GALILEO
DAN FISIKA BARU
Tujuan :
1.
Untuk
menceritakan biografi dari Galileo
2.
Untuk
mengetahui penemuan-penemuan apa saja yang di capai oleh Galileo.
3.
Untuk
menerangkan bagaimana Galileo menemukan prinsip pendulum
4.
Untuk
menjabarkan bagaimana Galileo menciptakan keseimbangan hidrostatik.
5.
Untuk
menjelaskan bagaimana penemuan Galileo di bidang mekanika.
6.
Untuk
menerangkan bagaimana Galileo menemukan termometer.
7.
Untuk
mengetahui bagaimana penemuan Galileo di bidang kelembaman.
8.
Untuk
menjelaskan bagaimana penemuan Galileo di bidang astronomi.
9.
Untuk
menjelaskan Hukum Kesetimbangan Stevinus.
10. Untuk menerangkan Kestimbangan Fluida menurut Galileo.
11. Untuk menjelaskan Studi Magnet menurut William Gilbert.
12.
Untuk
mengetahui penelitian-penelitian tentang Cahaya, Panas dan Tekanan Atmosfer.
13.
Untuk mengenal
Torricelli dan teori-teorinya serta penemuan-penemuannya.
14. Mengetahui
J. Keppler.
15. Menjelaskan
hukum Keppler.
Pertanyaan :
1.
Jelaskan
bagaimana biografi dari Galileo?
2.
Sebutkan
apa saja penemuan-penemuan yang di capai oleh Galileo!
3.
Bagaiman
cara Galileo menemukan prinsip pendulum?
4.
Bagaimana
Galileo dapat menciptakan keseimbangan hidrostatik?
5.
Apa
saja penemuan Galileo di bidang mekanika?
6.
Bagaimana
cara Galileo menemukan termometer?
7.
Jelaskan
bagaimana Galileo melakukan penemuan di bidang kelembaman?
8.
Bagaimana
cara Galileo melakukan penemuan di bidang astronomi?
9.
Jelaskan
Hukum Kesetimbangan Stevinus!
10. Jelaskan Kestimbangan Fluida menurut Galileo!
11. Jelaskan bagaimana Studi Magnet menurut William Gilbert!
12.
Jelaskan penelitian-penelitian
tentang Cahaya, Panas dan Tekanan Atmosfer!
13.
Jelaskan siapa
Torricelli dan teori-teorinya serta penemuan-penemuannya
14. Apa bunyi
hukum Keppler?
Peta Konsep :
Pembahasan :
A. Biografi Galileo Galilei
Galileo
Galilei dilahirkan di Pisa, Toscana pada tanggal 15 Februari 1564 sebagai anak
laki-laki pertama dari Vincenzo Galilei seorang metematikawan dan kritikus
musisi terkenal asal Florence dan Giulia Ammannati. Pada tahun 1581, dia masuk
University of Pisa untuk belajar kedokteran sesuai dengan keinginan ayahnya.
Saat di University of Pisa, Galileo mengikuti pelajaran geometri dan setelah
itu meninggalkan kuliah kedokterannya dan ia
mempelajari matematika pada seorang guru di istana Tuscana, yakni Ostillo
Ricci.
Pada umur 21 ketika ia
keluar dari perkuliahannya ia ditawari sebagai pengajar di Universitas Padua
dan pada tahun 1589 ia mengajar matematika, kemudian mengajar geometri,
mekanika, dan astronomi sampai tahun 1610. Pada massa itu ia telah mendalami
sains dan membuat berbagai penemuan. Pada tahun 1612, Galileo pergi ke Roma
untuk mengamati bintik matahari. Pada
tahun 1614, Tommaso Caccini mengecam pendapat Galileo tentang pergerakan bumi,
anggapan bahwa teori ini sesat dan berbahaya. Galileo menulis Saggiatore
di tahun 1622, yang kemudian diterbitkan pada tahun 1623. Pada tahun 1624, ia
mengembangkan salah satu mikrosop awal. Pada tahun 1630, ia kembali ke Roma
untuk membuat izin mencetak buku Dialogo Sopra i due massimi sistemi del mondo
(Dialog tentang Dua Sistem Penting Dunia) buku ini merupakan peragaan hebat
hal-hal yang menyangkut dukungan terhadap teori Copernicus dan buku ini
diterbitkan tahun 1632 di Flourence dengan ijin sensor khusus dari gereja.
