Pengertian Ilmu Fisika dan Ruang Lingkupnya

Pengertian Ilmu Fisika dan Ruang Lingkupnya – Kata fisika berasal dari kata Latin physica, yang berarti “hal alami.” Menurut Oxford English Dictionary, fisika didefinisikan sebagai:

Definisi “Fisika” oleh Oxford English Dictionary

Cabang ilmu yang berkaitan dengan sifat materi dan energi. Materi pelajaran fisika termasuk mekanika, panas, cahaya dan radiasi lainnya, suara, listrik, magnet, dan struktur atom.”

Definisi lain oleh ensiklopedia digital Microsoft Encarta menjelaskan fisika sebagai:

Definisi “Fisika” oleh Microsoft Encarta

“Ilmu pengetahuan utama yang berurusan dengan konstituen fundamental alam semesta, kekuatan yang mereka gunakan satu sama lain, dan hasil yang dihasilkan oleh kekuatan-kekuatan ini. Kadang-kadang dalam fisika modern pendekatan yang lebih canggih diambil yang menggabungkan unsur-unsur dari tiga bidang yang tercantum di atas; ini berkaitan dengan hukum simetri dan konservasi, seperti yang berkaitan dengan energi, momentum, muatan, dan paritas. ”

Definisi ini menunjukkan bahwa fisika adalah cabang ilmu yang berhubungan dengan sifat materi dan energi dan hubungan di antara mereka. Fisika juga mencoba untuk menjelaskan dunia material dan fenomena alam semesta.

Ruang lingkup fisika sangat besar dan luas. Ini berhubungan dengan tidak hanya partikel atom paling kecil, tetapi juga fenomena alam seperti galaksi, Bima Sakti, gerhana matahari dan bulan, dan banyak lagi. Meskipun benar bahwa fisika adalah cabang ilmu pengetahuan, ada banyak sub-cabang dalam bidang fisika. Dalam artikel ini, kita akan mengeksplorasi masing-masing secara mendalam.

Apa Saja Cabang Fisika?

Saat ini ada lebih banyak cabang yang bermunculan seiring kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, pada umumnya ada 11 cabang fisika:

Cabang Fisika

  1. Fisika klasik
  2. Fisika modern
  3. Fisika nuklir
  4. Fisika atom
  5. Geofisika
  6. Biofisika
  7. Mekanika
  8. Akustik
  9. Optik
  10. Termodinamika
  11. Astrofisika

Lanjutkan membaca untuk mengeksplorasi masing-masing cabang ini secara mendalam.

1. Fisika Klasik

Cabang fisika ini terutama berkaitan dengan hukum gerak dan gravitasi sebagaimana diuraikan dalam teori kinetik dan termodinamika Sir Isaac Newton dan James Clark Maxwell. Cabang fisika ini kebanyakan berurusan dengan materi dan energi. Seringkali, fisika sebelum tahun 1900 dianggap fisika klasik, sedangkan fisika setelah tahun 1900 dianggap fisika modern.

Dalam fisika klasik, energi dan materi dianggap sebagai entitas yang terpisah. Akustik, optik, mekanika klasik, dan elektromagnetik secara tradisional merupakan cabang dalam fisika klasik. Selain itu, setiap teori fisika yang dianggap batal dalam fisika modern secara otomatis berada di bawah bidang fisika klasik.

Seperti Hukum Newton adalah salah satu fitur utama fisika klasik, mari kita jelajahi lebih dalam

Apa Saja Tiga Hukum Fisika?

Tiga hukum fisika, sebagaimana yang biasa disebut, dikenal secara formal sebagai hukum gerak Newton. Mereka dianggap sebagai dasar mekanika klasik. Hukum Newton mendeskripsikan gerakan suatu benda yang dapat digunakan oleh kekuatan-kekuatan dan yang dapat mengerahkan kekuatan pada benda-benda lain.

Ketika kita berbicara tentang tubuh, kita tidak berbicara tentang tubuh manusia yang sebenarnya (meskipun tubuh manusia dapat dimasukkan dalam definisi ini), tetapi dari setiap materi yang dapat digunakan oleh suatu kekuatan. Tiga hukum Newton diuraikan di bawah ini.

Hukum Newton tentang Gerak (Tiga Hukum Fisika)

  1. Hukum Inersia: Tubuh tetap diam atau bergerak seragam dalam garis lurus kecuali dikenai oleh gaya.
  2. Gaya = Massa x Percepatan: Tingkat perubahan momentum tubuh sebanding dengan gaya yang menyebabkannya.
  3. Aksi = Reaksi: Ketika sebuah gaya bekerja pada sebuah benda karena benda lain, maka gaya yang sama dan berlawanan bekerja secara bersamaan pada tubuh itu.

2. Fisika Modern

Fisika modern adalah cabang fisika yang terutama berkaitan dengan teori relativitas dan mekanika kuantum.

Albert Einstein dan Max Plank adalah pionir fisika modern sebagai ilmuwan pertama yang memperkenalkan teori relativitas dan mekanika kuantum.

Dalam fisika modern, energi dan materi tidak dianggap sebagai entitas yang terpisah. Sebaliknya, mereka dianggap bentuk yang berbeda satu sama lain.

Apa Saja Dua Pilar Fisika Modern?

