Makalah Siir Isac Newton

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Lahirnya ilmu pengetahuan dimulai dari sejak manusia mulai mengamati, mencermati, dan menganalisis serangkaian gejala alam beserta interaksinya yang dapat mereka tangkap melalui panca indera. Hasil pemikiran mereka kemudian mereka tuangkan dalam sebuah pernyataan atau apapun yang dapat dimengerti manusia setelah mereka sebagai sebuah prinsip, kaidah atau hukum dalam memahami interaksi gejala alam.

Di masa lalu, ketika manusia masih dalam dipenuhi keterbatasan peralatan dan pengetahuan, mereka menggunakan panca indera dan mengerahkan seluruh kemampuan akal mereka untuk mengenali sifat-sifat alam ini melalui interaksi antara gejala alam yang sering mereka jumpai. Hasil pemikiran mereka pun akhirnya hanya sebatas pernyataan hipotetik dan cenderung filosofis karena memang bukan berasal dari pengujian secara empirik. Maka tidak mengherankan ketika di kemudian hari banyak dari pemikiran mereka tergantikan oleh teori-teori baru yang lebih empirik.

Pada zaman modern ilmu pengetahuan telah dibangun berdasarkan observasi eksperimental dan pengukuran kuantitatif yang sangat teliti. Salah satu tokoh pada zaman modern adalah Sir Isaac newton yang merupakan ahli fisika, astronomi, matematika, kimia dan ahli filsafat pada zaman itu.

B.     Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang dapat di ambil dalam makalah ini yaitu:

1.      Siapakah Sir Isaac Newton?

2.      Apa hasil penemuan dari Sir Isaac Newton?

C.    Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini yaitu:

1.      Untuk mengetahui biografi Sir Isaac Newton

2.      Untuk mengetahui penemuan-penemuan Sir Isaac Newton

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Biografi Sir Isaac Newton

Sir Isaac newton adalah ahli fisika, astronomi, matematika, kimia dan ahli filsafat yang lahir di Woolsthrope, Inggris, tepat pada hari Natal tahun 1642, bertepatan tahun dengan wafatnya Galileo. Newton lahir secara prematur, dimana saat itu bayi prematur tidak diharapkan kehadirannya di dunia. Ayahnya, Isaac, meninggal tiga bulan sebelum kelahiran Newton, dan dua tahun kemudian ibunya, Hannah Ayscough Newton menikah dengan lelaki lain dan meninggalkan Newton dengan neneknya.

Pada umur 12 tahun Newton kemudian bersekolah di King's College di Grantham, tidak jauh dari tempat tinggalnya. Saat bersekolah di Grantham dia tinggal di kost milik apoteker local yang bernama William Clarke. Newton sempat menjalin kasih dengan adik angkat William, Anne Storer. Saat Newton memfokuskan dirinya pada pelajaram, kisah cintanya menjadi semakin tidak menentu dan akhirnya Storer menikahi orang lain. Banyak yang mengatakan bahwa Newton selalu mengenang kisah cintanya walaupun selanjutnya tidak pernah disebutkan Newton memiliki kekasih bahkan pernah menikah.

Untuk kedua kalinya ibunya menjadi janda ketika Newton berumur 14 tahun. Newton berhenti sekolah karena ia harus bekerja di ladang dan di peternakan untuk menghidupi ibunya dan ketiga adik tirinya. Ketika King's College bersedia membebaskan biaya sekolah Newton karena kepandaian dan keadaan keluarganya yang miskin, Newton kembali sekolah sampai selesai. Kemudian Newton melanjutkan pendidikannya ke Trinity College di Universitas Cambridge dengan niat menjadi pendeta gereja Inggris, pada saat itu Newton berusia 18 tahun.

Isaac lulus tahun 1665, tak lama sebelum wabah pes yang dikenal sebagai Black Death melanda London. Semua universitas ditutup selama wabah merajalela. Isaac kembali ke peternakan keluarganya yang sekarang diurus oleh adiknya. Di situ, Isaac melanjutkan studi dan penelitiannya mengenai teorema binomial, cahaya, teleskop, kalkulus, dan teologi. Ketika Universitas Cambridge dibuka kembali, Newton melanjutkan pendidikannya untuk memperoleh gelar sarjana, sambil mengajar dan melakukan penelitian.

