SPEKTRUM MEKANIKA
spektrum mekanika
Studi umum hubungan antara gerak, gaya, dan energi disebut mekanika.
Ini adalah bidang yang besar dan studi yang sangat penting untuk memahami
fisika, itulah mengapa pasal-pasal ini muncul pertama. Mekanik dapat dibagi
menjadi sub-disiplin ilmu dengan menggabungkan dan mengkombinasikan aspek yang
berbeda. Tiga di antaranya diberi nama khusus.
Gerak adalah upaya mengubah lokasi atau posisi. Studi
gerak tanpa memperhatikan gaya atau energi yang mungkin terlibat disebut kinematika.
Ini adalah cabang mekanika yang paling sederhana. Cabang mekanika yang
berhubungan dengan gerakan dan gaya bersama-sama disebut dynamics (dinamika)
dan studi tentang gaya dengan tidak adanya perubahan dalam gerak atau energi
disebut statics (statis).
Energi merujuk suatu kuantitas fisik abstrak yang tidak
mudah dirasakan oleh manusia. Hal ini dapat eksis dalam berbagai bentuk secara
bersamaan dan hanya memperoleh makna melalui perhitungan. Sebuah sistem
memiliki energi jika memiliki kemampuan untuk melakukan usaha. Energi gerak
disebut energi kinetik.
Setiap kali suatu sistem dipengaruhi oleh agen luar, energi
totalnya berubah. Secara umum, gaya adalah sesuatu yang menyebabkan perubahan
(seperti perubahan energi atau gerakan atau bentuk). Ketika gaya menyebabkan
perubahan dalam energi dari suatu sistem, fisikawan mengatakan bahwa usaha
telah dilakukan. Pernyataan matematika yang menghubungkan gaya terhadap
perubahan energi disebut teorema usaha-energi.
Ketika total dari semua bentuk perbedaan energi ditentukan,
kita menemukan bahwa itu tetap konstan dalam sistem yang terisolasi dari
lingkungan mereka. Pernyataan ini dikenal sebagai hukum kekekalan energi
dan merupakan salah satu konsep yang sangat besar dalam semua fisika, bukan
hanya mekanik.
Jenis gerak
Gerak dapat dibagi menjadi tiga tipe dasar - translasi,
rotasi, dan osilasi. Bagian pada mekanik dalam buku ini pada dasarnya diatur
dalam urutan itu. Jenis gerak yang Keempat, gerak acak, dibahas dalam buku lain yang penulis
tulis.
Gerak translasi menghasilkan perubahan lokasi. Kategori ini
mungkin tampak konyol pada awalnya sebagai gerakan menyiratkan perubahan
lokasi, tetapi obyek dapat bergerak dan tidak pergi ke mana pun. Aku bangun di
pagi hari dan pergi bekerja (perubahan lokasi yang jelas), tapi malam hari aku
kembali ke rumah - kembali ke tempat tidur yang sama di mana saya memulai hari.
Apakah ini gerak translasi? Yah, itu tergantung. Jika masalahnya adalah untuk
menentukan seberapa jauh saya melakukan perjalanan dalam satu hari, maka ada
dua kemungkinan jawaban: baik aku pergi untuk bekerja dan kembali (22 km setiap
jalan untuk total 44 km) atau aku sudah ke mana-mana (22 km setiap jalan untuk
total 0 km). Jawaban pertama disebut gerakan translasi sedangkan yang kedua disebut
gerak osilasi.
Gerak osilasi berulang-ulang dan berfluktuasi antara dua
lokasi. Pada contoh sebelumnya pergi dari rumah ke tempat bekerja ke rumah ke
tempat bekerja saya bergerak, tapi pada akhirnya saya tidak pergi ke mana-mana.
