Cabang ilmu fisika mekanika khusus mempelajari fungsi serta pelaksanaan mesin, juga alat atau benda seperti mesin. Ada cukup banyak cabang ilmu fisika berhubungan dengan benda, namun mekanika menjadi paling tua yang pernah ada.
Ilmu pengetahuan ini menekankan pada gaya gerak suatu benda serta efek dari gaya yang dihasilkannya. Ada beberapa bagian dari mekanika sendiri, yaitu kinematika dan dinamika yang memiliki pengertian masing-masing.
Pada cabang ilmu fisika mekanika bagian kinematika mempelajari gerak benda tanpa memperhatikan penyebab pergerakannya. Sementara bidang dinamika mempelajari gerak benda dengan memperhatikan serta memperhitungkan penyebab pergerakannya.
Menjadi salah satu cabang ilmu paling tua, mekanika memiliki sejarah sangat panjang hingga berkembang sampai saat ini. Bahkan terdapat periode-periode tertentu yang membagi sejarah dan perkembangannya.
Mengenal Seputar Cabang Ilmu Fisika Mekanika
Cabang ilmu ini menggunakan besaran panjang, massa, dan waktu, sedangkan sistem satuannya adalah sistem satuan MKS dan CGS. Hal ini tidak terlepas karena mekanika masuk dalam keilmuan fisika sehingga satuannya berkaitan dengan besaran fisika.
Mekanika sendiri menjadi permasalahan yang cukup memberikan pengaruh dalam perkembangan ilmu fisika. Seperti sudah diketahui banyak orang, bidang keilmuan ini merupakan ilmu pasti dalam mempelajari gejala alam yang dapat diamati dan diukur.
Hal tersebut sama halnya dengan mekanika, yaitu salah satu gejala alam yang memungkinkan untuk diamati serta diukur. Bidang keilmuan ini sendiri dipisahkan menjadi dua bagian, yaitu klasik dan kuantum.
Pada cabang ilmu fisika mekanika klasik, peran fundamental di dalamnya adalah energi yang terbagi lagi menjadi kinetik dan potensial. Energi kinetik sendiri bisa timbul karena adanya gerak pada partikel.
Sementara itu, energi potensial timbul dari interaksi partikel satu sama lain maupun medan luar seperti gravitasi. Hal yang menimbulkan interaksi antar partikel tersebut berganting pada posisi-posisi partikelnya.
Saat menggunakan mekanika klasik, seseorang bisa memprediksi posisi yang akan menjadi tempat suatu kelompok partikel. Prediksi ini berdasarkan pada posisi dan momentnya yang sekarang jika gaya antar partikelnya sudah diketahui.
Sementara untuk cabang ilmu fisika mekanika kuantum memiliki pengertian cukup membingungkan. Pengertiannya cukup sulit dijabarkan karena materi dan energi dianggap memiliki sifat ganda sebagai partikel maupun gelombang.
Meskipun demikian, bidang kuantum merupakan sebuah penemuan besar karena bisa memprediksi ukuran, tingkat energi, juga spektra atom dan ion secara tepat. Hal inilah yang membuat kuantum melampaui batasan atom dalam keilmuan sains ini.
Sejarah Cabang Ilmu Fisika Mekanika
Seperti penjelasan sebelumnya, cabang ilmu ini memiliki sejarah sangat panjang dalam perkembangannya. Terdapat tiga periode penting dalam perkembangan keilmuannya hingga masa modern saat ini.
1. Periode 1 (pra-sains hingga 1550M)
Terdapat beberapa tokoh penting pada periode ini, salah satunya adalah Aristoteles yang menyampaikan hubungan timbal balik antara gerak dan gaya bidang dinamika. Aristoteles juga membedakan dua jenis gerak menjadi gerak alamiah dan paksa.
Sementara Archimedes menyatakan prinsip bahwa benda padat yang lebih berat dari cairan akan tenggelam saat dimasukkan dalam benda cair tersebut. Bila benda padat tersebut ditimbang, maka beratnya akan lebih ringan di dalam cairan daripada berat sesungguhnya.
2. Periode 2 (1500M hingga 1800M)
Pada periode ini salah satu tokoh yang mengembangkan cabang ilmu fisika mekanika adalah Galileo. Pernyataan Galileo adalah benda berat maupun ringan akan jatuh pada kecepatan sama hingga batas kecepatannya berkurang akibat gesekan udara.
Tokoh lainnya adalah Isaac Newton yang berhasil melakukan penemuan terkenal, yaitu tiga hukum Newton tentang gerak. Ketiga hukum tersebut jika digabungkan menjadi satu akan menghasilkan sebuah sistem makro mekanika.
3. Periode 3 (1800M hinga 1900M)
Bernoulli menjadi salah satu tokoh yang mengemukakan Prinsip Bernoulli, yaitu peningkatan kecepatan aliran fluida akan menurunkan tekanan pada aliran tersebut. Sementara Leonhard Euler berhasil mendemonstrasikan hukum mekanika yang telah dirumuskan Newton.
Selanjutnya Hamilton mengemukakan bahwa gerak partikel yang terkendala suatu bidang permukaan membutuhkan gaya konstrain. Gaya konstrain sendiri dibutuhkan karena dapat bereaksi terhadap suatu partikel.
Saat ini perkembangan ilmu fisika mekanika semakin pesat baik dan teorinya terus berevolusi. Ada cukup banyak tokoh berperan dalam bidang keilmuan ini pada abad modern seperti Werner Karl Heisenberg, Paul Dirac, juga Nueman Janos.
Ada cukup banyak cabang ilmu fisika berkaitan dengan benda, namun mekanika menjadi bidang keilmuan paling tua. Sejarah cabang ilmu fisika mekanika ini sendiri juga cukup panjang, mulai dari pra-sains hingga abad modern saat ini.