Galileo diseret ke muka Pengadilan
Agama di Roma dengan tuduhan melanggar larangan tahun 1616. Dia dituduh telah
melecehkan agama, dan dinyatakan bersalah serta diminta untuk mengakui
kesalahannya. Pada masa-masa sulit itu, Galileo diduga membuat pernyataannya
yang terkenal: "Dan masih terus berputar", yang merujuk pada doktrin
Copernican tentang rotasi bumi pada porosnya. Akhirnya dia dijatuhkan vonis
bahwa Galileo harus ditahan di Sienna. Galileo, dapat dianggap orang yang taat
beragama.
Banyak
pembesar-pembesar gereja tidak senang dengan keputusan menghukum seorang
sarjana kenamaan. Bahkan dibawah hukum gereja saat itu, kasus Galileo
dipertanyakan dan dia cuma dijatuhi hukuman yang lebih ringan. Meskipun hukuman
atas Galileo adalah hukuman penjara, Paus mengumumkan perintah untuk memberikan
Galileo hukuman penjara rumah di rumahnya di dekat Florence. Aturannya dia
tidak boleh menerima tamu, tetapi pada kenyataannya tidak seperti itu. Meskipun
ia dilarang untuk menerbitkan lagi karya-karyanya, dia mengabdikan diri pada
pergerakan dan lintasan-lintasan parabolic, sampai pada teori-teori yang
kemudian disempurnakan, dan memberikan suatu dampak yang penting dalam
penggunaan meriam. Hukuman lain terhadapnya hanyalah suatu permintaarn agar dia
secara terbuka mencabut kembali pendapatnya bahwa bumi berputar mengelilingi
matahari.Di bulan Desember 1633, ia diperbolehkan pensiun ke Vilanya di
Arciteri. Buku terakhirnya, Discorsi e dimostrazino matematiche, intorno a
due nuove scienze diterbitkan di Leiden pada tahun 1638. Di saat itu Galileo
hampir buta total.
Pada
tanggal 8 Januari 1642, Galileo wafat di Arcetri pada usia 78 tahun saat
ditemani oleh Vincenzo Viviani salah seorang muridnya.Setelah meninggal
tubuhnya tidak langsung dikuburkan, melainkan tetap disimpan hingga tahun 1737,
hampir seabad berikutnya. Bahkan, sebelum dikuburkan di Gereja Santa Croce,
Florence, Italia, seorang bangsawan memotong tiga jari-jari Galileo sebagai
untuk dijadikan "kenang-kenangan". Dua dari jari itu kemudian
dimiliki oleh seorang dokter Itali, dan jari ketiga - sepotong jari tengah -
saat ini berada di Museum Sejarah Ilmu Pengetahuan di Florence, Italia,
dipajang menunjuk ke langit di atas tiang marmer. Setelah Galileo meninggal
baru pada tahun 1992 Paus Yohanes Paulus II menyatakan secara resmi bahwa keputusan
penghukuman itu salah dan dalam pidato 21 Desember 2008 Paus Benediktus XVI
menyatakan bahwa gereja Katolik Roma merehabilitasi namanya dari seorang yang
penentang menjadi seorang ilmuwan.
B. Penemuan-Penemuan
Galileo-Galilei
1.
Prinsip Pendulum
Saat ia menjadi mahasiswa,
ia meneliti sebuah lampu gantung yang bergoyang, yang kemudian mengingatkan dia pada
prinsip pendulum. Dari penemuan ini, ia dapat menemukan suatu alat untuk
mengukur waktu, yang menurut para dokter dapat digunakan untuk mengukur denyut
nadi pasien. Christian Huygens kemudian mengambil prinsip ayunan pendulum itu
untuk membuat jam pendulum.
2.
Keseimbangan Hidrostatik
Pada
tahun 1585 Galileo
memperluas karya Archimedes tentang hidrostatik dengan menciptakan keseimbangan
hidrostatik, suatu alat yang dirancang untuk mengukur berat jenis benda. Dengan
keseimbangan hidrostatik, Galileo mendapatkan reputasi sebagai ilmuwan di Itali.
3. Bidang Mekanika
Menurut Galileo berdasarkan
eksperimennya bahwa baik benda berat maupun ringan akan jatuh dengan kecepatan
yang sama kecuali sampai pada batas mereka berkurang kecepatannya akibat adanya
gesekan udara. Dengan hati-hati dia mengukur jarak jatuhnya benda pada saat
yang telah ditentukan dan mendapatkan bukti bahwa jarak yang dilalui oleh benda
yang jatuh adalah berbanding lurus dengan jumlah detik kuadrat jatuhnya benda. Galileo juga berkemampuan untuk menghimpun hasil
penemuannya dengan formula matematik.
