SEJARAH FISIKA

MARIATUL KIPTIYAHWILUJENG AFIFAH A.F

ARIGITA PRAHMANA P.

Periode I

1. Aristoteles ( 384-332 SM )Aristoteles dilahirkan di kota Stagira, Macedonia, 384 SM.

Ayahnya seorang ahli fisika kenamaan. Pada umur tujuh belas tahun Aristoteles pergi ke Athena belajar di Akademi Plato. Dia menetap di sana selama dua puluh tahun hingga tak lama Plato meninggal dunia. Dari ayahnya, Aristoteles mungkin memperoleh dorongan minat di bidang biologi dan "pengetahuan praktis".

Aristoteles merupakan orang pertama pada periode ini yang mengemukakan cabang mekanika yang berurusan dengan hubungan timbal balik antara gerak dan gaya yaitu bidang dinamika. Ia mengemukakan suatu argumen tentang sifat bawaan dari berbagai benda yang memberikan alasan untuk berbagai sifat tersebut dalam daya intrinsik khusus dari benda itu sendiri.

2. Archimedes (287-212 SM)

Archimedes ilmuwan Yunani abad ke-3 SM. Archimedes adalah seorang arsitokrat. Archimedes adalah anak astronom Pheidias yang lahir di Syracuse, koloni Yunani yang sekarang dikenal dengan nama Sisilia. Membicarakan Archimedes tidaklah lengkap tanpa kisah insiden penemuannya saat dia mandi. Saat itu dia menemukan bahwa hilangnya berat tubuh sama dengan berat air yang dipindahkan.

Archimedes adalah orang yang mendasarkan penemuannya dengan eksperiman. Sehingga, ia dijuluki Bapak IPA Eksperimental. Archimedes memulai tradisi “Fisika Matematika” untuk menjelaskan tentang katrol, hukum-hukum hidrostatika dan lain-lain. tradisi Fisika Matematika berlanjut sampai sekarang. Berikut Archimedes adalah pencetus hukum daya apung yang dikenal pula sebagai prinsip Archimedes.

3. Eratoshenes (273 – 192 SM)

Eratoshenes melakukan penghitungan diameter bumi pada tahun 230 SM. Dia menengarai bahwa kota Syene di Mesir terletak di equator, dimana matahari bersinar vertikal tepat di atas sumur pada hari pertama musim panas.

Periode II ( Awal Sains 1550-1800 M )

1. Galileo ( 1564 M - 1642 M) Galileo Galilei (lahir di Pisa, Toscana, 15 Februari 1564 – meninggal di Arcetri, Toscana, 8 Januari 1642 pada umur 77 tahun) adalah seorang astronom, filsuf, dan fisikawan Italia yang memiliki peran besar dalam revolusi ilmiah.

Bidang Mekanika (hukum benda jatuh)

1. Sumbangan penting pertamanya di bidang mekanika.Aristoteles mengajarkan, benda yang lebih

berat jatuh lebih cepat dibandingkan benda yang lebih ringan, dan bergenerasi-generasi kaum

cerdik pandai menelan pendapat filosof Yunani yang besar pengaruh ini. Tetapi, Galileo

memutuskan mencoba dulu benar-tidaknya, dan lewat serentetan eksperimen dia berkesimpulan

bahwa Aristoteles keliru. Yang benar adalah, baik benda berat maupun ringan jatuh pada kecepatan

yang sama kecuali sampai batas mereka berkurang kecepatannya akibat pergeseran udara.

(Kebetulan, kebiasaan Galileo melakukan percobaan melempar benda dari menara Pisa tampaknya

tanpa sadar). Mengetahui hal ini, Galileo mengambil langkah-langkah lebih lanjut. Dengan hati-hati

dia mengukur jarak jatuhnya benda pada saat yang ditentukan dan mendapat bukti bahwa jarak

yang dilalui oleh benda yang jatuh adalah berbanding seimbang dengan jumlah detik kuadrat

jatuhnya benda.Penemuan ini (yang berarti penyeragaman percepatan) memiliki arti penting

tersendiri. Bahkan lebih penting lagi Galileo berkemampuan menghimpun hasil penemuannya

dengan formula matematik. Penggunaan yang luas formula matematik dan metode matematik

merupakan sifat penting dari ilmu pengetahuan modern.

