NARASOMA NOTEBOOK

Mekanika Newtonian adalah studi terhadap hubungan sebab akibat di dunia nyata antara gaya, massa dan gerakan.  Nama Newtonian (ala Newton) berasal dari nama penemunya, filosof alam dan saintis abad ke-17 Isaac Newton. Beliau menemukan satu set prinsip universal yang elegan namun sederhana, untuk membantu menjelaskan dan memprediksi gerak benda di alam semesta serta perubahannya akibat adanya interaksi dengan gaya eksternal. Newton mewujudkan hubungan timbal balik antara konsep fisis gaya, massa dan pecepatan ke dalam tiga hukum. Dengan berlandaskan pada ketiga hukum itu, mekanika Newtonian dapat digunakan untuk menurunkan seperangkat konsekuensi yang mampu mendeskripsikan fenomena alam secara akurat.

Hukum gerak pertama menyatakan bahwa benda yang bergerak cenderung untuk tetap bergerak, dan benda diam cenderung untuk tetap diam. Prinsip ini berkaitan dengan konsep inersia, yakni kecenderungan sebuah benda untuk mempertahankan keadaan geraknya. Perubahan gerak itu hanya mungkin terjadi jika ada gaya luar yang ikut ambil bagian. Gaya luar dalam jumlah tertentu diperlukan untuk menggerakkan sebuah benda dari keadaan diam sampai bergerak dengan kecepatan tertentu. Ini juga berlaku untuk mempercepat atau memperlambat gerak benda. Misalnya, sebuah peluru yang ditembakkan dari sebuah senapan akan terus bergerak menempuh lintasan lurus dengan kecepatan tertentu jika tidak ada gaya gravitasi dan hambatan akibat gesekan dengan udara di atmosfer. Kedua gaya itu bekerja bersamaan pada peluru untuk membuatnya berhenti.

Hukum Newton kedua adalah rumus matematik yang mendeskripsikan sifat gaya. Newton mempostulatkan bahwa besaran gaya yang diberikan berbanding lurus dengan massa benda kali percepatannya, atau f = ma. Jika terdapat dua buah benda yang berbeda dan masing - masing bergerak dengan percepatan tetap yang besarnya sama, maka benda dengan massa yang lebih besar akan menghasilkan gaya yang lebih besar juga. Hukum kedua ini dapat digambarkan oleh contoh sebuah sepeda motor dan mobil yang bergerak dalam arah berlawanan dengan kecepatan yang sama besar. Ketika keduanya bertabrakan, gaya yang diberikan oleh mobil pada sepeda motor jauh lebih besar daripada gaya dari sepeda motor ke mobil karena massanya juga lebih besar.

Hukum ketiga dapat diringkas dalam kalimat "untuk setiap aksi, terdapat sebuah reaksi yang besarnya sama namun arahnya berlawanan." Dengan kata lain, gaya dari dua buah benda yang saling bekerja satu terhadap yang lain selalu sama namun arahnya berlawanan. Misalnya, saat seseorang yang tidak bersepatu menendang bola, maka bola akan terlempar. Namun pada saat yang bersamaan, ia akan merasakan panas pada kakinya karena bola juga  memberi gaya.

Mekanika Newtonian menyediakan seperangkat “mesin analisis” yang dapat dipergunakan untuk memprediksikan perubahan gerak benda akibat interaksi dengan gaya luar yang bekerja pada benda itu, secara akurat. Prinsip itu sama – sama berlaku baik jika diterapkan pada  gerak benda – benda langit maupun bola tenis yang sederhana. Dengan menggunakan vektor, seorang pengamat dapat melukiskan besaran dan arah gerak benda dengan sangat baik. Ia mampu memprediksikan kecepatan total dan arah benda (jumlah semua gaya luar yang bekerja pada benda itu setiap saat) dari jejaring kecepatan dan arah benda itu dengan sangat teliti. Namun demikian, sejak seabad yang lalu mekanika Newtonian ini telah sah terbatas pada skala kehidupan sehari – hari. mekanika Newtonian dibatasi oleh mekanika relativistik dan mekanika kuantum.