Tahun 1672 Newton diterima sebagai anggota Royal Society--kelompok ilmuwan yang mengabdikan diri kepada metode eksperimental. Kepada kelompok ini, dia menyumbangkan salah satu teleskopnya yang baru bersama temuannya tentang cahaya. Kelompok ini membentuk sebuah komisi, dipimpin oleh Robert Hooke, untuk menilai temuan-temuan Newton. Hooke dipekerjakan oleh Royal Society untuk menguji coba temuan-temuan baru. Namun, karena Hooke mempunyai gagasan sendiri tentang cahaya, ia jadi enggan menerima kebenaran temuan Newton. Hooke bersitegang dengan Newton dalam cahaya dan warna. Makalah yang diterbitkan Newton dituduh mencontek buku “Gambar uji coba mikroskop” karangan Hooke. Hal yang sama terjadi setelah Newton menerbitkan Principia, Hooke kembali menyerang Newton, agar menghentikan penerbitan dan peredaran buku tersebut, sebelum keduanya didamaikan oleh Halley. Ini membuat Newton heran dan kecewa sehingga dia memutuskan tidak akan memublikasikan temuannya

 Isaac Newton mewakili Universitas Cambridge sebagai Anggota Parlemen tahun 1689 dan 1690. Tahun 1690 kesehatannya memburuk. Ini mungkin karena gangguan saraf akibat kerja bertahun-tahun dan seringnya ia mengalami ketegangan. Akhirnya memang dia sembuh sama sekali selama beberapa tahun kemudian. Tahun 1696, pemerintah mengangkatnya menjadi Pelindung Mata Uang. Tugasnya adalah mengawasi penggantian mata uang Inggris yang telah tua dan rusak dengan mata uang baru yang lebih tahan lama. Dia juga bertanggung jawab membongkar jaringan pemalsu uang.
Tahun 1701, Newton kembali menjadi anggota Parlemen. Dua tahun kemudian dia terpilih sebagai presiden Royal Society dan dianugerahi gelar Sir.. Terpilihnya ia terus untuk jabatan itu setiap tahun sepanjang hidupnya, menunjukkan betapa rekan-rekannya sesama ilmuwan sangat menghormatinya. Setelah kembali ke dunia ilmu, Newton menerbitkan karya pertamanya mengenai cahaya. Buku Opticks (Optik) memuat temuan-temuannya mengenai optik dan saran-saran untuk penelitian lebih lanjut. Negara secara resmi mengakui karya-karyanya tahun 1705 ketika ia menjadi orang pertama yang dianugerahi gelar kebangsawanan karena prestasinya dalam bidang ilmu.

Umur 80 tahun, Newton sering dililit penyakit tetapi penglihatannya masih baik. Untuk membantu mengakomodasi kegiatannya, dipekerjakanlah seorang asisten. Newton tidak menikah tapi ketiga saudara tirinya tetap mendapat perhatian darinya., Newton meninggal di Kensington, London pada 20 Maret tahun 1727, dalam usia 84 tahun. Dia mendapat kehormatan dimakamkan di Westminster Abbey. tempat peristirahatan terakhir bagi keluarga raja, orang terkenal, pahlawan dan ilmuwan. Setelah Newton meninggal, untuk mengenang jasa-jasanya dibuatlah mata uang bergambar Newton.

Gambar 1. Mata Uang Bergambar Newton

B.     Hasil Penemuan Newton

Beberapa karya yang telah dihasilkan Newton antara lain:

1.      Method of Fluxions (1671)

2.      De Motu Corporum (1684)

3.      Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)

4.      Opticks (1704)

5.      Reports as Master of the Mint (1701-1725)

6.      Arithmetica Universalis (1707)

7.      An Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture (1754)

Penemuan-penemuan Sir Isaac Newton antara lain:

