terbang otu mengoleng ke kanan.

Jika juruterbang menolak tongkat kawal atau memusingkan roda kawal ke kiri maka aileron sebelah kiri akan terpusing ke atas dan pada masa yang sama aileron sebelah kanan akan terpusing ke bawah pula (arah kiri dan kanan diambil kira dari kiri atau ke kanan juruterbang). Dengan mengoleng ke kiri atau ke kanan, juruterbang akan dapat melihat kawasan di bawah dengan lebih jelas lagi. Biasanya pergerakan ini dilakukan sejurus selepas berlepas ataupun beberapa ketika sebelum mendarat. Bagi kapal terbang pejuang atau aerobatik, aileron juga digunakan bagi membolehkan kapal terbang tersebut mengoleng dengan cepat.

Daripada segi aerodinamik, pergerakan ailerod ke bawah akan menghasilkan daya tambahan ke atas manakala pergerakan aileron ke atas akan menghasilkan daya tambahan ke bawah pula pada sayap kapal terbang. Apabila juruterbang menolak tongkat kawal atau memsusingkan roda kawal ke kanan, pergerakan berangkai aileron akan terjadi, aileron di sayap kanan akan terpesong ke bawah. Pertambahan daya ke bawah berlaku pada sayap kanan dan pertambahan daya ke atas berlaku pada sayap kiri pula. Kedua-dua daya tambahan ini menghasilkan momen melalui paksi bujur kapal tersebut. Gabungan momen inilah yang akan mengolengkan kapal terbang tersebut pada paksi bujurnya ke arah kanan juruterbang iaitu sayap kanan kapal terbang akan bergerak ke bawah dan sayap kiri pula bergerak ke atas. Keadaan sebaliknya akan berlaku jika juruterbang menolak tongkat kawal ke kiri pula, iaitu kapal terbang tersebut akan mengoleh ke arah kiri jurutebang.

Bagi mendapatkan momen oleng yang maksimum, aileron hendaklah dipasangkan di bahagian hujung sayap kapal terbang. Momen oleng boleh didapati daripada jumlah hasil darab daya tambahan ke atas dan ke bawah dengan dengan panjang lengan momen (iaitu jarak aileron dari paksi bujur kapal terbang). Semakin jauh aileron dipasangkan dari paksi bujur semakin baik dan semakin mudah juruterbang membuat pergerakan olengan. Pergerakan aileron jika digabungkan dengan pergerakan kemudi akan membolehkan kapal terbang membelok dengan lebih kemas dan tajam.

Aeronautik dalam Kejuruteraan Mekanikal

Sains penerbangan yang melibatkan segala bentuk jentera atau kenderaan yang terbang di ruang udara. Secara umumnya, aeronautik melibatkan aktiviti reka bentuk, pembinaan, penyenggaraan, dan operasi pesawat udara. Pelbagai jenis pesawat udara dikategorikan mengikut konsep penerbangan.

Bidang aeronautik merupakan gabungan sains dan teknologi daripada bidang-bidang yang berlainan. pada peringkat perkembangan awal pesawat udara sewaktu Perang Dunia Pertama, prinsip-prinsip kejuruteraan awam telah digunakan dalam reka bentuk struktur pesawat. Enjin pesawat telah diubahsuai daripada enjin kereta. Konsep aerodinamik yang digunakan pula telah diambil daripada kefahaman mengenai aliran bendalir dalam kejuruteraan marin.

Pada asasnya, aeronautik adalah suatu bidang yang terbit daripada bidang mekanikal. Kini, bidang aeronautik telah berkembang kepada pelbagai bidang khusus seperti aerodinamik, avionik, dan sistem pendorongan pesawat. Pelbagai bidang lain juga terlibat dengan aeronautik, misalnya undang-undang dan peraturan penerbangan, sains perubatan, pengurusan dan pentadbiran, pembuatan, pengemudian, komunikasi, serta instrumentasi dan ilmu peperangan udara. Sains komputer dan kejuruteraan perisian pula digunakan khususnya bagi memperoleh dan menggunakan perisian-perisian sebagai alat bantu analisis dan reka bentuk, serta sebagai sistem komputer yang bersepadu dengan pesawat.