2. Hukum BandulPada suatu hari ia masuk ke Katedral kota itu.

Disitu ia melihat lampu gantung yang sedang dinyalakan oleh koster (pelayan gereja). Lampu-lampu itu berayun-ayun karena disentuh koster. Lebar ayunanya bermacam-macam.Galieo menghitung lamanya ayunan dengan denyut nadinya karena waktu itu belum ada arloji atau alat ukur lainnya. Setiba dirumah ia mengulangi peristiwa itu dengan bola dari berbagai ukuran dan berat. Akhirnya ia menemukan hukum ini:”Waktu ayun tidak tergantung pada lebar ayun dan berat bandul, asal lebar ayun tidak terlalu besar”.

3. Hukum Kelembaman

Sumbangan besar Galileo lainnya ialah penemuannya mengenai hukum kelembaman.

Sebelumnya, orang percaya bahwa benda bergerak dengan sendirinya cenderung menjadi

makin pelan dan sepenuhnya berhenti kalau saja tidak ada tenaga yang menambah kekuatan

agar terus bergerak.Tetapi percobaan-percobaan Galileo membuktikan bahwa anggapan itu

keliru.Bilamana kekuatan melambat seperti misalnya pergeseran, dapat dihilangkan, benda

bergerak cenderung tetap bergerak tanpa batas. Ini merupakan prinsip penting yang telah

berulang kali ditegaskan oleh Newton dan digabungkan dengan sistemnya sendiri sebagai

hukum gerak pertama salah satu prinsip vital dalam ilmu pengetahuan.

Pompa Penghisap

Selain itu, Galileo merupakan orang pertama yang membuat pompa penghisap. Dalam

percobaannya didapat bahwa tinggi air yang dihisap oleh pompa tidak bisa lebih dari 33 kaki.

Descartes ( 1596 M – 1661 M ) 1. Hukum Gerak Descartes

Hukum Gerak Descartes terdiri atas dua bagian, dan memprediksi hasil dari

benturan antar dua massa:

Bila dua benda memiliki massa dan kecepatan yang sama sebelum terjadinya

benturan, maka keduanya akan terpantul karena tumbukan, dan akan

mendapatkan kecepatan yang sama dengan sebelumnya.

Bila dua benda memiliki massa yang sama, maka karena tumbukan tersebut,

benda yang memiliki massa yang lebih kecil akan terpantul dan menghasilkan

kecepatan yang sama dengan yang memiliki massa yang lebih besar. Sementara,

kecepatan dari benda yang bermassa lebih besar tidak akan berubah

• Evangelista Torricelli (1608-1647) • Evangelista Torricelli lahir di Faenza (italia) pada

tanggal 15 Oktober 1608.Ia merupakan anak dari pasangan Gaspare Torricelli dengan Caterina Angetti. Ia adalah anak sulung dari tiga anak pasangan suami istri ini hidup serba kekurangan karena Gaspare hanyalah seorang buruh pabrik tekstil. Melihat bakat Torricelli menonjol dan tidak mempunyai kemampuan untuk memberi pendidikan, maka kedua orang tuanya mengirim anak sulung ini ke pamannya, Jacopo, seorang paderi. Torricelli dididik sampai siap masuk sekolah Jesuit.

• Otto von Guericke ( 1602 M – 1686 M)• Lahir pada tanggal 20 November 1602 dari keluarga

ningrat di Magdeburg , Jerman Tahun 1617 ia menjadi mahasiswa di Universitas Leipzig. Karena pecahnya Perang Tiga Puluh Tahun, studinya di Leipzig terganggu dan kemudian ia belajar di Julia Academia di Helmstedt dan universitas-universitas Jena dan Leiden. Pada terakhir ini dia menghadiri kursus pada matematika, fisika dan teknik fortifikasi.Pendidikannya diselesaikan oleh perjalanan sembilan bulan lama untuk Perancis dan Inggris.

• Blaise Pascal ( 1623 M -1662 M )• Blaise pascal lahir pada tanggal 19 juni 1623 di Clermont, Auvergne (prancis).