a.      Gravitasi

Pada tahun 1665 banyak orang melarikan diri dari kota untuk menghindari wabah wabah pes yang dikenal sebagai Black Death melanda London, sebuah penyakit yang mewabah di Inggris yang telah membunuh ribuan orang, dan menyebabkan Universitas Cambridge ditutup selama satu tahun. Ia kembali ke rumah masa kecilnya di Woolsthrope Manor.  Suatu hari, ketika dia sedang berjalan-jalan di taman, dia melihat sebuah apel jatuh. Apel tersebut jatuh begitu saja, seolah-olah diraih dari bawah oleh sebuah tangan tidak kelihatan. Versi lain dari cerita ini, yang lebih dramatis, apel tersebut jatuh ke atas kepala Newton ketika dia sedang tertidur di bawah sebatang pohon. Sebenarnya cerita tentang apel jatuh dikepala Newton ini tidak benar. Cerita ini hanya dikarang oleh seorang filsuf  Perancis yang bernama François-Marie Arouet Voltaire (1694-1778). Voltaire datang ke Inggris tahun 1726-1729 sedangkan Newton meninggal tahun 1727.  Newton meninggal sekitar 10 bulan setelah kedatangan Voltaire. Pemakaman Newton di Westminster Abbey sangat mengesankan bagi Voltaire. Dari situ, Voltaire kemudian berteman dengan Mrs. conduit yang tak lain adalah keponakannya Newton. Berhubung Voltaire ini adalah seorang filsuf, dia menuliskan seluruh kesan dan pengalamannya tentang Inggris dalam sebuah karangan berseri (a series of essays) yang berjudul Lettres philosophiques atau Letters Concerning the English Nation yang diterbitkan baik di Perancis maupun Inggris pada tahun 1734. Dalam Lettres philosophiques tadi, Voltaire menuliskan sedikit anekdot  yang menceritakan Voltaire diberitahu oleh Mrs.Conduit tentang kisah apel yang jatuh di kepala Newton. Lalu karena Voltaire menceritakan hal ini dua kali dalam Lettres philosophiques, maka anekdot ini dianggap serius oleh dunia, sehingga tersebarlah anekdot ini.

Banyak orang berpendapat Newton menemukan perumusan hukum gravitasi melalui suatu ilham yang datang secara tiba-tiba. Ternyata tidak demikian, teori Newton lahir melalui proses yang cukup panjang yang dibuka oleh pemikiran Copernicus, dirintis oleh tumpukan data Tycho Brahe, dan yang kemudian digarap oleh Kepler. Penemuan Newton sendiri diperoleh melalui usaha dengan ketekunan yang memakan waktu untuk dapat memahami ketiga ilmuwan tersebut. Bahkan, pada tahun 1666 ia masih belum memahaminya. Dugaannya mengenai gravitasi disimpan oleh Newton untuk dirinya sendiri selama puluhan tahun. Dengan berbagai hasil karya ilmiah yang dicapainya, Newton menerbitkan sebuah buku Philosophiae Naturalis Principia Mathematica tahun 1687, di mana pada buku tersebut dideskripsikan mengenai teori gravitasi secara umum, berdasarkan hukum gerak yang ditemukannya, dimana benda akan tertarik ke bawah karena gaya gravitasi. Jadi, dari penelitian dan kerja keras selama kurang lebih 20 tahun akhirnya pada 1687 itu dia menjadi orang pertama yang mengeluarkan teori gravitasi.

Sebelum mencetuskan Hukum Gravitasi Universal, Newton telah melakukan perhitungan untuk menentukan besar gaya gravitasi yang diberikan bumi pada bulan sebagaimana besar gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda-benda di permukaan bumi. Sebagaimana yang kita ketahui, besar percepatan gravitasi di bumi adalah 9,8 . Jika gaya gravitasi bumi mempercepat benda di bumi dengan percepatan 9,8 m/s, berapakah percepatan di bulan? karena bulan bergerak melingkar beraturan (gerakan melingkar bulan beraturan), maka percepatan sentripetal bulan dihitung menggunakan rumus percepatan sentripetal Gerak melingkar beraturan.

Diketahui orbit bulan yang hampir bulat mempunyai jari-jari sekitar 384.000 km dan periode (waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu putaran) adalah 27,3 hari. Dengan demikian, percepatan bulan terhadap bumi adalah

Jadi percepatan gravitasi bulan terhadap bumi 3600 kali lebih kecil dibandingkan dengan percepatan gravitasi bumi terhadap benda-benda di permukaan bumi. Bulan berjarak 384.000 km dari bumi. Jarak bulan dengan bumi ini sama dengan 60 kali jari-jari bumi (jari-jari bumi = 6380 km) . Jika jarak bulan dari bumi (60 kali jari-jari bumi) dikuadratkan, maka hasilnya sama dengan 3600 (60 x 60 = 60² = 3600). Angka 3600 yang diperoleh dengan mengkuadratkan 60 hasilnya sama dengan Percepatan bulan terhadap bumi, sebagaimana hasil yang diperoleh melalui perhitungan.