Sejarah aeronautik bermula sejak beribu-ribu tahun dahulu, iaitu semenjak orang-orang Cina menghasilkan layang-layang dan usaha mereka menggunakan belerang bagi menghasilkan rejangan. Usaha manusia untuk terbang bermula dengan percubaan meniru cara burung terbang, iaitu dengan mengibarkan sayap buatan berkuasa manusia. Namun demikian, usaha ini gagal disebabkan kemampuan fisiologi manusia menghasilkan tenaga adalah terbatas. Tenaga manusia tidak setanding dengan tenaga burung. Ini boleh digambarkan oleh degupan jantung burung pipit yang jumlahnya sehingga 800 degupan seminit.

Ornitopter merupakan satu-satunya jentera terbang yang menggunakan tenaga manusia sebagai sumber kuasa, tetapi ternyata gagal. Pada abad ke-15, Leonardo Da Vinci telah menghasilkan beberapa lakaran jentera terbang yang terdiri daripada ornitopter dan sejenis pesawat seperti helikopter. Pada tahun 1783, Montgolfier bersaudara dari Perancis telah membuat pertunjukan belon udara panas yang pertama kepada khalayak ramai. Belon ini berukuran 100 kaki ukur kelilingnya dan telah dianggarkan terbang hingga mencapai ketinggian 6000 kaki.

Dalam Perang Saudara Amerika (1861-1865) belon tertambat mula digunakan bagi tujuan peninjauan. Perancis juga telah menggunakan belon untuk peninjauan dalam pengangkutan Paris dalam Perang Franco-Prussia (1870-1871).

Usaha oleh Ferdinand Von Zeppelin telah berjaya menghasilkan pesawat lebih-ringan-daripada-udara yang dapat dikemudikan, disebut sebagai kapal udara atau Zeppelin. Ia menggunakan gas hidrogen mudah bakar bagi mengahsilkan daya angkat. Zeppelin telah banyak digunakan oleh orang Jerman dalam Perang Dunia Pertama (1914-1918) dan juga bagi penerbangan menyeberangi Lautan Atlantik pada tahun 1930-an. alau bagaimanapun, tragedi kebakaran dan kemusnahan kaapal udara masyhur Hiddenburgh di Lakehurst, New Jersey pada tahun 1937 seolah-olah telah menjadi titik henti bagi penggunaan kapal udara secara praktikal.

Selari dengan perkembangan di atas, pesawat lebih-berat-daripada-udara juga telah mencapai pelbagai kejayaan. Pada tahun 1799, Sir George Cayley telah mengukirkan idea tentang sebuah pesawat ke atas cekera perak. Ia menggambarkan tatarajah lazim pesawat terbang yang wujud hingga ke hari ini. Seterusnya, pada tahun 1849 beliau telah berjaya membina peluncur udara pertama yang telah membawa seorang kanak-kanak lelaki berumur 10 tahun setinggi beberapa meter.

Otto Lilienthal pula merupakan perisntis kepada pesawat lebih-berat-daripada-udara yang mampu terbang dengan kosisten dan terkawal. Dia telah membina dan cuba menerbangkan sendiri lebih daripada 2000 peluncur antara tahun 1891 hingga 1896, sehinggakan dia pernah mengalami cedera parah.

Bidang aeronautik melibatkan pengajian dalam perkara-perkara seperti berikut:
i) Aerodinamik.
ii) Kestabilan dan kawalan penerbangan.
iii) Pelakuan pesawat.
iv) Struktur pesawat.
v) Sistem pendorongan pesawat.
vi) Avionik.
vii) Reka bentuk pesawat.
viii) Pembuatan pesawat.

