Aplikasi fisika dalam teknologi pertanian

1.pengairan (Fisika berkenaan dengan fluida, mekanika fluida)Pengairan wilayah pertanian menggunakan pompa untuk distribusi air. Pompa merupakan mekanisme yang menerapkan asas fisika berupa kelestarian momen momentum atau menerapkan persamaan hukum newton. Hal ini terlihat pada mekanisme kerja impeller pompa sentrifugal.

Pompa sentrifugal

Satu cara untuk menambah energi kepada fluida cair adalah dengan memutar fluida tersebut dalam arah melingkar. Gaya yang mengakibatkan sebuah objek terlempar keluar

dalam gerak melingkar disebut gaya sentrifugal.

Bagian pompa yang memutar flluida cair disebut impeller. Fluida cair mengalir melalui inlet pompa dan masuk kedalam titik pusat impeller. Selanjutnya impeller akan menggerakkan fluida tersebut dalam gerak melingkar, Fluida cair akan didorong dari titik pusat menuju bagian terluar dari bibir impeller seperti yang ditunjukkan gambar 1.2. Semakin cepat impeller berputar, akan semakin cepat fluida cair bergerak. Impeller disusun dari rangkaian vanes atau blade, yang berfungsi untuk mengarahkan aliran fluida).

Gaya centrifugal mendorong fluida cair menjauhi titik pusat impeller. Selanjutnya fluida cair memasuki rumah pompa ketika terlempar keluar dari bagian terluar impeller tersebut. Ketika fluida cair memasuki rumah pompa, kecepatannya akan berkurang. Berkurangnya kecepatan fluida cair akan menaikkan tekanan fluida cair.

Pada saat gaya centrifugal menggerakkan fluida cair menjauhi pusat impeller, daerahbertekanan rendah akan terbentuk pada pusat impeller. Terbentuknya daerah bertekanan rendah pada pusat impeller selanjutnya akan mampu mengalirkan fluida cair dari system masuk kedalam impeller. Pada pompa centrifugal, fluida cair digerakkan oleh gaya centrifugal dari daerah bertekanan rendah di pusat impeller menuju daerah bertekanan tinggi di discharge pompa.

Gambar 1.1. impeller

Gambar 1.2. arah gerak fluida

Gambar 1.3. pompa sentrifugal

2.aplikasi pengolahan hasil tanaman (mekanika fluida dan termodinamika)

pengolahan hasil pertanian misalkan mesin pengering merupakan aplikasi fisika di bidang pertanian. Mesin pengering yang menggunakan burner menerapkan konsep fisika dengan kaidah pembakaran. Teknologi modern menerapkan pengering microwave, pemanfaatan gelombang mikro untuk mengeringkan produk pertanian. panasnya

Oven microwave

Oven mikrogelombang bekerja dengan memancarkan radiasi gelombang mikro, biasanya pada frekuensi 2.450 MHz (dengan panjang gelombang 12,24 cm), melalui makanan. Molekul air, lemak, dan gula dalam makanan akan menyerap energi dari gelombang mikro tersebut dalam sebuah proses yang disebut pemanasan dielektrik. Kebanyakan molekul adalah dipol listrik, yang berarti mereka memiliki sebuah muatan positif pada satu sisi dan sebuah muatan negatif di sisi lainnya, dan oleh karena itu mereka akan berputar pada saat mereka mencoba mensejajarkan diri mereka dengan medan listrik yang berubah-ubah yang diinduksi oleh pancaran gelombang mikro. Gerakan molekuler inilah yang menciptakan panas.

Gelombang mikro

Gelombang mikro atau Mikrogelombang (microwave) adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency, SHF), yaitu di atas 3 GHz (3x109 Hz).

Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan menjadi panas dan masak dalam waktu singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam pengering microwave.

3.pemilahan produk pertanian (fisika getaran)

Beberapa produk pertanian menggunakan vibrating screen untuk memilah produknya.

Vibrating screen

Mesin ini menyesuaikan amplitudo melalui tube-shaped violent vibration screen antara eccentric shaft dan eccentric blocks. Mesin berputar seperti lingkaran sehingga material dapat tersaring.

Gambar 2.1. oven microwave