Berdasarkan perhitungan ini, Newton menyimpulkan bahwa besar gaya gravitasi yang diberikan oleh bumi pada setiap benda semakin berkurang terhadap kuadrat jaraknya (r) dari pusat bumi. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :

Selain faktor jarak, Newton juga menyadari bahwa gaya gravitasi juga bergantung pada massa benda. Ketika bumi memberikan gaya aksi berupa gaya gravitasi kepada benda lain, maka benda tersebut memberikan gaya reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap bumi. Karena besarnya gaya aksi dan reaksi sama, maka besar gaya gravitasi juga harus sebanding dengan massa dua benda yang berinteraksi. Berdasarkan penalaran ini, Newton menyatakan hubungan antara massa dan gaya gravitasi. Secara matematis ditulis sbb :

M_B adalah massa bumi, M_b adalah massa benda lain dan r adalah jarak antara pusat bumi dan pusat benda lain. Setelah membuat penalaran mengenai hubungan antara besar gaya gravitasi dengan massa dan jarak, Newton membuat penalaran baru berkaitan dengan gerakan planet yang selalu berada pada orbitnya ketika mengitari matahari. Newton menyatakan bahwa jika planet-planet selalu berada pada orbitnya, maka pasti ada gaya gravitasi yang bekerja antara matahari dan planet serta gaya gravitasi antara planet, sehingga benda langit tersebut tetap berada pada orbitnya masing-masing. Tidak puas dengan penalarannya di atas, ia menyatakan bahwa jika gaya gravitasi bekerja antara bumi dan benda-benda di permukaan bumi, serta antara matahari dan planet-planet maka mengapa gaya gravitasi tidak bekerja pada semua benda? Newton pun mencetuskan Hukum Gravitasi Universal dan mengumumkannya pada tahun 1687. Hukum gravitasi Universal itu berbunyi demikian : semua benda di alam semesta menarik semua benda lain dengan gaya sebanding dengan hasil kali massa benda-benda tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda tersebut.  Secara matematis, besar gaya gravitasi dapat ditulis sbb : 

  

Gambar 2. Rumus Hukum Gravitasi Universal Newton

Keterangan:

F   : gaya gravitasi atau gaya tarik-menarik antara kedua benda (N)

m₁ : massa benda 1 (kg)

m₂ : massa benda 2 (kg)

r  : jarak kedua benda (m)

F adalah besar gaya gravitasi pada salah satu partikel, m₁ dan m₂ adalah massa kedua partikel, r adalah jarak antara kedua partikel. G adalah konstanta universal yang diperoleh dari hasil pengukuran secara eksperimen. 100 tahun setelah Newton mencetuskan hukum Gravitasi Universal, pada tahun 1978, Henry Cavendish berhasil mengukur gaya yang sangat kecil antara dua benda, mirip seperti dua bola. Melalui pengukuran tersebut, Henry membuktikan dengan sangat tepat persamaan Hukum Gravitasi Universal di atas.

b.      Hukum-hukum Newton tentang Gerak

Selain hukum gravitasi, Newton juga mengembangkan tiga hukum tentang gerak yang menjelaskan bagaimana gaya menyebabkan benda bergerak. Semua hukum Newton ini sering disebut fisika klasik. Berikut ini akan kita pelajari ketiga hukum Newton tersebut.

1.      Hukum I Newton

Hukum I Newton berbunyi “sebuah benda akan tetap diam atau tetap bergerak lurus beraturan jika tidak ada resultan gaya yang bekerja pada benda itu”. Benda dalam keadaan diam karena gaya dorong, gaya gesek, gaya berat, gaya normal pada benda setimbang. Dengan kata lain, benda tersebut diam karena resultan gaya pada benda = 0.

Gambar 3. Arah gaya dorong, gaya gesek dan gaya normal yang seimbang menyebabkan benda tetap diam.

Jadi, jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol (F = 0), maka percepatan benda juga sama dengan nol (a = 0). Dengan demikian:

a)    Jika benda dalam keadaan diam maka benda akan tetap diam, atau

b)   Jika benda dalam keadaan bergerak lurus beraturan maka benda akan tetap bergerak lurus beraturan.

