ASAS DASAR FISIKA

1. ASAS DASAR FISIKA

2. Ilmu pengetahuan,merupakan hasil pengamatan manusia (para ahli bidang ilmu tertentu) dan disusun secara sistematik (sesuatu yang telah terbakukan). Pengetahuan (alam),merupakan suatu peristiwa (alam) yang diketahui (diamati) manusia Pada dasarnya manusia mengembangkan ilmu penge-tahuan agar dapat memanfaatkan ilmu tersebut demi mensejahterakan dirinya.

3. Lanjutan. Gejalaalampertama(paling dekat) yang menarikperhatianfisikawan(perilaku peradaban manusia) dan paling diakrab (manusia) adalahgerak. Mekanikaadalahilmu yang mempelajaritentangge-rak (jugadiamnyasuatubenda). Itulahsebabnyamengapamekanika(IPA paling kuno) menjadisalahsatucabangfisika yang berkembang paling dinidalamprosesperkembanganfisika (dikem-bangkan manusia) . Mekanikamembahasgerak,penyebabgerakpro-sesperubahanenergidan lain sebagainya.

4. Lanjutan. Mekanika,merupakanlandasanbagicabang-ca-bang fisika yang lain (teknik, kedokteran, farmasi).

5. Hakikat Fisika. KatafisikaberasaldaribahasaYunani "physics" yang berartialam (obyekpembicaraanfisikaada-lahalam). Ilmufisika,ilmuuntuk mempelajaritentangalam (gejalaalam). Tujuanmempelajari fisika,memahamigejala-gejalaalam[mencaripengetahuan (hukum) ten-tang alam]. Fisika,ilmupengetahuan yang dijadikanlandasanpengembangkonsep-konsepdidalamilmupenge-tahuanyang lain.

6. Lanjutan. Padadasarnyafisika (ilmufisika) adalahpenge-tahuandasar(ilmu murni)sepertihalnyakimia (ilmukimia), biologi, astronomidangeologi. Ilmu-ilmudasardiperlukandalamberbagai ca-bang ilmuterapandantehnik, sepertikedokteran, pertanian, farmasidan lain sebagainya. Tanpalandasanilmumurni(kuat),mustahililmu-ilmuterapandapatmajudanberkembangdenganpesat. Banyak orang memberi batasan tentang fisika, namun secara umum batasan-batasan tersebut mengandung pengertian yang hampir sama.

7. Lanjutan. Fisika,cabangIPA yang bertujuanmemberikanpemahamankuantitatiftentangsifat, perilakudanhakikatzatdalamberbagaiperistiwaalamber-dasarkanpengamataneksperimentaldananalisismatematik. Fisika,dikembangkanmenggunakanilmu bantu matematik. Artinyauntukmemahamigejala-gejalaalam yang ditemukandisekelilingkita, fisikawan (ahli-ahlifi-sika) menyusun model matematiksebagaipenya-jian(wakildunia 'nyata‘). Penerapanmatematiksemakinjauh (dalam) padafisika (utamanya dalam fisikateori).

8. Lanjutan. Teknikpengukuran,semakinbaikdalamekspe-rimensehinggasemakinmemperkuatkeyakinanakanketerpaduanhukumfisika. Hukum-hukum, konsep-konsepfisikadiartikandandinyatakandalamkuantitas(besaran yang dapatdiukur). Hasilpembelajaranfisikaditerapkanuntukmene-rangkandanmelakukanramalan(gejala dan pro-ses alam). Fisikacabang(IPA), sangatketatdanteraturstrukturpenalarannya.

9. Lanjutan. Fisika sebagai IPA, menghasilkan hukum-hukum tentang peristiwa alam. Fisikasebagaiilmudasarkuantitatif (mengandungpenalaranmatematik), dalamprosesrelatiflebihsukardipahamidaripadailmu-ilmudasar lain. Fakta ini mengakibatkan fisika 'tidak populer', se-hingga peminat bidang ilmu fisika sangatlah ku-rang. IPA termasukdidalamnyafisikamerupakanke-lompokilmu-ilmuempiris, [pengetahuan yang ba-han-bahannyadiperolehmelaluipengalaman ilmi-ah (empiris)].