Kegiatan aeronautik memerlukan kemahiran saintifik dan teknikal. Kemahiran yang melibatkan aspek-aspek bentuk, ujian, dan pembuatan biasanya memerlukan latihan kejuruteraan atau yang berkaitan pada peringkat ijazah. Jurutera aeronautik adalah seorang profesional yang berkemahiran tinggi dan terlatih dalam melakukan kerja-kerja yang berkaitan pesawat udara, iaitu termasuk mereka bentuk, pembangunan, pembuatan dan pemasangan. Jurutera ini juga mungkin terlibat dalam kerja pengubahsuaian sesuatu pesawat udara yang sedia ada bagi memperbaiki kemampuan atau ciri-ciri keselamatan penerbangan. Jurutera berlesen khususnya bertanggungjawab ke atas pemeriksaan, baik pulih, dan penyenggaraan pesawat udara atau enjin pesawat yang telah beroperasi. Jurutera berlesen mesti mengikuti kursus kemahiran yang disediakan oleh syarikat penerbangan ataupun oleh pengeluar pesawat atau enjin pesawat.

Beberapa organisasi yang terlibat secara lansung dengan aktiviti aeronautik di Malaysia termasuklah:
i) Penerbangan Malaysia (MAS).
ii) Tentera Udara Diraja Malaysia (TUDM)
iii) AIROD Sdn. Bhd.
iv) Syarikat Malaysia Explosive Engineering Technology (SMET) Aviation Sdn. Bhd.
v) Malaysia Helicopter Services.

Terdapat dua konsep utama pesawat awam termaju yang sedang dikaji, iaitu pesawat pengangkutan supersonik termaju dan pesawat pengangkutan yang sangat besar. Berikutan itu, pesawat pengangkutan hipersonik yang mampu terbang selaju lima kali kelajuan bunyi juga mungkin akan menjadi kenyataan pada masa hadapan.

Black Holes dan Kejadian Bintang-Bintang

Bintang-bintang yang tercipta daripada gumpalan asap tebal seperti yang ALLAH sebutkan dalam surah Al-Fussilat ayat 11 yang bermaksud ,"Kemudian Dia menuju ke langit dan langit pada masa itu berbentuk asap lalu Dia berkata kepadanya dan bumi,'Datanglah kamu berdua dengan tunduk dan terpaksa.' Keduanya menjawab, "Kami datang dengan tunduk."

Sains membuktikan gumpalan asap ini mengandungi gas-gas hidrogen dan helium. Selepas berlalu masa jutaan tahun (selepas Big Bang), gas-gas ini menjadi semakin padat sehingga akhirnya melahirkan bintang-bintang dan galaksi. Hal ini disebutkan di dalam The Vincidation of the Big Bang:Breakthroughs and Barriers (Parker, Barry R., Plenum Press, New York 1993).

Bintang-bintang adalah objek-objek besar di kosmos dan jumlahnya begitu besar sekali. Di galaksi Bimasakti sahaja, jumlahnya adalah antara 200 hingga 400 bilion. CNN.com bertarikh 2 Julai 2003 melaporkan jumlah bintang di langit melebihi 70 sextilion (iaitu 7 diikuti dengan 22 kosong). Jumlah ini adalah berdasarkan kiraan yang dibuat oleh para pengkaji daripada Australian National University. Jumlah ini bermaksud, sekiranya dihitung pasir-pasir di semua pantai dan gurun di dunia, jumlah bintang di langit adalah 10 kali ganda daripada jumlag itu.

Di dalam Al-Quran terdapat lebih kurang 13 tempat yang menceritakan mengenai bintang-bintang. Perkataan yang digunakan oleh Al-Quran adalah najmu (satu bintang) dan nujuum (banyak bintang). Sebagai contoh, dalam surah Al-A'raaf ayat 54, ALLAH menyatakan, "DAN (ALLAH mencipta) matahari, bulan dan bintang-bintang (masing-masing) tunduk kepada perintah-NYA." Antara faedah yang manusia peroleh daripada bintang-bintang adalah ia menjadi penunjuk jalan terutamanya bagi para pengembara.

Berhubung dengan ini, dalam surah An-Nahl ayat 16, ALLAH Berfirman,"Dan DIA ciptakan tanda-tanda (penunjuk jalan). Dan bintang-bintang itulah mereka mendapat petunjuk."

Dipetik dari buku Quran Saintifik karya Dr Danial Zainal Abidin m/s 64-66.

