Rabu, 29 Februari 2012
Sejarah Mekanika Klasik
Para filsuf Yunani, dan Aristoteles khususnya, adalah yang pertama
mengusulkan bahwa ada prinsip-prinsip abstrak yang mengatur alam.
Aristoteles berpendapat, dalam makalahnya Di Surga, bahwa setiap tubuh
memiliki "berat" dan begitu cenderung turun ke "tempat alami". Dari hal
ini ia keliru menyimpulkan bahwa sebuah benda dua kali berat seperti
lain akan jatuh ke tanah dari jarak yang sama di setengah waktu.
Aristoteles percaya dalam logika di atas eksperimentasi dan sehingga
tidak sampai lebih dari seribu tahun kemudian bahwa percobaan yang
dikembangkan untuk membuktikan dan menyangkal hukum mekanika. Namun,
dalam Di Surga, dia membuat perbedaan antara "gerak alami" dan "gerakan
ditegakkan". Ia menuntun kepada kesimpulan bahwa dalam sebuah ruang
hampa tidak ada alasan bagi tubuh secara alami bergerak ke satu titik
daripada lainnya, sehingga tubuh dalam ruang hampa entah akan tinggal
diam atau bergerak tanpa batas waktu jika diletakkan dalam gerakan. Jadi
Aristoteles benar-benar yang pertama kali mengembangkan hukum inersia.
Namun, ketika objek tersebut tidak dalam ruang hampa, ia percaya bahwa
sebuah benda akan berhenti bergerak setelah pasukan diterapkan telah
dihapus. Rumit yang dikembangkan Aristoteles penjelasan mengapa panah
terus terbang melalui udara setelah meninggalkan busur - misalnya, ia
mengusulkan agar panah menciptakan vakum di belakangnya ke udara yang
terburu-buru, memberikan kekuatan di belakang tanda panah. Keyakinan
Aristoteles didasarkan pada kenyataan bahwa langit itu sempurna dan
memiliki hukum yang berbeda dari yang di Bumi.
Abad Pertengahan
Yang eksperimental metode ilmiah diperkenalkan ke mekanika di abad ke-11
oleh al-Biruni, yang bersama dengan al-Khazini di abad ke-12, bersatu
statika dan dinamika dalam ilmu mekanika, dan gabungan bidang
hidrostatik dengan dinamika untuk menciptakan lapangan dari
hidrodinamika. [1] awal namun tidak lengkap teori-teori yang berkaitan
dengan mekanika juga ditemukan oleh beberapa fisikawan Muslim selama
Abad Pertengahan. Hukum inersia, yang dikenal sebagai hukum pertama
Newton tentang gerak, dan konsep momentum, bagian dari hukum kedua
Newton tentang gerak, yang ditemukan oleh Ibn al-Haytham (Alhacen) [2]
[3] dan Ibnu Sina. [4] [ 5] The proporsionalitas antara gaya dan
percepatan, sebuah prinsip penting dalam mekanika klasik ditemukan oleh
Hibat Allah Abu'l-Barakat al-Baghdaadi, [6] dan teori tentang gravitasi
tersebut dikembangkan oleh Ja'far Muhammad bin Musa bin Shakir, [7 ] Ibn
al-Haytham, [8] dan Al-Khazini. [9] Hal ini diketahui bahwa Galileo
Galilei 's pengobatan matematis percepatan dan konsep dorongan [10]
tumbuh dari sebelumnya muslim Abad Pertengahan analisa gerak, khususnya
Ibnu Sina [4] dan Ibnu Bajjah. [11]
Modern Age
Tidak sampai Galileo Galilei 's pengembangan teleskop dan pengamatan
bahwa hal itu menjadi jelas bahwa langit tidak dibuat dari sempurna,
tidak berubah substansi. Dari Copernicus 's hipotesis heliosentris
Galileo percaya bahwa bumi sama seperti planet lainnya. Galileo mungkin
telah melakukan eksperimen terkenal dari ketertinggalan dua meriam dari
menara Pisa. (Teori dan praktek menunjukkan bahwa mereka berdua
menyentuh tanah pada saat yang bersamaan.) Meskipun kenyataan percobaan
ini masih diperdebatkan, ia tidak melakukan eksperimen kuantitatif oleh
bola menggelinding pada bidang miring; nya teori benar rupanya gerak
dipercepat berasal dari hasil eksperimen. Galileo juga menemukan bahwa
sebuah benda jatuh secara vertikal menyentuh tanah pada waktu yang sama
diproyeksikan sebagai tubuh secara horizontal, jadi Bumi berputar
seragam akan masih memiliki benda-benda jatuh ke tanah karena gravitasi.
Lebih penting lagi, itu menunjukkan bahwa gerakan seragam tidak dapat
dibedakan dari keadaan diam, dan bentuk-bentuk dasar-dasar teori
relativitas.
Sir Isaac Newton adalah orang pertama yang mengusulkan dan menyatukan
semua tiga hukum gerakan (hukum inersia, hukum kedua yang disebutkan di
atas, dan hukum aksi dan reaksi), dan untuk membuktikan bahwa
hukum-hukum ini mengatur baik benda sehari-hari dan benda-benda langit.