10. Lanjutan. Benda memilikikarakteristik yang dinamakanmassa, danmassadianggapmerupakanbesarandasardidalamsistemtertentu (SI).

11. Lanjutan. Dalammempelajarigerakbenda,sering kali fisi-kawanmenggantikanbendadenganpartikel. Karena dalammekanika, analisisdimensibendatidakdiperlukan. Prosesalampadahakikatnyaadalahsuatu 'gerakmekanis'. Hasiltangkapan (data informasinya) baik yang di-hasilkandenganmatatelanjangmaupunmeng-gunakanalat bantu harusmemilikiarti. Penalaranprosesalamtersebutmenggunakanperangkatmatematika.

12. Lanjutan. Banyakorang(ahli) yang berjasamengembang-kanfisika, tercatatdalamsejarahmulai 300 ta-hunSM (Aristoteles 384 – 322 SM) sampai se-karangbanyakahliterlibatdalampengembanganfisika. Seorangahlifisikabekerjadenganmenggunakanbesaran-besaran yang dapatdiukur (hasilperco-baan) danberusahameletakkanhubunganantarabesaran yang satudenganyang lain secarater-atur. Pengembangantersebutdilakukanmanusiauntukdapatterusmengenal, menganalisisdanmeman-faatkanalamdemikehidupanmanusia.

13. Lanjutan. Di sampingpersoalantersebut, jugatetapmem-berikankerangkateoridalamfisikasecara man-tap. Kesulitanmunculbukan padacarabagaimanamengolahbahan, melainkanterletakpadacarabagaimanamemperolehbahantersebut. Babakdemibabakpengetahuanfisikasampaipadababak yang paling menentukan. Pengembangan(IPA) model barudipeloporioleh Galileo Galilei (1564 - 1642) yang dikenaldengan 'metodailmiah'. Metodailmiah(bagiilmuwan)dapatmemberikandasarsemakinmajunyaindustridanmeningkat-nyateknologi

14. Lanjutan. Denganditemukannyametodailmiahpengem-bangandankemajuanfisika(IPA) menjadisemakinpesat, demikian pula ilmu-ilmupengeta-huanalamiahyang lain. Penelitian,pengembanganuntuk meningkatseca-rakuantitatifmaupunkualitatif. Sejakmulaijaman Galileo sampaisekarang, pengembanganIPA, diawali dengan konsep-konsepdasardariteori yang berhasildiwujudkanmelaluipercobaan(sebaliknyapercobaan yang dapatdijelaskanmelaluiteori).

15. Lanjutan. Denganmengacuhaldiatas,fisikamenuntutduahalyaitueksperimendanteori, (sebagaise-suatu yang perludanpentinguntukdapatdiwu-judkan). walaupunadabeberapaorang yang berkecimpungdikeduanya[teoridaneksperimen(percobaan)].

16. Lanjutan. Pelatihanmenerapkanmetodailmiahsangatefektifuntukmencerdaskandanmeningkatkanmutuintelektualmanusia. Fisikabertujuanmemberikanpemahamankuan-titatiftentangsifat, perilakudanhakikatzatdariberbagaiperistiwaalamberdasarkanpengamat-an eksperimendananalisismatematik. Para ilmuwanmenggunakanakal(menciptakan model fisis yang merupakanidealisasikeadaan), untukmemodifikasikankeadaan agar dapat men-dekatkanpadakeadaannyata.

17. Lanjutan. Pada jaman dahulu para ahli (ilmuwan) bekerja secara individu. Tetapisebalik, para ilmuwansekarang(umum-nya)bekerja secara kelompok, sehinggaperkem-banganilmupengetahuansemakincepat dan pesat.

18. Metoda Ilmiah. Manusia(mahlukberpikir), berpikirpadadasar-nyaadalahsebuahprosesyang membuahkanpengetahuan. Manusiaberpikir menggunakanlambang-lambang(salah satunya bahasa) yang merupakanabs-traksidariobyek yang sedangdipikirkannya. 0rang yang memikirkansesuatu, akanmenggu-nakancara (metoda) untukmenujusasaran yang diharapkan. Metodabakuuntukmenghasilkan'pengetahuan' disebutmetodailmiah. Metodailmiahadalahmetodapengembanganil-mu pengetahuan yang memadukanprosesinduk-tif-empirikdengandeduktif-rasional.