Mekanik

Mekanik statistik (boleh jadi klasik atau kuantum) menggunakan teknik-teknik statistik bagi jumlah yang amat besar untuk zarah-zarah yang saling bertindak dalam percubaan untuk menerangkan sifat-sifat makroskopik bagi jirim dalam keadaan pukal. Mekanik statistik klasik kemudian menghubungkan teori kinetik dan termodinamik.

Keelektromagnetan persamaan-persamaan Maxwell menerangkan sifat medan-medan elektromagnet dan pada penghujung abad yang kesembilan belas menyediakan kaitan yang amat menarik di antara teori cahaya dan teori cahaya dan teori keelektrikan dan kemagnetan. Proses perkaitan itu adalah banyak dan luar batasan.

Salingtindakan Sesuatu salingtindakan di dalm fizik adalah suatu proses di mana suatu zarah berkebolehan mempengaruhi (mengena daya terhadap) yang lain. Pada masa ini adalah kelihatan terhadap empat jenis salingtindakan. Iaitu:
a)Kuat atau nukleus-daya julat pendek yang besar di antara zarah-zarah nukleus. Contohnya, ikatan di antara nukleon-nukleon di dalam sesuatu nukleus.
b)Elektromagnet-memperhitungkan sebahagian besar daripada daya yang kita temui di dalam penghidupan sehari-hari. Contohnya, tolakan di antara jasad pepejal apabila permukaan masing-masing bersentuhan.
c)Lemah-Hanya sedikit diketahui pada masa ini. Contohnya, reputan -B bagi nukleus.
d)Graviti-hanya menjadi penting bila jisim yang amat besar terlibat (dan dengan itu daya yang menjadi keutamaan). Contohnya, Tarikan bumi pada bulan dan bulan pada bumi.

Medan salingtindakan elektromagnet dan salingtindakan graviti. Kita menggambarkan yang berikut berlaku:
a)Jasad A membina di kelilingnya satu kawasan di mana ia mempunyai kebolehan (atau keupayaan) untuk mengenakan daya. Kaasan ini ialah medan.
b) Jika jasad B masuk medan itu, kemudiannya ia mengalami suatu daya (seperti juga A yang di dalam medan yang didirikan oleh B)
Seseorang boleh mebayangkan  medan itu sebagai sebab dan daya itu sebagai kesan.

Nota: Pening jugak nak fahamkan buku bahasa Melayu yang di'translate' terus dari Bahasa Inggeris ni.. kena ada rujukan lain selain buku ini.. Tetapi penulisan ini hanya prinsip Mekanik secara umum, tidak perlu faham terlalu mendalam..

Selamat membaca!!!

3rd Principle : Hukum-Hukum Gerakan Newton

Hukum Pertama Jasad terus berada dalam keadaanya yang pegun atau dalam gerakan seragamnya pada satu garis lurus, melainkan keadaan ini diubah oleh daya luar.

Untuk sesuatu jasad berada dalam keseimbangan, misalnya, sebuah buku yang terletak di atas meja, daya-daya yang bertindak ke atasnya yakni berat buku itu ke bawah dan daya tindak balas meja itu ke atas mengimbangi satu sama lain dan daya panduannya adalah sifar. Jelaslah bahawa jasad ini akan kekal pegun melainkan sesuatu daya luar menganggu keseimbangannya.

Dalam hal sesuatu jasad yang bergerak dengan halaju malar, ia terus bergerak dengan halaju malar itu dan pada arah yang sama, melainkan sesuatu daya luar bertindak ke atasnya. Di mana terdapat daya-daya luar seperti graviti, geseran ataupun rintangan udara, halaju jasad itu akan berubah mengikut magnitud dan arah daya luar itu.

Hukum Kedua Sesuatu daya yang bertindak ke atas jasad menghasilkan pecutan pada arah daya itu, dengan keadaan daya itu berkadar dengan hasil darab jisim jasad itu dan pecutan yang dihasilkan

Bererti, daya P berkadar terus dengan ma (jisim X pecutan)
atau               P = kma, di mana k sesuatu pemalar.

Jika kita mengambil daya sebagai satu unit apabila jisim jasad itu 1 kg dan pecutan yang dihasilkan ialah 1 m/s2, maka
                     1 = k(1)(1)
                     k = 1.