Ayahnya bernama Etienne Pascal seorang pengacara terkenal di paris sehingga ia di percayakan memegang jabatan sebagai presiden lembaga bantuan hokum di Clermont. Ibunya bernama Antoinette Begon yang meninggal dunia pada tahun 1626. Pascal tiga bersaudara dan waktu kecil kesehatannya kurang baik, sehingga lemah dan sering sakit.

• Percobaan konsep dan teori yang dikembangkan• Selain percobaan dalam bidang matematika , ternyata pascal juga banyak

melakuka percobaan dalam bidang fisika, terutama yang berhubungan dengan tekanan udara dan tekana air. Salah satu hasil percobaannya adalh menghasilkan suatu hokum dalam fisika yang kita kenal dengan “hokum pascal”. Dan Blaise Pascal mengemukakan hukum Pascal yang berbunyi: “ Tekanan yang diberikan zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar”. Penemuan Pascal menunjukkan bahwa Tuhan telah menetapkan hukum alam tidak lain untuk kesejahteraan umat manusia.

• Aplikasi hukum pascal• Hukum Pascal pada Dongkrak Hidrolik Dongkrak hidrolik merupakan salah satu aplikasi

sederhana dari Hukum Pascal. Berikut ini prinsip kerja dongkrak hidrolik berdasarkan hukum pascal. Saat pengisap kecil diberi gaya tekan, gaya tersebut akan diteruskan oleh fluida (minyak) yang terdapat di dalam pompa. Akibatnya Berdasarkan Hukum Pascal, minyak dalam dongkrak akan menghasilkan gaya angkat pada pengisap besar dan dapat mengangkat beban di atasnya.

• Hukum Pascal pada Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil Aplikasi hukum pascal berikutnya adalah mesin hidrolik pengangkat mobil ini memiliki prinsip yang sama dengan dongkrak hidrolik. Perbedaannya terletak pada perbandingan luas penampang pengisap yang digunakan. Pada mesin pengangkat mobil, perbandingan antara luas penampang kedua pengisap sangat besar sehingga gaya angkat yang dihasilkan pada pipa berpenampang besar dan dapat digunakan untuk mengangkat mobil. Hukum Pascal pada Rem Hidrolik Aplikasi hukum pascal berikutnya adalah Rem hidrolik digunakan pada mobil. Ketika Anda menekan pedal rem, gaya yang Anda berikan pada pedal akan diteruskan ke silinder utama yang berisi minyak rem. Selanjutnya, minyak rem tersebut akan menekan bantalan rem yang dihubungkan pada sebuah piringan logam sehingga timbul gesekan antara bantalan rem dengan piringan logam. Gaya gesek ini akhirnya akan menghentikan putaran roda.

• Isaac Newton ( 1642 M – 1727 M )• a. Biografi • Isaac Newton (1642-1727), lahir di Woolsthrope, Inggris. Dia lahir di tahun

kematian Galileo.• b.Percobaan konsep dan teori Yang dikembangkan• Penemuan-penemuan Newton yang terpenting adalah di bidang mekanika,

pengetahuan sekitar bergeraknya sesuatu benda didasarkan pada tiga hukum fundamental. Hukum pertamanya adalah hukum inersia Galileo, Galileo merupakan penemu pertama hukum yang melukiskan gerak sesuatu obyek apabila tidak dipengaruhi oleh kekuatan luar. Tentu saja pada dasarnya semua obyek dipengaruhi oleh kekuatan luar dan persoalan yang paling penting dalam ihwal mekanik adalah bagaimana obyek bergerak dalam keadaan itu. Masalah ini dipecahkan oleh Newton dalam hukum geraknya yang kedua dan termasyhur dan dapat dianggap sebagai hukum fisika klasik yang paling utama. Hukum kedua (secara matematik dijabarkan dengan persamaan F = m.a atau a = F/m) menetapkan bahwa percepatan obyek adalah sama dengan gaya netto dibagi massa benda

• Periode III ( Fisika Klasik 1800 M -1890 (1900 ) M )• 1. Leonhard Euler Leonard Euler lahir tahun 1707 di Basel, Swiss. Dia

diterima masuk Universitas Basel tahun 1720 tatkala umurnya baru mencapai tiga belas tahun. Mula-mula dia belajar teologi, tetapi segera pindah ke mata pelajaran matematika.Kegeniusan Euler memperkaya hampir segala segi matematika murni maupun matematika siap pakai, dan sumbangannya terhadap matematika fisika hampir tak ada batasnya untuk penggunaan.