19. Lanjutan. Kebenaranilmiahbukansajamerupakankesimpul-an rasional yang koherendengansistempengeta-huan yang berlaku, melainkanjugaharussesuaidengankenyataan yang ada. Ilmudiperolehmelaluiprosestertentu (walaupunsebenarnyatidakadaurutanlangkahtertentu)agardapatdiikutiuntuk memecahkanmasalah. Urutanmasalahtergantungkepadajenismasalahyang dinamakanmetodakeilmuan, adaenamlang-kahmetodakeilmuan, yaitu: • 1. sadarakanadanyamasalah (orangtersebutter-bebaniuntukmemecahkanmasalah).

20. Lanjutan. 2. melakukanpengamatandanpengumpulan data yang relevan (terjadianalisis data paling tidakpenyusunanatauklasifikasi data). • 3. perumusanhipotesisatauteori (mengajukan ca-rapengujianhipotesis). • 4. mengujihipotesissecaraeksperimen (pengamat-an-pengamatan). • Bilatidaksesuai, hipotesisditolak (dibuangataudiubah). 5. mengambilkesimpulan. Bilahipotesisditerima, laludiambilkesimpulan yang merupakanjawabandarimasalah yang di-hadapi. Kesimpulantersebutdapatberupahu-kum.

21. Lanjutan. • 6. penyempurnaansusunanteori. • Sebagaihasilakhirpenelitianilmiahberupate-ori (sebagaisebabakibatterjadinyaperistiwa) • Teori,harusdapatmenjelaskanperistiwa yang dija-dikanmasalah. • Langkahtersebutterusberulangdalambentukinduktif-deduktif. Ilmuterusberkembangsetiapsaat,(adapenemuanbarubaikpenemuanteoribaruatausesuatu yang masihberupafakta-faktabaru).

22. Lanjutan. untukdapatmemahamimetodailmiahorangperlumemilikikecakapanantara lain, 1. melakukanobservasi. • 2. memperolehpola-poladalamobservasi. • 3. berpikirlogisdankritis. • 4. pemakaianhal-hal yang telahdipelajari. • 5. melakukaneksperimendanpenyelidikan. • 6. berkomunikasisecara verbal dan non verbal. • 7. memecahkanmasalah.

23. Lanjutan. Perkembanganfisika, hasilinteraksi antara teori-eksperimen. Hasileksperimen yang tidakdapatditerangkandenganteori lama, harusdisusunteoribaru(denganpenyempurnaanteori lama ataumeng-ubahdengan yang barusamasekali). teoribarutersusunharusmengusulkaneks-perimenbaru[mengujikebenarannya (keab-sahan)]. Penjelasanahli(teori), harusdapatdijelaskanolehahli lain lewateksperimennya (usulanbaru). Pengujian model (baru), harus dapatmenghitungnilaibesarannya, (paling tidakdapatmenghitungbatasdanjangkauannya).

24. Lanjutan. Teoridisusunkembalisambilmemperbaiki model sehinggaderajatpembenarannyatampak(disertaiinfomasibaru). Gejaladiamati (diukur),ditarikkesimpulansecaraspekulatifdenganmenghasilkanhipotesis yang terujikebenarannya[diverifikasisecaraempirik (denganmelakukaneksperimenpengamatandanpengukuranbesaran yang bersangkutan)]. Kecocokanhasilpengamatandanpengukuran yang menjadihipotesislayakdinaikkanmenjaditeori. Teoridisusun, secaradeduktifditurunkanlewatdugaan-dugaan(hipotesis-hipotesis lain), diverifi-kasikebenarannyabaikdalamrangkameman-tapkanteorimaupundalam mengembangkan

25. Lanjutan. (menyempurnakandanmelengkapiteori)atau un-tukmenemukanteori-teoribaru. Kesemuanyaharusdidasarkanpadasikapilmiah an-tara lain: • 1. obyektifterhadapfakta (keaslian). • 2. tidaktergesa-gesamengambilkesimpulanbilabelumcukup data. • 3. berhatiterbuka (perlumempertimbangkan pen- dapatorang lain). • 4. tidakmencampuradukanfaktadanpendapat. • 5. bersifathati-hatidanbertanggungjawab. • 6. inginmenyelidiki. • 7. kritik terhadap diri sendiri dan bebas dalam berpi-kir.