Tipe kedua ini gerak terlihat dalam pendulum (seperti yang ditemukan di jam
kakek), getaran senar (senar gitar yang bergerak tapi tidak kemana-mana), dan
laci (membuka, menutup, membuka, menutup - semua gerak itu dan apa-apa yang
menunjukkan untuk itu ). Gerak osilasi menarik karena sering membutuhkan jumlah
waktu yang tetap untuk osilasi terjadi. Jenis gerak semacam ini dikatakan
periodik dan waktu untuk satu osilasi lengkap (atau satu siklus) disebut
periode. Gerak periodik penting dalam studi suara, cahaya, dan gelombang
lainnya. Bagian besar fisika yang dikhususkan untuk jenis gerakan berulang.
Melakukan hal yang sama berulang-ulang dan tikan pindah tempat cukup penting;
yang membawa kita ke jenis gerak berikutnya.
Gerak rotasi terjadi ketika sebuah benda berputar. Bumi
berada dalam keadaan gerak konstan, tapi gerak mana yang dialaminya? Setiap dua
puluh empat jam bumi membuat satu putaran lengkap pada porosnya. (Sebenarnya,
sedikit kurang dari itu, tapi jangan terjebak dalam rincian.) Matahari
melakukan hal yang sama, tetapi dalam waktu sekitar dua puluh empat hari. Jadi
semua planet, asteroid, dan komet; masing-masing dengan periode sendiri. (Perhatikan
bahwa gerak rotasi juga merupakan periodik.) Pada tingkat yang lebih biasa,
bola bocce, CD, dan roda juga berputar. Itu cukup menjadi contoh yang membuat
kita sibuk untuk sementara waktu.
Gerakan acak terjadi karena salah satu dari dua alasan.
Beberapa gerak diprediksi dalam teori tetapi tak terduga
dalam praktek, yang membuatnya tampak acak. Sebagai contoh, sebuah molekul
tunggal dalam gas akan bergerak bebas sampai menumbuk molekul lain atau salah
satu dinding wadahnya. Arah molekul bergerak setelah tumbukan seperti ini
benar-benar dapat diprediksi menurut teori mekanika klasik. Setiap pengukuran
memiliki ketidakpastian yang terkait dengan itu. Setiap perhitungan dibuat
dengan menggunakan hasil pengukuran yang akan membawa ketidakpastian. Sekarang
bayangkan bahwa Anda sedang mencoba untuk memprediksi gerakan dari satu miliar atom
gas dalam sebuah wadah. (Itu jumlah yang kecil, dengan satu cara.) Setelah
mengukur posisi dan kelajuan masing-masing seakurat mungkin, Anda memasukkan
data ke komputer besar dan membiarkannya melakukan perhitungan untuk Anda.
Karena terkait dengan setiap molekul pengukuran yang sedikit, putaran pertama
perhitungan akan sedikit salah. Angka-angka yang salah kemudian akan digunakan
pada perhitungan putaran berikutnya dan hasilnya akan menjadi sedikit lebih
salah. Setelah satu miliar kali perhitungan, kesalahan diperparah akan membuat
hasil tidak berguna. Molekul bisa di mana saja dalam wadah.
Beberapa gerak tidak
dapat diprediksi dalam teori dan benar-benar acak. Misalnya, gerakan elektron
dalam atom pada dasarnya tidak terduga karena konspirasi aneh dari alam yang dijelaskan
oleh mekanika kuantum. Semakin keras Anda mencoba untuk menemukan elektron,
semakin sedikit Anda tahu tentang kelajuannya. Semakin keras Anda mencoba untuk
mengukur kelajuannya, semakin sedikit Anda tahu tentang lokasinya. Ini adalah
kualitas mendasar dari benda-benda kecil seperti elektron dan tidak ada jalan
lain. Meskipun elektron sering dikatakan "orbit" inti atom, tegasnya,
hal ini tidak benar. Probabilitas untuk menemukan elektron pada titik tertentu
dalam ruang dapat diprediksi, tapi bagaimana ia dapatkan dari tempat pertama
Anda mengamati untuk yang kedua sebenarnya pertanyaan yang berarti. Tidak ada
nama untuk jenis gerak ini karena konsep gerak bahkan tidak berlaku.
Sumber: http://physics.info/motion/
Sumber: http://physics.info/motion/
Post a Comment for "SPEKTRUM MEKANIKA"