4.
Penemuan Termometer
Tahun 1593, Galileo
menemukan salah satu alat ukur yang dapat digunakan dalam ilmu pengetahuan,
yaitu termometer. Termometer temuan Galileo ini terdiri dari sebuah gelembung
udara yang bisa membesar atau mengecil karena perubahan temperatur dan hal ini
bisa menyebabkan level air naik atau turun.
5. Bidang Hukum Kelembaman
Sumbangan
terbesar lainnya dari Galileo adalah penemuannya mengenai hukum kelembaman. Menurut Galileo benda
yang sedang bergerak cenderung bergerak tanpa batas. Pada tahun 1592 ,ia melihat bahwa ketika menggelinding
dipermukaan licin dan rata, bola tidak akan berhenti karena tidak ada gesekan.
Dengan kata lain, kelembaman
benda kekal ketika tidak ada gaya perintang. Ia mengatakan bahwa benda memiliki ”keenganan” terhadap
perubahan,baik dalam posisi diam maupun sedang bergerak. Keenganan dipahaminya dari hasil perkalian antara berat dan
kecepatan.
6. Bidang Astronomi
Dalam
beberapa wacana dikatakan bahwa penemuan Galileo di bidang Astronomi merupakan
penemuan termahsyur diantara penemuan-penemuannya. Teleskop buatannya dapat
memperbesar benda-benda 9 kali lipat, 3 kali lebih hebat dari buatan
Lippershey. Teleskop Galileo terbukti sangat berguna untuk kegiatan kelautan
dan Galileo diangkat sebagai profesor seumur hidup di University of Venice.
Penemuan yang dilakukannya terhadap alat ini menggerakkan bidang astronomi.
Galileo melihat pinggiran bulan yang tidak rata, yang dianggapnya sebagai
puncak-puncak gunung. Dia menganggap bahwa daerah bulan yang luas dan gelap
adalah terdiri dari air, yang disebutnya sebagai "maria" (laut). Galileo dikagumi karena
menemukan Jupiter, yang berlanjut dengan penemuannya atas empat bulan Jupiter;
yang kemudian disebutnya sebagai "satelit”. Dengan terus mengadakan
penelitian, ia juga dapat mengamati bulan- bulan yang sedang tertutup oleh
Jupiter (gerhana), dan dari hal itulah dia dapat dengan tepat memperkirakan
periode rotasi setiap bulan. Ia juga terkenal dengan teorinya bahwa gerak
pasang surut samudra merupakan bukti bahwa Bumi memang berputar di ruang
angkasa. Dia menganggap pasang surut adalah konsekuensi alam akibat gerakan
Bumi.
C.
Stevinus dan
Hukum Kesetimbangan
Dua orang yang sangat berjasa dan
membantu Galileo adalah seseorang belanda bernama Stevinus yang merupakan rekan
Galileo dalam menentukan dasar-dasar sains dinamis, dan seorang Inggris bernama
Gilbert yang pertama meneliti fenomena magnet sehingga dijadikan penelitian
sains.
Stevinus lahir pada tahun 1548 dan
meninggal di tahun1620. Dialah orang
yang mampu menyelesaikan persoalan tentang gaya tak langsung dan dia juga yang
menemukan prinsip penting dalam hidroninamik, yaitu bahwa tekanan fluida
sebanding dengan kedalamannya tanpa bergantung pada bentuk pipanya.
Penelitian gaya tak langsung dibuat
Stevinus dengan bantuan benda miring. Percobaan yang sederhana ini didasari
hukum statis. Penelitian awal Stevinus dipublikasikan pada tahun 1608. Seluruh
hasil kerjanya yang terkumpul dipublikasikan oleh Leyden pada tahun 1634.
Penelitian tentang keseimbangan
tekanan benda saat diam mengarah Stevinus untuk mempertimbangkan gabungan dari
tekanan fluida. Penjelasannya
adalah bahwa suatu fluida yang diletakkan dibawah tekanan akan membutuhkan
sebuah gaya yang sama terhadap semua bagian dari dinding pembatas, jumlah
tekanan yang dapat ditambah secara tidak tepat dengan memperbesar permukaannya.
Inilah prinsip yang digunakan pada tekana hidrostatik.
D.
