2.2 Terbitnya Fisika Experimantil (Kinematika Lintasan Partikel , Astrodinamika Observasional dan Hukum kwadrat kecepatan aliran fluida)
Satu abad setelah wafatnya Leonardo da Vinci para pemikir – pemikir Filsafat Alam ( sebutan untuk Ilmu Fisika saat itu ) mulai membuat alat untuk memperagakan gejala – gejala alam fisik yang mereka teliti.
Penemuan peralatan – peralatan ukur untuk dimensional seperti , Jangka , Busur Derajat serta peralatan observasi jauh seperti Teleskop , telah merangsang terbukanya cakrawala baru dalam mempelajari Filsafat Alam melalui peralatan –peralatan ini.
Maka lahirlah Ilmu Filsafat Alam Experimentil , yang saat ini dikenal dengan nama Ilmu Fisika Experimental .
Pada abad awal penemuan peralatan – peralatan experimental ini , peralatan Teleskop merupakan peralatan experimen yang paling diminati untuk digunakan.
Dengan Teleskop ini para ahli Filsafat Alam dapat menguak rahasia gerakkan benda – benda langit seperti Planet – planet , bulan dan Matahari , serta memprakirakan bentuk lintasan geraknya. Maka Lahirlah pada zaman itu Ilmu Pergerakan Benda Langit yang disebut sebagai “ Celestial Mechanics “ yang pada abad modern ini dikenal dengan nama “Astrodinamika “
Pada Pasal – pasal berikut dibahas secara rinci perkembangan yang dilakukan oleh para akhli Filasafat Alam Experimentil terkemuka saat itu Galileo Galilei , dan beberapa ilmuwan yang muncul sesudahnya.
2.2.1 Galileo Galilei ( 1564 – 1642 ) : perintis Kinematika Lintasan Partikel
Galileo Galilei dilahirkan pada 15 februari 1564 di kota Pisa , Italia. Ia anak tertua dari tujuh bersaudara putera seorang akhli teori Musik sekaligus pemusik Vinzensio Galilei . Pada tahun 1581, di usianya yang ke 17 ia dikirim oleh ayahnya untuk belajar kedokteran di Universitas Pisa. Namun selama jadi mahasiswa di Universitas tersebut Galileo semakin tertarik pada Ilmu Matematika.
Meskipun ditentang oleh ayahnya , Galileo keluar dari Universitas tanpa menyelesaikan studi kedokterannya, untuk mendalami teori-teori Matematika dari Euclid dan Archimedes , secara mandiri
Delapan tahun kemudian, hasil dari belajar matematika secara mandiri ini membawa Galileo , kekedudukan Guru Besar Matematika di Universitas Pisa. Namun karena sikapnya yang amat menentang ide-ide Aristotelian, yang saat itu diyakini secara mutlak kebenarannya, Galileo tidak begitu disenangi oleh para sejawatnya. Selanjutnya karena gaji yang rendah Galileo mengundurkan diri dari Universitas Pisa dan pindah ke Universitas Padua yang lebih bergengsi dengan bayaran yang lebih mahal, sebagai Professor Matematika. Di Universitas Padua inilah kebebasan akademik dari pemikiran-pemikirannya dijamin. Namun kebebasan inilah yang membawa malapetaka baginya.
.2.2 Konsepsi Galileo pada pengembangan kinematika lintasan Partikel
Galileo Galilei memperkenalkan untuk pertama kalinya konsep – konsep inersia dan momentum. Ia mengamati bahwa akibat dari adanya gaya adalah untuk mengubah gerakan. Hal ini menentang pandangan Aristotle yang mengatakan bahwa gaya diperlukan untuk mempertahankan gerakan.
Penemuan Galileo
- Bahwa jarak turun dari benda berat yang dijatuhkan akan sebanding
dengan kwadrat waktunya
- Bahwa gerak benda dapat diuraikan dalam komponen yang membentuk
parallelogram dengan gerak benda sebagai diagonalnya.
- Bahwa lintasan proyektil yang ditembakkan keudara akan berbentuk
Parabola , kecuali bila efek hambatan udara memperlambatnya.
Temuan brillian dari Galileo Galilei ini sangat bertentangan dengan konsep Aristotle yang saat itu diakui sebgai kebenaran oleh khalayak ilmuwan
Aristotle berpendapat bahwa lintas terbang proyektil yang ditembakkan dari meriam pertama – tama akan berupa garis lurus dengan kemiringan sesuai kemiringan laras meriam . Setelah itu lintasan dilanjutkan dengan vertikal kebawah.
Aristotle berpendapat bahwa lintas terbang proyektil yang ditembakkan dari meriam pertama – tama akan berupa garis lurus dengan kemiringan sesuai kemiringan laras meriam . Setelah itu lintasan dilanjutkan dengan vertikal kebawah.
Aristotle mendasari pendapatnya itu dengan suatu keyakinan bahwa suatu benda alami hanya bisa melintas menurut satu bentuk garis lurus untuk satu saat.
Pandangan Aristotle tersebut dipersalahkan oleh Galileo karena tidak konsisten dengan pengamatan yang sebenarnya
Seorang filosof setelah Aristotle memperbaiki pandangan dengan mengatakan bahwa lintasan proyektil mula-mula miring lurus, kemudian menuruti ruas lingkaran dan selanjutnya vertikal kebawah
Melalui percobaan – percobaan proyektil yang dijatuhkan bebas dari udara , Galileo mulai memperhatikan pengaruh hambatan udara pada lintas jatuh proyektil yang terjadi.
Ia berpendapat bahwa dua benda dengan berat berbeda akan selalu jatuh pada saat yang sama jika dilepas dari ketinggian yang sama , jika pengaruh hambatan udara diabaikan.
Namun bila pengaruh udara diperhitungkan hasilnya akan lain . Galileo menyatakannya sebagai berikut
“ Namun hambatan udara akan selalu mempengaruhi bentuk lintasan dari benda “
Dengan demikian , seperti halnya dengan Leonardo da Vinci , Galileo juga berpendapat bahwa udara memberikan hambatan pada benda yang bergerak didalamnya. Hambatan ini selanjutnya dikenal sebagai Gaya Hambat atau Drag.
Seperti juga dengan pendahulunya Galileo belum mampu menerka berapa besar gaya hambat dari udara ini.
(bersambung…)