Newton dan sebagian besar orang sezamannya, dengan pengecualian
Christiaan Huygens, berharap bahwa mekanika klasik akan mampu
menjelaskan semua entitas, termasuk (dalam bentuk geometris optik)
cahaya. Ketika ia menemukan cincin Newton, Newton sendiri menghindari
penjelasan prinsip-prinsip dan gelombang, ia menduga bahwa partikel
cahaya itu diubah atau senang dengan kaca dan bergema.
Newton juga mengembangkan kalkulus yang diperlukan untuk melakukan
perhitungan matematis yang terlibat dalam mekanika klasik. Namun itu
Gottfried Leibniz yang, terlepas dari Newton, mengembangkan kalkulus
dengan notasi dari derivatif dan integral yang digunakan untuk hari ini.
Newton notasi titik untuk waktu derivatif masih dipertahankan dalam
mekanika klasik.
Leonard Euler diperpanjang hukum Newton tentang gerak dari partikel-partikel tubuh kaku dengan tambahan dua undang-undang.
Setelah Newton ada beberapa formulasi ulang yang semakin memungkinkan
solusi dapat ditemukan untuk yang jauh lebih banyak masalah. Penting
pertama adalah perumusan kembali pada tahun 1788 oleh Joseph Louis
Lagrange, seorang Italia - Prancis matematikawan. Dalam mekanika
Lagrangian solusinya terbentuk melalui menggunakan jalur yang paling
tindakan dan didasarkan pada Kalkulus variasi. Mekanika Lagrangian pada
gilirannya kembali dirumuskan pada tahun 1833 oleh William Rowan
Hamilton. Keuntungan dari mekanika Hamiltonian adalah bahwa kerangka
diperbolehkan untuk yang lebih mendalam melihat prinsip-prinsip mendasar
mekanika klasik. Sebagian besar kerangka mekanika Hamiltonian dapat
dilihat dalam mekanika kuantum Namun makna yang tepat dari istilah
berbeda karena efek kuantum.
Meskipun mekanika klasik sebagian besar kompatibel dengan yang lain
"fisika klasik" seperti teori-teori klasik elektrodinamika dan
termodinamika, beberapa kesulitan ditemukan pada akhir abad ke-19 yang
hanya bisa diselesaikan dengan fisika lebih modern. Ketika digabungkan
dengan termodinamika klasik, mekanika klasik menuju ke paradoks Gibbs di
mana entropi bukan kuantitas yang terdefinisi dengan baik. Ketika
percobaan mencapai tingkat atom, mekanika klasik gagal untuk
menjelaskan, bahkan kira-kira, seperti hal-hal dasar seperti tingkat
energi dan ukuran atom. Upaya untuk memecahkan masalah ini menyebabkan
perkembangan mekanika kuantum. Demikian pula, perilaku yang berbeda
klasik elektromagnetik dan mekanika klasik di bawah kecepatan
transformasi menuju teori relativitas.
Sekarang
Pada akhir abad ke-20, tempat mekanika klasik dalam fisika tidak lagi
bahwa teori yang independen. Seiring dengan klasik elektromagnetik,
telah menjadi tertanam di relativistik mekanika kuantum atau teori medan
kuantum [1]. Ini adalah non-relativistik, mekanika kuantum non-batas
untuk partikel masif.
Mekanika klasik juga menjadi sumber inspirasi bagi matematikawan.
Kesadaran dibuat bahwa ruang fasa di mekanika klasik mengakui deskripsi
alam sebagai symplectic manifold (benar-benar sebuah bungkusan kotangens
dalam banyak kasus kepentingan fisik), dan symplectic topologi, yang
dapat dianggap sebagai studi tentang isu-isu global mekanika Hamiltonian
, telah menjadi daerah subur penelitian matematika dimulai pada tahun
1980-an.
Mekanika
adalah sebuah cabang dari fisika yang mempertimbangkan keadaan diam
atau gerak dari suatu tubuh yang tertuju oleh aksi gaya-gaya.
Secara umum, mekanika dibagi menjadi tiga, yaitu:
1. mekanika benda tegar
2. mekanika tubuh yang dapat berubah bentuk
3. mekanika fluid a
Mekanika benda tegar dibagi 2 secara umum, yaitu:
1. Statika
2. Dinamika
Statika berhubungan dengan kesetimbangan benda/partikel, yaitu benda yang diam ataupun bergerak dengan kelajuan konstan. Dinamika lebih memperhatikan gerakan yang dipercepat/diperlambat.
Secara umum, mekanika dibagi menjadi tiga, yaitu:
1. mekanika benda tegar
2. mekanika tubuh yang dapat berubah bentuk
3. mekanika fluid a
Mekanika benda tegar dibagi 2 secara umum, yaitu:
1. Statika
2. Dinamika
Statika berhubungan dengan kesetimbangan benda/partikel, yaitu benda yang diam ataupun bergerak dengan kelajuan konstan. Dinamika lebih memperhatikan gerakan yang dipercepat/diperlambat.
Langganan:
Postingan (Atom)