26. Lanjutan. Fisika(ilmumurnidanterapan)sangattergantungpadapengamatandaneksperimen. merupakanperpaduanpemikiranrasionaldanbuktieksperimen. Dalamkegiatannyafisikawanmemerlukanduaalatyakni[pengamatandanpengukuran (lewatlabora-torium)]melaluikegiataninduktif-empirik, alatber-pikirlogisdalamkegiatandeduktifanalitik (mate-matika). Duaaspektersebutharusdapatditunjukkandansa-ling diperlukanketerkaitannyauntukpengembanganselanjutnya. Teoriharusdapatdieksperimenkan, (sebaliknyadarieksperimenharusdapatdisusunteorinya).

27. Lanjutan. Pengertianteori-eksperimendibedakandenganpengertiansehari-hari (teori-praktek). Kedudukanteori-eksperimenadalahsetaradansalingdibutuhkan. Pengamatan,(isipenjelasansertauji-uji yang tepattentanggejalaalamdananalisisfaktorperbedaandanintiperbedaan yang munculdalampeliputan). Kadang-kadanguntukmemudahkandimungkinkandilakukanpenalaranlogis. Dariakalkecerdikannyasering kali fisikawan men-ciptakan model fisis yang merupakanidealisme kea-daannyata, yang secarabertahapdanterarah(dimo-difikasiuntuklebihmendekatkankekeadaansebe-narnya).

28. Lanjutan. Keadaanalam yang terjadi secara alami, (akan me-nunjukkan)gejala yang bervariasisertateratur. Dalamsuatukasus, terjadiketidakteraturan(proses yang terjadisangatlambatsehinggasulitdianalisis), menyebabkaneksperimen (pengamatan) yang dila-kukanmemberikanhasil yang bervariasi. Eksperimen, (gejala yang dilakukanmemerlukanpengendaliankeadaansecarahati-hati). Kumpulan hasilpengukuran/pengamatandariber-macam-macamsumberdiolahdandisintesismenja-diteoritentangalam. Sering kali munculgagasan (pendapatbaru), yang merupakanhipotesisdariakalkepandaianmenelaahmasalahsecaraintutif.

29. Lanjutan. Pembenaranintuitifdiperolehdaripengayaanempiris(pengalamanmengamati), mengukurdanmelakukaneksperimendisertaidenganketrampilanmenarikke-simpulansecarainduktif. Kebenaranintuitiftidakmeyakinkan, sehinggaharusdiverifikasisecaraempiris(dibuktikansecaraanalitikmatematik). Matematikaalatmenalarlogis yang sifatnyaana- litikdalamprosesdeduktif. Biasanya,kerja kitadenganmemberartikanmaknamatematik. Statistiksifatnyamatematik, (alatuntukmenganali-sis data daripengukurandalamprosesinduktif).

30. Lanjutan. Teoriharusdapatmenerangkansemuaperistiwaalam yang dikenalsaatitu, disampingharusdapatmeramalkanberbagaimasalahbarudan yang akandatang. Benaratausalahnyasuatuteoriakandibuktikan de-nganeksperimen dan pengukuranbaru. , tanpaeksperimenpengetahuan modern tidak per-nah akanberkelanjutan. Pengetahuan (hukum) fisikamerupakansesuatu ha-sil yang tidakhanyadapatdipegang(dilihatdenganmatatelanjang, tapi juga alat bantu pancaindera). 0byekpengamatantidakhanyadenganpancain-derasaja.

31. Lanjutan. Akibatnyakedudukanlaboratoriumsangatesensibagiparaahli. Eksperimentidakhanyadijadikanalatsajaolehparaahli, mungkinparaahlimemilikipemikiranbaru le-watteori yang dijadikan model fisis yang dipelajari. Akhirnyamungkinkitadapatmeramalkanbeberapagejala(tanpamenganalisisataumenjelaskanhu-bunganmantap) sebagaidasar yang kokohuntukpengembanganfisika.