Hukum I Newton adalah sebagai berikut:

F = 0

Keterangan:

F : resultan gaya yang bekerja pada benda (N)

2.      Hukum II Newton

Apabila resultan gaya yang timbul pada sebuah benda tidak sama dengan nol maka benda tersebut akan bergerak dengan percepatan tertentu. Sebuah benda bermassa m mendapat gaya F akan bergerak dengan percepatan a. Jika benda semula dalam keadaan diam maka benda itu akan bergerak dipercepat dengan percepatan tertentu. Adapun jika benda semula bergerak dengan kecepatan tetap maka benda akan berubah menjadi gerak dipercepat atau diperlambat.

Hukum Newton II tentang hubungan antara gaya, massa dan percepatan berbunyi “semakin besar gaya yang bekerja pada sebuah benda semakin besar percepatannya, tetapi semakin pejal benda semakin besar perlambatannya”. Secara matematis dapat dirumuskan:

F = m . a

Keterangan:

m : massa benda (kg)

a : percepatan benda (m/s2)

Gambar 4. Ilustrasi hukum II Newton

3.      Hukum III Newton

Jika benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua maka benda kedua juga akan mengerjakan gaya pada benda. pertama yang besarnya sama, tetapi berlawanan arah. Hukum III Newton juga dikenal sebagai hokum aksi-reaksi. Secara matematis hukum III Newton dapat dituliskan sebagai berikut. Yaitu “ketika suatu benda memberikan gaya pada benda kedua, benda kedua juga melepaskan gaya yang sama namun berlawanan arah dengan gaya benda pertama”.

Gambar 5. Ilustrasi hukum III Newton

c.       OPTIKA

Ketika Universitas Cambridge dibuka kembali, Newton melanjutkan pendidikannya untuk memperoleh gelar sarjana, sambil mengajar dan melakukan penelitian. Dalam penelitian Pada usia 23 tahun, Newton juga melakukan eksperimen “cahaya” dengan menggunakan sebuah prisma. Cahaya putih menurutnya bukan murni melainkan campuran berbagai warna. Lewat eksperimen ditemukan bahwa cahaya putih bisa diurai menjadi spektrum tujuh warna, lalu bisa menyatu kembali menjadi seberkas cahaya putih. Untuk menunjukkan bahwa cahaya matahari terdiri atas berbagai warna, yang kita kenal sebagai warna-warni pelangi. Teori ini kemudian disebut dengan istilah pembiasan cahaya.

Gambar 6. Ilustrasi Newton tentang cahaya.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan di atas maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1.      Sir Isaac newton adalah ahli fisika, astronomi, matematika, kimia dan ahli filsafat. Penemuannya dalam bidang fisika diantaranya adalah menemukan adanya gaya gravitasi.

2.      Gaya gravitasi atau gaya tarik-menarik antara dua benda dipengaruhi jarak kedua benda tersebut, sehingga gaya gravitasi bumi berkurang sebanding dengan kuadrat jaraknya. Bunyi hukum gravitasi Newton adalah “setiap dua benda di dunia ini mengalami gaya tarik-menarik yang besarnya berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar keduanya”.

3.      Ketiga hukumnya terutama hukum tentang gaya (aksi dan reaksi) dapat digunakan untuk menjelaskan fenomena alam.

4.      Newton menemukan teori warna berdasarkan pengamatan bahwa sebuah kaca prisma akan membagi cahaya putih menjadi warna-warna lainnya 

B.     Saran

Newton hanyalah manusia biasa, Newton bisa menjadi ilmuwan terbesar sepanjang masa karena dia cerdas, kreatif, mempunyai rasa ingin tahu yang tinggi dan tidak mudah putus asa. Bila kita ingin menjadi terkenal seperti Newton maka kita pun harus kreatif, cerdas kritis dan mempunyai rasa ingin tahu yang tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

Ayuningtyas, Paramita. 2010. Ilmuwan Besar. Jakarta: Erlangga.

Departemen Fisika Institut Teknologi Bandung. 1998. Fisika Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Http://Lusirizki.blogspot.co.id/2012/04/makalah-sejarah-fisika.html?m=1

https://www.scribd.com/doc/31013115/Sejarah-Fisika-mengenal-Kehidupan-Issac-Newton

Subagya, Hari. 2013. Sains Fisika SMA/MA Kelas XI. Jakarta: PT Bumi Aksara.

Tim Dosen Filsafat Ilmu Fakultas Filsafat UGM. 2012. Filsafat Ilmu. Yogyakarta: Liberty Yogyakarta