JUN 06 2013

Konsep Fisika Dasar – Mekanika Klasik

Mekanika klasik merupakan hasil karya besar dari Isaac Newton (1642 – 1727). Mekanika klasik mempelajari pergerakan benda (benda dapat berupa batu, daun, manusia, mobil, meja, planet, dan lain-lain). Namun, tidak semua gerakan dapat dijelaskan dengan mekanika klasik. Ada suatu parameter yang membatasi ruang lingkup pembahasan mekanika klasik yaitu “kecepatan”. Konsep mekanika klasik hanya dapat dipakai jika kelajuan benda jauh lebih kecil daripada kelajuan cahaya ( v << c).
Karena membahas gerakan benda (motion), banyak sekali hal yang dapat dibahas dengan mekanika klasik. Hal itu meliputi:

1. Lintasan gerak
2. Kecepatan
3. Waktu tempuh
4. Percepatan
5. Gaya
6. Momentum
7. Impuls
8. Energi
9. Daya
10. Torka
11. Dan lain-lain

Pada umumnya seluruh bahasan mekanika klasik di atas merupakan hasil penurunan dari ketiga hukum Newton yang terkenal.

• Hukum Newton 1 ( ∑F = 0 ) menjelaskan peristiwa statika dimana benda akan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan jika tidak ada gaya netto yang bekerja pada benda tersebut. Kondisi yang memenuhi hukum newton 1 disebut kondisi kesetimbangan.
• Hukum Newton 2 ( ∑F = dp/dt ) menjelaskan segala kondisi benda yang berada di luar kondisi kesetimbangan. Ini ditandakan dengan adanya percepatan (perubahan kecepatan) pada benda tersebut.
• Hukum Newton 3 ( F aksi = – F reaksi ) menjelaskan gaya interaksi antara dua benda. Apabila benda A mengerahkan gaya pada benda B, maka benda A juga akan merasakan gaya reaksi dari benda B yang besarnya sama namun arahnya berlawanan. (mungkin yang ini sedikit membingungkan bagi pemula).

Konsep dasar lain yang perlu adalah hukum kekekalan energi. Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, namun dapat berubah bentuknya.

Secara konsep mekanika klasik,

• jumlah energi di dalam suatu sistem tidak dapat berubah selama tidak ada interaksi dari luar sistem tersebut.
• bentuk energi di dalam suatu sistem dapat bermacam-macam dan masing-masing memiliki kadar yang dapat berubah-rubah tergantung peristiwa yang terjadi dalam sistem tersebut. Wah.. menarik bukan?

Teori Gravitasi Newton
Sebagai tambahan, Newton juga mempublikasikan teorinya tentang gravitasi. Teori ini menjelaskan bahwa gaya tarik-menarik akan bekerja pada dua buah benda yang memiliki massa. Gaya gravitasi ini berbanding terbalik dengan jarak kuadrat antara dua benda tersebut. Dengan persamaan gravitasi Newton, ditambah dengan 3 hukum Newton dan hukum kekekalan energi sudah dapat menjelaskan tentang pergerakan tata surya dan planet secara cukup akurat.
Untuk beberapa persoalan mekanika klasik yang berhubungan dengan interaksi massa benda yang relatif kecil (seperti mobil, balok atau bola) mungkin tidak memerlukan memerlukan teori gravitasi karena gaya graviasinya dapat diabaikan.
Dengan memperdalam ketiga aspek ini menggunakan konsep berpikir yang benar serta sedikit kemampuan matematis, anda pasti dapat menguasai mekanika klasik dengan cepat, setidaknya anda dapat memahami kejadian-kejadian alam yang dapat dijelaskan menggunakan mekanika klasik.
Bekal untuk mempelajari mekanika klasik adalah :

• kemampuan logika
• pemikiran yang luas dan sistematis
• kemampuan matemetika yang mencukupi
• aljabar
• trigonometri
• kalkulus dasar (integral dan diferensial sederhana)
• kalkulus lanjut (hanya untuk tingkat mahasiswa. Olimpiade tingkat SMA tidak perlu mempelajari ini)
• barisan dan deret
• vektor
• tensor (untuk tingkat mahasiswa)

Yang dipelajari secara garis besar hanya :

•  Hukum Newton
•  Hukum kekekalan energi
•  Teori gravitasi Newton

Jadi, kalau anda menemukuan rumus-rumus atau persamaan baru pada saat mempelajarinya itu tidak lain adalah penurunan dari kedua hukum di atas