Unit daya ini ialah 1 Newton (1N).
                     P = ma
atau daya (dalam N) = jisim  (dalam kg) X pecutan (dalam m/s2).

Oleh itu 1 N ditakrifkan sebagai daya yang menghasilkan pecutan 1 m/s2 ke atas jisim 1 kg.

Untuk unit-unit yang lebih besar, kiloNewton (1 kN - 1000 N) untuk daya dan tonne (1 t = 1000 kg) untuk jisim, digunakan.

Daripada takrif tadi, kita dapati
10 N menghasilkan pecutan 10 m/s2 ke atas jisim 1 kg;
10 N menghasilkan pecutan 2 m/s2 ke atas jisim 5 kg;
1 kN menghasilkan pecutan 1 km/s2 ke ats jisim 1 kg;
1 kN mengahsilkan pecutan 1 m/s2 ke atas jisim 1000 kg dan sebagainya.

Tiga perkara mesti ditegaskan di sini:
Pertama, daya mestilah bertindak terus-menerus, dan daya yang seragam menghasilkan pecutan seragam pada jasad yang diberi itu. Jika daya merupakan pukulan mengejut yang pendek (dikenali sebagai daya impuls), ia akan mengubah keadaan jasad. Jika pukulan itu dilakukan ke atas jasad yang pegun, maka jasad itu akan bergerak dan jika tidak ada daya lain yang bertindak ke atasnya, ia akan bergerak dengan halaju malar yang diperolehnya. Jika pukulan itu dilakukan ke atas jasad yang bergerak, maka ia akan memberikan jasad itu satu halaju malar yang bertambah ataupun berkurangan bergantung kepada arah pukulan itu sama ada pada arah yang sama ataupun bertentangan dengan gerakan asal jasad itu.

Kedua, daya yang bertindak ke atas jasad kita maksudkan daya paduan ke atas jasad itu. Jika ia terdiri daripada dua atau lebih daya yang bertindak pada arah-arah yang berlainan, daya ini adalah paduannya, yakni hasil tambah atau beza daya-daya yang terlibat itu. sekiranya paduannya sifar, tidak ada pecutan yang terjadi.

Misalnya, enjin keretapi mengenakan tarikan ke atas keretapi itu untuk bergerak ke hadapan dinamakan daya tarikan enjin, sementara pada masa yang sama ada rintangan-rintangan kepada gerakan keretapi disebabkan oleh daya geseran, rintangan udara, daya brek dan sebagainya. Jika daya tarikan melebihi jumlah rintangan-rintangan, maka keretapi bergerak dengan satu pecutan. Jika jumlah rintangan-rintangan melebihi daya tarikan, atau jika enjin dimatikan, maka keretapi itu akan bergerak dengan satu bantutan hingga ia berhenti. Akan tetapi, sekiranya daya tarikan itu betul-betul diimbangi oleh rintangan-rintangan maka pecutannya adalah siffar, yakni keretapi akan bergerak dengan laju yang telah dicapainya.

Ketiga, dalam persamaan gerakan P dan a mestilah selalunya pada arah yang sama. Jika daya menghasilkan satu pecutan negatif (yakni satu bantutan) pada jasad, maka daya merupakan daya bantutan yang bertindak pada arah yang bertentangan dengan gerakan itu. Apabila menggunakan persamaan bagi menyelesaikan masalah-masalah, dan sekiranya arah gerakan jasad dianggap sebagai positif, maka bantutan dan daya bantutan mestilah dihitung sebagai negatif.

Hukum Ketiga Untuk setiap tindakan selalunya ada satu tindak balas yang sama pada arah yang bertentangan.

Pertimbangkan satu objek yang terletak di atas sebuah meja. Tindakan objek itu di atas meja merupakan beratnya yang disebabkan oleh tarikan graviti bumi. Berat ini bertindak dia atas meja, dan tindak balas meja itu adalah sama tapi merupakan daya ke arah atas objek itu. Berat dan tindak balas mengimbangi satu sama lain, dengan demikian mengizinkan objek itu kekal pegun di atas meja. Akan tetapi, sekiranya meja itu tidak cukup kuat untuk memberikan tindak balas ini, maka ia akan runtuh dan objek akan jatuh.

