Bagaimana Isaac Newton Menemukan Hukum Gerak?

Kisah apokrif tentang apel yang jatuh di kepala Sir Isaac Newton kemungkinan adalah salah satu kisah yang lebih terkenal tentang penemuan proses ilmiah dasar, meskipun tidak ada bukti dia terkena jatuh buah. Namun, yang benar adalah bahwa hukum gerak Newton masih digunakan secara luas hingga saat ini, untuk menjelaskan jenis objek dan kecepatan yang Anda temui dalam kehidupan sehari-hari.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Kisah apel Newton yang jatuh sebagian besar adalah legenda – dokumen menunjukkan bahwa dia melihat apel jatuh, tetapi tidak ada bukti bahwa dia terkena apel – tetapi mungkin ada memberinya ide untuk mencari tahu gravitasi, ilmuwan terhormat hanya menemukan hukum gerak setelah bertahun-tahun mempelajari matematika, fisika, optik dan astronomi.

Mungkin legenda paling terkenal dalam sejarah sains adalah apel yang jatuh. Cerita berlanjut bahwa Isaac Newton muda sedang duduk di kebunnya ketika sebuah apel jatuh di kepalanya dan dia tiba-tiba muncul dengan teori gravitasinya. Kisah itu telah dibesar-besarkan selama bertahun-tahun, tetapi ada bukti bahwa itu terjadi. Pada tahun 2010, Royal Society di London secara digital menerbitkan manuskrip asli yang menjelaskan bagaimana Newton melihat sebuah apel jatuh dari pohon di kebun ibunya dan mulai menyusun teorinya tentang gravitasi. Makalah ini ditulis oleh seorang kontemporer dari Newton, William Stukeley, dan menggambarkan percakapan Stukeley dengan Newton, di bawah naungan pohon apel, tentang mengapa sebuah apel selalu jatuh ke tengah bumi. Namun, tidak ada bukti bahwa apel mendarat di kepala Newton pada setiap kesempatan.

Sir Isaac Newton, lahir pada tahun 1643, adalah salah satu ilmuwan paling berpengaruh sepanjang masa. Memperluas ide-ide ilmuwan produktif sebelumnya seperti Galileo dan Aristoteles, ia mampu mengubah teori menjadi praktik, dan idenya menjadi dasar bagi fisika modern.

Newton mengembangkan hukum geraknya pada tahun 1666, ketika dia baru berusia 23 tahun. Pada tahun 1687, ia mempresentasikan hukum dalam karya maninya "Principia Mathematica Philosophiae Naturalis," di mana ia menjelaskan bagaimana gaya luar mempengaruhi pergerakan benda.

Dalam mengembangkan tiga hukumnya Newton menyederhanakan objek, mereduksinya menjadi titik matematika tanpa ukuran atau rotasi untuk membiarkannya mengabaikan faktor-faktor seperti: gesekan, hambatan udara, suhu dan sifat material, dan fokus pada hasil yang dapat diilustrasikan sepenuhnya dengan mengacu pada massa, panjang dan waktu.

Hukum Newton mengacu pada gerak benda dalam kerangka acuan inersia, yang dapat digambarkan sebagai sistem di mana suatu benda tetap diam atau bergerak dengan kecepatan linier konstan kecuali ditindaklanjuti oleh eksternal pasukan. Newton menemukan bahwa gerakan dalam sistem seperti itu dapat dinyatakan dengan menggunakan tiga hukum sederhana.

1. "Sebuah benda yang diam akan tetap diam, dan benda yang bergerak akan tetap bergerak kecuali jika ada gaya luar yang bekerja." Jika suatu benda diam, ia tidak akan mulai bergerak dengan sendirinya. Jika suatu benda bergerak, kecepatan dan arahnya tidak akan berubah kecuali ada sesuatu yang membuatnya berubah. Ini sering disebut sebagai "hukum inersia."

2. "Gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan massa benda itu dikalikan percepatannya." Benda akan bergerak lebih jauh dan lebih cepat ketika didorong lebih keras, dan benda yang lebih berat membutuhkan lebih banyak kekuatan untuk bergerak dengan jarak yang sama dengan yang lebih ringan objek.

3. "Untuk setiap aksi, ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah." Ketika sebuah benda didorong ke satu arah, selalu ada hambatan yang sama dari arah yang berlawanan. Hukum ini dapat digunakan untuk menjelaskan cara kerja roket: mesinnya yang bertenaga mendorong ke bawah (the aksi) dan hambatan dari tanah mendorong roket ke atas dengan gaya yang sama (the reaksi).

Hukum gerak Newton, yang telah diverifikasi oleh banyak eksperimen selama 300 tahun terakhir, membentuk dasar cabang pertama fisika. Ini sekarang dikenal sebagai mekanika klasik, studi tentang gerak benda-benda masif, dan merupakan fondasi di mana cabang-cabang fisika lainnya dibangun. Mekanika klasik juga memiliki aplikasi penting di bidang sains lainnya, termasuk astronomi, kimia, geologi, dan teknik.