Minggu ke 4 Newton : Hukum Gravitasi
Kontribusi Newton pada Fisika
✔
✔
✔
Hukum-hukum Gerak ( Hukum 1, 2, dan 3 Newton) Hukum Gravitasi. Hukum Gravitasi Newton mungkin boleh dikatakan sebagai dasar bagi Kosmologi Newtonian.
Aristoteles, Galileo dan Newton
Supaya ada kesinambungan, perlu dilakukan pembandingan antara Aristoteles, Galileo dan Newton mengenai hukum-hukum gerak dan kosmologi. Aristoteles = A; Galileo = G; Newton = N dan K = Komentar.
Aristoteles ✔
✔
Hukum gerak untuk benda-benda di bumi berbeda dengan benda-benda langit. Gerak dibagi dua: ● gerak alami ● gerak terpaksa
Aristoteles: Gerak alami ●
●
●
●
Gerak benda dengan sendirinya, dengan arah yang bergantung pada komposisi benda. Setiap benda tersusun atas tanah, air, udara, api (untuk benda bumi) atau eter (untuk benda langit). Gerak alami akan mengarahkan benda menuju tempat asalnya sesuai kandungannya yang dominan. Contoh: benda yang tersusun atas tanah akan jatuh bebas menuju pusat bumi. Benda langit yang tersusun atas eter akan bergerak melingkar secara terus-menerus.
Aristoteles: Gerak terpaksa ✔
✔
Gerak karena dorongan dan tarikan secara langsung (Aristoteles menghindari vakum; belum ada konsep medan). Contoh: Gerak benda dengan kecepatan tetap; benda itu harus ditarik atau didorong (Aristoteles tidak mengenal gesekan sebagai gaya).
Newton Hukum gerak di bumi sama dengan di langit. Hukum gerak berlaku di mana saja di alam semesta. Gerak benda juga dibagi atas gerak alami dan gerak terpaksa. Gerak terpaksa dinyatakan lewat konsep gaya (berupa gaya kontak; Newton juga belum mengenal konsep medan). Gerak alami adalah gerak tanpa gaya. Komposisi benda tidak diperhatikan; sebagai gantinya adalah konsep massa.
Newton: Hukum-hukum ✔
✔
Hukum 1 Newton, menyatakan gerak alami (Hukum inersia) : ● Gerak alami adalah gerak dengan kecepatan tetap. Hukum 2 Newton, menghubungkan gaya dengan massa secara matematik sehingga kita bisa menentukan gerak yang dialami benda secara kuantitatif dengan menggunakan matematik (pada khususnya kalkulus yang ditemukan [atau di-invensi ?] oleh Newton juga).
Clockwork Universe A corollary to Newton's ideas was the so called Clockwork Universe model. A concept that states that the total momentum of the Universe is conserved, interactions redistribute the momentum, but the total never changes. In this model, God only starts the clock (initial cause), then it runs by itself for the rest of time.
Komentar (1) Galileo merupakan figur peralihan antara Aristoteles dan Newton. Pentingnya Galileo adalah pada dimulainya penggunaan eksperimen dan matematika dalam pengembangan fisika. Dalam hal penemuan hukum-hukum gerak, Galileo berada di antara kedua tokoh Aristoteles dan Newton, sebagian Newtonian (misalnya gerak jatuh bebas), namun sebagian lagi masih Aristotelian (masih mempertahankan lintasan lingkaran sebagai keharusan). Galileo sudah menemukan prinsip inersia, tapi dengan lintasan berbentuk lingkaran.
Komentar: 2 Perhatikan perubahan penting tentang pembedaan bumi dan langit. Bagi Aristoteles bumi adalah pusat alam semesta, sangat penting dan khusus sehingga hukumnya dibedakan dari hukum langit yang lebih sederhana (komposisi aeter dan orbit lingkaran). Bagi Newton bumi hanyalah tempat yang biasa, sehingga hukum di bumi juga harus berlaku di mana saja di alam semesta. Eksperimen di bumi bisa digunakan untuk memahami apa yang terjadi di langit.
Komentar: 3 Hukum gerak antara Aristoteles dan Newton tidaklah berlawanan (sehingga timbul miskonsepsi bahwa ada yang benar dan salah di antara keduanya). Perbedaan terjadi karena perbedaan konsep. Bagi Newton, gesekan adalah gaya sehingga kita bisa membicarakan situasi tanpa adanya gesekan. Ini adalah situasi eksperimental yang tidak mudah. Bagi Aristoteles, gesekan bukan gaya, melainkan situasi alami yang tidak bisa dihindari. Dengan begitu memang benar bahwa supaya benda bergerak dengan kecepatan konstan kita harus memberikan gaya (untuk mengimbangi gaya gesekan yang “hidden”).
Kontribusi Newton pada Fisika
Hukum Gravitasi Newton menyatakan bagaimana gaya yang bekerja pada sebuah benda akibat kehadiran atau adanya benda-benda lain di sekitarnya. Ingat bahwa bagi Newton, sebuah benda diwakili oleh massanya sehingga dengan menggunakan Hukum Gravitasi dan Hukum-hukum Gerak kita akan bisa menghitung gerakan dari seluruh benda di alam semesta. Inilah kosmologi Newtonian.