Pertimbangkan juga satu jisim yang digantung dalam keadaan pegun oleh seutas tali. Ada satu tarikan ke bawah ke atas tali itu disebabkan oleh berat jisim itu. Supaya jisim itu berada dalam keadaan demikian, mestilah ada satu daya atau tindak balas yang sama dan bertentangan ke atas jisim itu. Ini diberikan oleh tegangan pada tali.

Satu contoh lagi mengenai hal ini dengan jelasnya ditunjukkan oleh tindakan putaran penyiram air yang digunakan untuk menyiram tanaman. Air mengalir naik ke corong yang tegak, sepanjang lengannya dan terpancut keluar selepas pemesongan sudut tepat selanjutnya. Sambil air keluar dari corong (tindakan) tindak balas ke atas corong menujah corong itu ke belakang dan mengekalkan putarannya.

2nd Principle : Beams and Bernoulli's Principle

Beams are long bars of rigid material used for bridging gaps. A beam is possibly the simplest example of a structure. The exaggerated sagging of the beam in the diagram highlights that, when in place, the lower half of a beam is in tension while the upper half is in compression. The tension along the lower half of the beam can only be withstood by a material that is strong and the deflection will be small only for a material with a high Young's modulus. This is why steel is favored for beams. Where concrete is used, the beam is reinforced with steel rods along its lower half. Concrete beams are even stronger if tensioned steel rods are used to prestress the concrete. A low value for the bending implies high stiffness.  

Bernoulli's Principle states that the pressure p in a fluid, in conditions of stream-line flow, satisfies the equation:

                  p + 1/2 pv2 + pgh = constant

Streamline flow is the smooth flow of a fluid without any eddies due to turbulence. It is destroyed when a fluid flows along a pipe or a canal too fast.

Notice that all the quantities in the equation are evaluated at a point; p is thrust per unit area at a point, p is mass per unit volume at a point, v is the rate of change of displacement at a point,g is the gravitational field strength at a point and h is the vertical distance of the point from a reference level.

The middle term in the expression, 1/2pv2, is called the dynamic pressure. The static pressure, p+pgh, the sum of an instrintic component p and a gravitational potential energy component pgh. The instrintic component matters more in gases, while the gravitational potential energy component is often the significant component in moving liquid masses.

In key applications, the change in level h is usually too small to be relevant and increase in speed brings about a drop in pressure. Three applications of the principle are illustrated in the diagram below:

The pressure gage is the first diagram records the higher pressure in the duct compared with the pipe; the air flows faster within the pipe than within the duct. The arrangement is the basis of carburetor design. 

The second example is the airfoil. It is so shaped that air flows faster over one surface than the other. There is a drop in pressure that gives a net force (or lift) on the airfoil from the low speed side toward the high speed side. This is the principle of the airplane wing but it explains the action, too, of sails on sailboats and their rudders.

The third example is the pitot-static tube. The tube is mounted parallel to streamlines in a moving fluid. The fluid runs past the holes in the outer tube and reduces the pressure.The inner tube has a hole facing the current and catches its full force. The reading on the pressure gage can be used to calculate the speed of the fluid.

Sains Membawa kepada IMAN

Sains, apabila dikaitkan dengan wahyu, boleh menyebabkan perubahan yang mengagumkan. Perubahan itu adalah meninggalkan kekufuran menuju keimanan. Salah seorang tokoh yang mendapat hidayah kesan daripada pengkajian sains dikaitkan dengan Al-Quran adalah Profesor Tejatat Tejasen. Beliau merupakan seorang pakar dalam bidang anatomi dan pernah menjadi dekan di Fakulti Perubatan di Universiti Chiang Mai, Thailand.