• Joseph-Louis Lagrange ( 1736 M – 1813 M )• Persamaan gerak partikel yang dinyatakan oleh persamaan Lagrange

dapat diperoleh dengan meninjau energi kinetik dan energi potensial partikel tanpa perlu meninjau gaya yang beraksi pada partikel. Energi kinetik partikel dalam koordinat kartesian adalah fungsi dari kecepatan, energi potensial partikel yang bergerak dalam medan gaya konservatif adalah fungsi dari posisi.

• Persamaan Lagrange merupakan persamaan gerak partikel sebagai fungsi dari koordinat umum, kecepatan umum, dan mungkin waktu. Waktu berpengaruh dalam persaman Lagrange dikarenakan persamaan transformasi yang menghubungkan koordinat kartesian dan koordinat umum mengandung fungsi waktu. Pada dasarnya, persamaan Lagrange ekivalen dengan persamaan gerak Newton, jika koordinat yang digunakan adalah koordinat kartesian.

• William Rowan Hamilton (1805-1865)• a. Jika didefinisikan Lagrangian sebagai selisih antara energi

kinetik dan energi potensial. Dari prinsip Hamilton, dengan mensyaratkan kondisi nilai stasioner maka dapat diturunkan persamaan Lagrange. Persamaan Lagrange merupakan persamaan gerak partikel sebagai fungsi dari koordinat umum, kecepatan umum, dan mungkin waktu. Kegayutan Lagrangian terhadap waktu merupakan konsekuensi dari kegayutan konstrain terhadap waktu atau dikarenakan persamaan transformasi yang menghubungkan koordinat kartesian dan koordinat umum mengandung fungsi waktu. Pada dasarnya, persamaan Lagrange ekivalen dengan persamaan gerak Newton, jika koordinat yang digunakan adalah koordinat kartesian.

• PERKEMBANGAN MEKANIKA MODERN• • 1.Max Planck memperkenalkan ide bahwa energi dapat dibagi-bagi menjadi beberapa paket atau

kuanta. • a. Biografi• Planck lahir pada tanggal 23 April 1858 di kota kecil Jerman. Planck adalah seorang fisikawan

Jerman yang dikenal sebagai penemu teori kuantum. . Planck menikahi Marie Mack pada tahun 1886.. Sikap anti Nazi Planck yang keras membuat kedudukannya serba sulit di masa pemerintahan Hitler. Anak laki-lakinya dihukum mati di awal tahun 1945 akibat peranannya dalam komplotan para perwira yang memiliki rencana membunuh Hitler. Planck sendiri meninggal dunia pada tanggal 4 Oktober 1947 di kota Gotingen, pada umur delapan puluh sembilan tahun.

• b.Karya – karya Max Karl Ernest Ludwig Planck• 1. Konstanta planck• Menurut teori Planck, ukuran kuantum cahaya tergantung pada frekuensi cahaya (misalnya

pada warnanya), dan juga berimbang dengan kuantitas fisik yang oleh Planck diringkas dengan "h", tetapi sekarang disebut "patokan atau tetapan Planck. Besarnya energi tiap kuanta memenuhi persamaan E = hf, dengan E adalah energi tiap kuanta dalam satuan joule, h : tetapan Planck, dan f : frekuensi cahaya Planck menemukan harga konstanta yang besarnya 6,62617.10-37 joule detik yang diberi nama “konstanta planck”.

