Sejarah dan Cerita Penemuan Hukum Gerak Newton

 

Isaac Newton mengembangkan Hukum Gerak yang menjadi landasan utama mekanika klasik. Hukum ini menjelaskan hubungan antara gaya yang bekerja pada benda dan pergerakannya. Newton merumuskan tiga hukum gerak yang sangat berpengaruh dalam fisika, yang pertama kali dipublikasikan dalam karyanya yang terkenal, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687). Berikut adalah sejarah dan cerita di balik penemuan Hukum Gerak Newton:

---

Latar Belakang

Isaac Newton lahir pada 25 Desember 1642, di Inggris. Sejak muda, Newton sudah menunjukkan minat besar pada sains, terutama dalam bidang matematika, astronomi, dan fisika. Pada awalnya, fisika belum sepenuhnya terorganisir dengan baik, dan banyak fenomena alam yang belum dapat dijelaskan secara ilmiah.

Ketika Newton duduk di Universitas Cambridge, ia terinspirasi oleh karya-karya para ilmuwan sebelumnya seperti Galileo Galilei dan Johannes Kepler. Galileo memperkenalkan konsep dasar mengenai percepatan benda yang jatuh bebas, sementara Kepler mengemukakan hukum-hukum gerak planet.

Namun, untuk menggambarkan hukum-hukum gerak secara umum, Newton perlu merumuskan teori yang lebih mendalam dan komprehensif.

---

Perenungan dan Pengamatan Newton

Newton mulai memikirkan masalah ini secara serius setelah kembali ke rumah keluarganya di Woolsthorpe Manor pada tahun 1665-1666 karena wabah pes yang melanda Inggris. Selama masa pengasingannya ini, Newton banyak melakukan eksperimen dan pengamatan. Beberapa hal yang mendorongnya untuk merumuskan hukum gerak adalah:

1. Gerakan Benda di Bumi (Inersia):
   Newton mengamati benda yang bergerak dan benda yang diam. Ia memperhatikan bahwa benda yang sedang bergerak cenderung untuk tetap bergerak dalam kecepatan tetap dan arah yang sama, kecuali ada gaya luar yang mempengaruhinya. Ini memberi ide tentang "inertial motion" (gerakan tanpa pengaruh luar).

   
   
    

2. Pengaruh Gaya pada Gerakan:
   Newton juga mempertimbangkan apa yang terjadi ketika benda diberi gaya. Ia menyadari bahwa benda yang diberi gaya akan mengalami perubahan dalam gerakannya—misalnya, percepatan (perubahan kecepatan).

   
   
    

3. Pengamatan Gerakan Planet:
   Meskipun pengamatan Kepler tentang gerakan planet sudah sangat berguna, Newton juga berusaha menggabungkan hukum-hukum gerak planet dengan pemahaman bahwa gaya tarik-menarik antar benda (gravitasi) mungkin memainkan peran dalam hal ini.

   
   
    

---

Hukum Gerak Newton

Setelah banyak melakukan eksperimen dan penghitungan, Newton merumuskan tiga hukum gerak yang menjelaskan bagaimana benda bergerak di bawah pengaruh gaya. Hukum-hukum ini memecahkan banyak masalah yang sebelumnya sulit dijelaskan.

1. Hukum Pertama (Hukum Inersia):

Hukum ini menyatakan bahwa "setiap benda akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak lurus dengan kecepatan tetap kecuali ada gaya luar yang bekerja padanya."

• Contoh: Jika Anda menabrak sebuah bola yang diam, bola itu akan bergerak. Jika tidak ada gaya lain (misalnya, gesekan atau hambatan udara), bola akan terus bergerak dalam kecepatan tetap.
• 
   
  

2. Hukum Kedua (Hukum Percepatan):

Hukum ini menyatakan bahwa "percepatan sebuah benda sebanding dengan gaya yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya."

• Rumus:

  $$$$F=m⋅aF = m \cdot a
  • F = gaya yang bekerja (Newton)
  • m = massa benda (kg)
  • a = percepatan benda (m/s²)

• Contoh: Jika Anda mendorong dua benda dengan gaya yang sama, benda yang lebih ringan akan bergerak lebih cepat (memiliki percepatan lebih besar) dibandingkan benda yang lebih berat.

  

3. Hukum Ketiga (Aksi dan Reaksi):

Hukum ini menyatakan bahwa "untuk setiap aksi, ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah."

• Contoh: Ketika Anda mendorong dinding, dinding juga mendorong Anda dengan gaya yang sama besar, tetapi berlawanan arah. Anda merasakan gaya dorongan kembali dari dinding.
• 
  
   
  

---

Publikasi dalam Principia (1687)

Newton menyusun dan memublikasikan hukum-hukum geraknya dalam karya monumentalnya yang berjudul Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (sering disingkat Principia) pada tahun 1687. Buku ini tidak hanya mencakup hukum gerak Newton, tetapi juga teori gravitasi universal yang sangat terkenal. Dalam Principia, Newton menggabungkan hukum-hukum gerak dengan prinsip gravitasi untuk menjelaskan gerakan benda-benda langit, planet-planet, dan satelit. Ini merupakan pencapaian besar dalam fisika dan astronomi, yang mengubah pemahaman manusia tentang alam semesta.

---

Dampak Penemuan

Penemuan Hukum Gerak Newton memiliki dampak yang sangat besar terhadap perkembangan sains dan teknologi. Beberapa pengaruhnya adalah:

• Dasar Fisika Klasik: Hukum-hukum Newton menjadi dasar bagi mekanika klasik, yang digunakan untuk memahami sebagian besar gerakan benda di Bumi dan dalam sistem tata surya.
• Perkembangan Teknologi: Hukum-hukum ini mendasari perancangan pesawat terbang, roket, mobil, dan berbagai teknologi lainnya.
• Astronomi: Newton menggunakan hukum geraknya untuk menjelaskan orbit planet-planet dan satelit-satelit, serta memprediksi gerakan benda langit dengan sangat akurat.

---

Mitos dan Fakta

• Mitos: Salah satu cerita populer adalah bahwa Newton mengembangkan hukum geraknya setelah menyaksikan apel jatuh. Meskipun ini adalah gambaran yang sering digunakan untuk menggambarkan momen pemikiran, hukum gerak lebih merupakan hasil dari pengamatan panjang dan perenungan Newton tentang berbagai fenomena.

• Fakta: Hukum-hukum gerak ini datang setelah Newton melakukan perhitungan dan eksperimen yang mendalam, dan menjadikannya sebagai landasan ilmiah yang kokoh bagi sains fisika.

---

Kesimpulan

Penemuan Hukum Gerak Newton membuka jalan bagi pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana benda bergerak di bawah pengaruh gaya. Hukum ini bukan hanya penting dalam fisika, tetapi juga mempengaruhi berbagai bidang ilmu lainnya, serta mengubah cara manusia memahami alam semesta.