Di Konferensi Perubatan ke-8 yang diadakan pada tahun 19883 di Riyadh, Saudi Arabia, beliau pernah bangun berucap dan berkata "Tiga tahun yang lepas saya berminat dengan Al-Quran. Saya meyakini segala yang direkodkan dalam Al-Quran empat belas ratus tahun dahulu adalah benar kerana boleh dibuktikan secara saintifik. Oleh sebab RASULULLAH tidak tahu membaca dan menulis, beliau semestinya merupakan seorang utusan yang menyampaikan kebenaran daripada Tuhan Maha Pencipta. Sudah sampai masanya untuk saya berkata 'Laa ilaaha illALLAH, MUHAMMAD Rasulullah,"(Ucapan beliau dapat dilihat dalam rakaman video This is The Truth oleh Abdul Majid Al-Zindani. Transkrip dalam Bahasa Inggeris diterbitkan oleh Abdullah M. Al-Rehaili, This is The Truth, Muslim World League, Makkah Al-Mukarramah, 1995.)

Sains Al-Quran juga mengagumkan Dr Gary Miller. beliau adalah seorang pakar matematik di samping seorang tokoh dalam bidang ilmu teologi Kristian. Pada tahun 1978, beliau dihadiahkan dengan sebuah Al_Quran terjemahan Bahsa Inggeris. Ilmu yang beliau peroleh daripada Al-Quran mengubah hidupnya kerana selepas itu beliau memeluk ISLAM. Melalui tulisannya yang bertajuk The Amazing Quran beliau berkata, "Seperkara yang mengejutkan golongan yang bukan ISLAM selepas mereka mengkaji Al-Quran adalah ia tidak seperti yang mereka jangkakan. Bagi mereka, Al-Quran adalah sebuah kitab tua yang datang daripada padang pasir arab dan berumur lebih kurang 14 abad. Mereka menjangkakan isi-isinya pasti juga tua lagi kuno seperti umurnya. 

Sebahagian daripada mereka pula menjangkakan kerana Al-Quran datang dari padang pasir, maka pasti banyak cerita mengenai padang pasir. Tiba-tiba mereka menyedari ia tidak seperti itu. Al-Quran boleh dikaji secara saintifik kerana mengutarakan sesuatu yang tidak diutarakan oleh kitab-kitab agama lain secara amnya. Malah Al-Quran mampu menyahut cabaran ahli-ahli sains. Konsep sains pada hari ini adalah satu konsep yang memerlukan bukti. Apabila seseorang mengutarakan sesuatu teori, pakar-pakar sains tidak akan mempedulikannya apabila disertakan dengan bukti dan sanggup melalui beberapa ujian yang saintifik. Al-Quran sebenarnya sanggup diperlakukan seperti itu bagi membuktikan kebenaran.Seribu empat ratus sudah berlalu dan tidak ada sesiapa juga yang mampu membuktikan kepalsuan Al-Quran. Al-Quran adalah sebuah kitab yang hak lagi benar."

Dipetik dari buku Quran Saintifik karya Dr. Danial Zainal Abidin.

1st Principle: Archimedes' Principle

Archimedes' principle states that a body which is wholly or partially immersed in a fluid is acted on by an upward force equal to the weight of fluid displaced. The upward force is called an upthrust. The resultant force on the body is the difference between the upthrust and body's weight. This difference is zero for a floating body.The first diagram shows a brick under water.The bottom of the brick is lower than the top and the water pressure acting on the bottom of the brick is slightly greater than the water pressure acting across the top. The upward thrust FB exceeds the downward thrust FA. The difference between these two thrusts, (FB-FA) is the upthrust exerted by the water on the brick. If the brick were replaced by an equal volume of water, the new mass of water would keep quite still. The weight of this new mass of water is just equal to the upthrust (FB-FA). The weight of the displaced water just equals the upthrust on the brick. the second diagram applies the same ideas to a block of wood floating on water. Here the upthrust equals the weight of the wood, which equals the weight of water displaced, and this is known as the law of flotation. What is the true for a brick under water or for a block of wood floating on water is true for any kind of body immersed in any kind of fluid or floating upon it. Secara kesimpulannya, Archimedes' principle ini berkait rapat dengan Bouyancy dan amount of water displaced apabila kita letakkan bongkah kayu ke dalam air,, maka jumlah air yang displaced itu sama dengan kayu yang diletakkan. Notice the principle is about the weight of fluid displaced. Archimedes' principle will not operate in weightless circumstances, like a spacecraft.