Galileo dan
Kesetimbangan Fluida
Percobaan-percobaan dari penggabungan
benda, yang harus dilakukan dengan kesetimbangan fluida, menguji kecerdasan
Galileo. Beberapa percobaan paling pentingnya harus dilakukan dengan benda yang
terapung. Kini pandangan yang ditentang Galileo menyatakan bahwa air memberikan
hambatan pada penetrasi dan hambatan ini bersifat instrumental dalam menentukan
apakah benda yang diletakkan di air akan mengapung atau tenggelam. Galileo
berpendapat bahwa air tidak dapat menghambat dan benda akan mengapung atau
tenggelam bergantung pada beratnya. Ini merupakan pengulangan dari pernyataan
tentang hukum Archimedes. Namun harus dijelaskan mengapa benda dengan suatu
bentuk tertentu mengapung, sementara benda lain yang terbuat dari bahan yang
sama dan beratnya sama tapi berbeda bentuk dapat tenggelam.
Galileo mencoba untuk membuktikan
hal ini. Pada tempat pertama, dia membuat kerucut dari bahan kayu atau lilin
dan menunjukan bahwa ketika benda itu mengapung dengan titik atau dasarnya di
air, benda itu akan menggantikan sejumlah fluida. Lagi-lagi percobaan itu dapat
ditemukan bahwa bentuk pelampung dengan kuantitas yang sama harus ditambahkan
pada lilin ini untuk mengangkat permukaannya.
E. William Gilbert dan Studi Tentang
Magnet
Gilbert adalah orang sains yang
paling beda di Inggris selama masa pemerintah Ratu Elizabeth. Ratu Elizabeth
memberikannya uang pensiun yang memungkinkannya melanjutkan penelitiannya
dibidang sains murni.
Penelitian Gilbert di bidang kimia,
yang juga dianggap hal yang amat penting hampir hilang. Namun demikian hasil
karyanya selama delapan belas
tahun, De magntte adalah hasil karya yang cukup penting.
Gilbert adalah orang pertama yang
menyatakan bahwa bumi adalah sebuah magnet yang sangat besar. Dia tidak hanya
memberikan sebutan “kutub” untuk titik akhir atau titik ekstrim pada jarum
magnet, tetapi menyebutkan adanya kutub utara dan kutub selatan. Dia juga orang pertama yang menggunakan istilah “gaya
listrik”, “pancar listik”. Sampai saat ini belum terdeteksi adanya kesalahan
pada teori-teori yang ditemukan Gilbert. Sebagai seorang pionier dari sebuah
bidang sains yang tidak tereksprorasi, karya yang dihasilkan terbilang akurat.
Karena apresiasi yang besar pada
pemikiran Gilbert yang menyatakan bahwa bumi adalah magnet, maka teori-teori
yang menjelaskan aksi jarum magnet itu semakin maju. Columbus dan Paracelsus
misalnya, percaya bahwa jarum tidak ditarik oleh suatu
titik disurga seperti bintang magnetic. Gilbert membuat percobaan-percobaan
yang luas untuk menjelaskan jarum yang bengkok, yang pertama diberitahukan oleh
William Norman. Teori Gilbert tentang pembengkokkan ini didasarkan pada suatu
hipotesis yang telah dipertimbangkan lebih dulu. Gilbert menemukan jarum
magnetnya membengkok 72 derajat di London ; delapan tahun kemudian Hudson
menemukan pembengkokkan jarum magnet 750 22` kearah garis
balik utara. Namun 200 tahun kemudian yaitu tahun 1831, Sir James Ross
menemukan bahwa garis balik utara berada pada posisi 7005` dan garis
balik selatan diposisi 96043`. Ini bukanlah hal nyata yang diasumsika
Gilbert dan prediksi sainsnya tidak sepenuhnya benar.
Dia adalah orang pertama yang
membedakan antara listrik dan magnet. Dia juga menemukan “muatan listrik” dan
menunjukan bahwa muatan listrik itu dapat disimpan beberapa saat didalam suatu
benda dengan cara menutupi benda itu dengan bahan-bahan yang tidak dapat
menghantar listrik, misalnya kain sutera walaupun tentunya konduksi listrik
tidak terlalu dimengerti. Peralatan listrik pertama yang dibuat Gilbert adalah
manometer.
F. Penelitian-penelitian Tentang
Cahaya, Panas dan Tekanan Atmosfer
Galileo sendiri mempelajari tentang
cahaya sebagaimana dia berkontribusi dalam penyempurnaan teleskop. Penelitian
tentang panas ternyata lebih menarik perhatiannya dan kemudian dia mengarahkan
penelitiannya untuk mengukur suhu. Thermometer ciptaannya didasarkan pada
prinsip ekspansi zat cair jika dipengaruhi panas. Namun sebagaimana pengukuran
temperatur adalah sesuatu yang sangat rumit karena tabung yang di dalamnya
terkandung zat cair yang akan diukur ini terbuka dan berhubungan langsung
dengan udara luar. Oleh karena itu, barometer yang menunjukkan perubahan
tekanan mengganjal teori Galileo tentang pengukuran temperaturnya.