• Teori radiasi benda hitam• Pada tahun 1900 Planck berhasil merumuskan teori radiasi benda hitam yang selama ini ia

pelajari.Pada tahun 1905, Albert Einstein Teori relativitas umum pada dasarnya berbicara tentang ruang alam semesta yang

melengkung. Hal ini dibuktikan oleh dua orang ilmuwan yang penasaran melalui foto cahaya bintang yang menyimpang dari yang seharusnya. Teori relativitas khusus berbicara tentang hukum fisika berlaku sama untuk semua pengamat selama mereka bergerak dengan kecepatan konstan pada arah yang tetap. Hal ini dapat kita buktikan sendiri. Misalnya kita berdiri di peron dan melihat seseorang menggigit rotinya dua kali di dalam gerbong kereta Bagi kita yang ada di peron, kita mengatakan bahwa ia menggigit rotinya di dua tempat yang berbeda. Namun bagi orang-orang yang ada di dalam gerbong kereta, mereka mengatakan bahwa orang tersebut menggigit rotinya di tempat yang sama alias tidak berpindah tempat. Nah, di sinilah relativitas itu bekerja.Mengenai hal ini Einstein pernah berkelakar. Jika kita duduk di atas panci panas selama satu menit saja, kita akan merasakannya seperti satu jam. Namun, jika kita duduk bersama dengan orang yang kita cintai selama satu jam, kita akan merasakannya seperti satu menit saja.

• Teori Relativitas Khusus• Relativitas khusus atau teori relativitas khusus adalah teori fisika yang

menggantikan pendapat Newton tentang ruang dan waktu dan memasukan elektromagnetisme sebagaimana tertulis oleh persamaan Maxwell.

• Dalam tahun 1687 Sir Isaac Newton (1642 – 1727) memformulasikan sebuah teori yang dikenal dengan Prinsip Relativitas Newton, yang demikian bunyinya: “Gerak benda-benda dalam suatu sistem akan sama keadaannya, apakah sistem itu dalam keadaan diam, ataupun dalam keadaan bergerak lurus beraturan”. Newton menyertai teorinya ini dengan keyakinan tentang adanya sebuah sistem yang diam secara mutlak, jauh di dalam pusat alam yang menjadi titik pusat alam semesta. Teori ini disebut "khusus" karena dia berlaku terhadap prinsip relativitas pada kasus "tertentu" atau "khusus" dari rangka referensi inertial dalam ruangwaktu datar, di mana efek gravitasi dapat diabaikan. Sepuluh tahun kemudian, Einstein menerbitkan teori relativitas umum (relativitas umum) yang memasukan efek tersebut.

• Teori Efek Fotolistrik • Pada teori kuantum inilah efek fotolistrik di cetuskan. Teori

kuantum pertama kali dicetuskan pada tahun 1900 oleh seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman yang bernama Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858 – 1947). Dalam percobaannya Planck mengamati sifat-sifat termodinamika radiasi benda-benda hitam hingga ia berkesimpulan bahwa energi cahaya terkumpul dalam paket-paket energi yang disebut kuanta atau foton. Dan pada tahun 1901 Planck mempublikasikan teori kuantum cahaya yang menyatakan bahwa “cahaya terdiri dari peket-paket energi yang disebut kuanta atau foton”. Akan tetapi dalam teori ini paket-paket energi atau partikel penyusun cahaya yang dimaksud berbeda dengan partikel yang dikemukakan oleh Newton. Karena foton tidak bermassa sedangkan partikel pada teori Newton memiliki massa.

• Teori Gerak Brown • Gerak Brown adalah gerakan partikel-partikel koloid yang terjadi secara terus

menerus, patah-patah ( Zig-zag) dan dengan arah yang tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Koloid adalah suatu sistem campuran yang berada diantara larutan dan campuran kasar (suspensi). Koloid terdiri dari fase terdispersi dan medium pendispersi . fase terdispersi memiliki ukuran tertentu . zat yang didispersikan disebut fase terdispersi , sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi. Gerak Brown terjadi akibat adanya tumbukan yang tidak seimbang antara partikel-partikel koloid dengan molekul-molekul fase pendispersinya. Gerak Brown koloid akan terjadi semakin cepat jika ukuran partikel-partikel koloid semakin kecil. Contoh gerak Brown yang paling mudah diamati adalah pada susu. Apabila susu didiamkan untuk waktu beberapa lama, tidak akan didapati endapan. Hal ini disebabkan karena adanya gerak terus-menerus secara acak yang dilakukan oleh partikel-partikel koloid dalam susu sehingga antara susu dan pelarutnya yang dalam hal ini adalah air. Gerak acak seperti itulah yang disebut dengan gerak Brown. Gerak Brown inilah yang seirng dijadikan sebagai bukti teori kinetik molekul.