Hukum Gravitasi Newton

Pendahuluan

• Fokus pada hukum gravitasi Newton.
• Pentingnya memahami fondasi fisika sebelum melanjutkan ke topik yang lebih kompleks seperti fisika kuantum dan relativitas.
• Pembelajaran tentang proses perumusan hukum gravitasi oleh Newton.

Cerita Awal

• Cerita populer tentang Newton dan apel.
• Kenyataannya, butuh waktu lebih dari 20 tahun bagi Newton untuk merumuskan hukum gravitasi.
• Hasil penelitian dipublikasikan dalam buku Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Principia).

Isi Buku Principia

• Sekitar 500 halaman yang membahas hukum gerak dan gravitasi.
• Memperkenalkan kalkulus untuk mendukung perumusan hukum gravitasi.
• Terdiri dari tiga bab:
  • Bab 1: Kalkulus dan gerakan benda.
  • Bab 2: Hukum gerak Newton.
  • Bab 3: Sistem Dunia (hukum gravitasi universal).

Konteks Sejarah

• Ilmu astronomi berkembang pesat pada tahun 1600-an.
• Para ilmuwan sudah memiliki data orbit dan periode planet, tetapi belum memahami mekanisme di baliknya.

Langkah-Langkah Perumusan Hukum Gravitasi

Step 1: Analisis Hukum Kepler

• Hukum Kepler menjelaskan hubungan antara periode planet dan jari-jari orbit.
• Persamaan: T² ∝ R³.
• Newton memanfaatkan hubungan ini untuk mengembangkan pemahaman lebih lanjut.

Step 2: Gerak Melingkar

• Newton menganalisis percepatan benda yang mengorbit, seperti bulan mengelilingi Bumi.
• Mengembangkan kalkulus untuk menentukan percepatan sentripetal: A = V²/R.

Step 3: Hubungan Gaya

• Gaya sebanding dengan massa dan percepatan.
• Dalam konteks gerak melingkar: F ∝ M * (V²/R).
• Menyimpulkan bahwa gaya gravitasi berbanding terbalik dengan jarak kuadrat.*

Step 4: Verifikasi Data Astronomi

• Menggunakan data jarak bulan dan periode revolusi untuk menghitung kecepatan dan percepatan.
• Memastikan bahwa hukum gravitasi dapat menjelaskan pergerakan bulan dan objek lain di Bumi.

Step 5: Pembuktian dan Penyempurnaan

• Menghasilkan rumusan akhir: F = G * (M1 * M2) / R².
• G = konstanta gravitasi, ditemukan oleh Henry Cavendish.
• Hukum gravitasi Newton bersifat universal.

Kesimpulan

• Newton membawa pemahaman baru tentang gravitasi yang menghubungkan berbagai fenomena di alam semesta.
• Hukum gravitasi Newton memiliki keterbatasan dan belum menjelaskan mekanisme gravitasi.
• Albert Einstein menyempurnakan pemahaman tentang gravitasi dengan teori relativitas umum.

Penutup

• Pentingnya hukum gravitasi dalam berbagai aplikasi praktis, dari bangunan hingga penerbangan.
• Mengajak audiens untuk mengeksplorasi lebih lanjut tentang fisika dan peran Newton.