G.
Torricelli
Torricelli adalah murid dari Galileo. Torricelli
dapat menunjukkan bahwa tinggi air tidak bergantung pada apapun kecuali
beratnya yang kemudian dibandingkan dengan berat udara. Hal ini memang benar,
ini adalah bukti bahwa fluida apapun akan mencapai ketinggian tertentu
bergantung pada berat relatifnya yang dibandingkan dengan udara. Dengan
demikian, Mercuri yang memiliki kerapatan 13 kali kerapatan air hanya akan naik
ke 1/13 tinggi kolom air yaitu sepanjang 30 inci. Berdasarkan hasil ini, maka
Torricelli akan membuktikan bahwa teorinya benar. Torricelli memasukkan Mercuri
ke dalam sebuah tabung yang salah satu bagian ujungnya tertutup. Dia lalu
membalikkan tabung itu sehingga mulut tabung yang terbuka berada dibawah.
Mercuri yang ada di dalam tabung jatuh menuju mulut tabung yang berada di
bawah, namun setelah sampai 30 inci dari titik awalnya jatuh, Mercuri itu tidak
menyentuh mulut tabung dan berada pada keadaan tetap 30 inci. Keberhasilan
Teori Torricelli ini merupakan tindakan revolusioner. Tekanan atmosferlah yang
menyebabkan Mercuri tidak jatuh sampai ke mulut tabung.
Teori-teori dan penemuan-penemuan
yang sifatnya revolusioner seperti yang dikatakan Torricelli jelas menimbulkan
kontroversi. Tahun 1648, Pascal menyarankan bahwa jika teori tekanan atmosfer
dengan menggunakan Mercuri itu benar adanya maka hal ini dapat ditunjukkan
dengan mendaki gunung dan membawa tabung Mercuri tersebut. Sebagaimana
diketahui bahwa udara menjadi lebih ringan dipermukaan bumi yang lebih tinggi
maka kolom Mercuri itu tingginya akan berkurang dan akan naik lagi ketika
tabung itu berada dipermukaan bumi yang lebih rendah. Percobaan ini akhirnya
dilakukan di Gunung Puy de Dome di Auvergne dan kolom Mercuri itu naik turun
sebesar 3 inci.
Dari percobaan ini didapatlah bahwa pengukuran ketinggian gunung dapat
dilakukan dengan menggunakan barometer dengan sedikit modifikasi dan perbaikan
pada bentuk awalnya. Torricelli juga melakukan penelitian di bidang Hidrolik.
Selain itu dia juga melakukan perbaikan pada mikroskop dan teleskop. Torricelli
meninggal pada tanggal 26 Oktober 1647.
Johanes Kepler
Johanes Kepler merumuskan 3
pernyataan yang menggambarkan planet-planet di sekitar matahari.
Hukum Kepler
“ bahwa orbit planet tidak
melingkar tapi ellips dan matahari menduduki salah satu tempat dari ellips”.
“bahwa kecepatan gerak planet bervariasi
di berbagai bagian orbit”.
“kuadrat jarak berbagai planet
dari matahari sebanding dengan revolusi matahari”.
Fitriyana Migumi. 25 Oktober 2011.
(Internet). (Terdapat di : http://fitrisakura.blogspot.com/2011/10/galileo-dan-fisika-baru.html.
25 oktober 2011.) Diakses pada 19 April 2013.
Little Einstein
(Anonim) Sejarah Fisika Abad 16 Galileo. (Internet). (Terdapat di : http://einsteinfisika.blogspot.com/2012/01/sejarah-fisika-abad-16-galileo.html)
Renny Semangat. 27 Maret 2013. (Internet). (Terdapat di :
http://rennyse.blogspot.com/2013/03/makalah-galileo-dan-fisika-baru.html). Diakses
pada 23April 2013.
Youtube. (Internet). (Terdapat di : https://www.youtube.com/watch?v=2blZzIQq8mM). Diakses pada 25 April
2013.
Anonim. Galileo Galilei
- Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.(Internet). (Terdapat di : http://id.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei. Diakses pada 23 April
2013.
Fitri. Physics World:
Galileo Dan Fisika Baru. (Internet). (Terdapat di : http://fitrisakura.blogspot.com/2011/10/galileo-dan-fisika-baru.html). Diakses pada 21 April
2013.
0 komentar:
Posting Komentar