Dua pilar fisika modern adalah sebagai berikut.

  1. Teori relativitas Albert Einstein
  2. Teori kuantum Max Plank.

Apakah Teori Relativitas itu?

Teori relativitas Albert Einstein adalah salah satu penemuan paling penting dari zaman kontemporer, dan menyatakan bahwa hukum fisika adalah sama untuk semua pengamat yang tidak dipercepat. Sebagai hasil dari penemuan ini, Einstein dapat mengkonfirmasi bahwa ruang dan waktu terjalin dalam satu rangkaian yang dikenal sebagai ruang-waktu. Dengan demikian, peristiwa yang terjadi pada saat yang sama untuk satu pengamat bisa terjadi pada waktu yang berbeda untuk yang lain.

Teori relativitas Einstein diringkas dalam rumus:

E = mc ^ 2

Dalam persamaan ini, “E” mewakili energi, “m” mewakili massa, dan “c” mewakili kecepatan cahaya.

Apa itu Teori Kuantum?

Ditemukan oleh Max Plank pada tahun 1900, teori kuantum adalah landasan teori fisika modern yang menjelaskan sifat dan perilaku materi dan energi pada tingkat atom dan subatomik. Sifat dan perilaku materi dan energi pada tingkat itu kadang-kadang disebut sebagai fisika kuantum dan mekanika kuantum.

Plank menemukan bahwa energi ada dalam unit-unit individu dengan cara yang sama dengan materi, bukan hanya sebagai gelombang elektromagnetik konstan. Dengan demikian, energi dapat dihitung. Keberadaan unit-unit ini, disebut quanta, bertindak sebagai dasar teori quantum Plank.

3. Fisika Nuklir

Fisika nuklir adalah cabang fisika yang berhubungan dengan konstituen, struktur, perilaku dan interaksi inti atom. Cabang ilmu fisika ini seharusnya tidak disamakan dengan fisika atom, yang mempelajari atom secara keseluruhan, termasuk elektronnya.

Menurut ensiklopedia Microsoft Encarta, fisika nuklir didefinisikan sebagai:

“Cabang fisika di mana struktur, kekuatan, dan perilaku inti atom dipelajari.”

Di zaman modern, fisika nuklir telah menjadi sangat luas dalam ruang lingkupnya dan telah diterapkan di banyak bidang. Ini digunakan dalam pembangkit listrik, senjata nuklir, obat-obatan, resonansi magnetik, pencitraan, isotop industri dan pertanian, dan banyak lagi.

Siapa Penemu Fisika Nuklir?

Sejarah fisika nuklir sebagai bidang yang berbeda dari fisika atom dimulai dengan penemuan radioaktivitas oleh Henri Becquerel pada tahun 1896. Penemuan elektron satu tahun kemudian menunjukkan bahwa atom memiliki struktur internal.

Dengan ini, penelitian dimulai pada inti atom, sehingga lahirlah fisika nuklir.

4. Fisika Atom

Fisika atom adalah cabang fisika yang berhubungan dengan komposisi atom yang terpisah dari nukleus. Hal ini terutama berkaitan dengan pengaturan dan perilaku elektron dalam cangkang di sekitar nukleus. Dengan demikian, fisika atom kebanyakan meneliti elektron, ion, dan atom netral.

Salah satu langkah paling awal menuju fisika atom adalah mengenali bahwa semua materi terdiri atas atom. Awal mula fisika atom ditandai dengan ditemukannya garis-garis spektrum dan usaha untuk menjelaskannya. Ini menghasilkan pemahaman yang sama sekali baru tentang struktur atom dan bagaimana mereka berperilaku.

5. Geofisika

Geofisika adalah cabang fisika yang berhubungan dengan studi tentang Bumi. Hal ini terutama berkaitan dengan bentuk, struktur dan komposisi Bumi, tetapi ahli geofisika juga mempelajari gaya gravitasi, medan magnet, gempa bumi, magma, dan banyak lagi.

Geofisika hanya diakui sebagai disiplin yang terpisah pada abad ke-19, tetapi asal-usulnya berasal dari zaman kuno.

Semua penemuan ini dapat dimasukkan dalam bidang geofisika, yang didefinisikan sebagai:

“ilmu alam yang berkaitan dengan proses fisik dan sifat fisik Bumi dan lingkungan ruang sekitarnya, dan penggunaan metode kuantitatif untuk analisis mereka.”

6. Biofisik

Menurut ensiklopedia Microsoft Encarta, biofisika didefinisikan sebagai:

“Studi interdisipliner fenomena biologis dan masalah, menggunakan prinsip dan teknik fisika.”

Biofisika mempelajari masalah biologi dan struktur molekul dalam organisme hidup menggunakan teknik yang berasal dari fisika. Salah satu pencapaian biofisika paling inovatif adalah penemuan struktur DNA (Deoxyribonucleic Acid) oleh James Watson dan Francis Crick.

7. Fisika Mekanik

Fisika mekanik adalah cabang fisika yang berurusan dengan gerakan benda-benda material di bawah pengaruh gaya.

Sering disebut hanya mekanika, mekanika fisika berada di bawah dua cabang utama:

  • Mekanika klasik
  • Mekanika kuantum

Mekanika klasik berhubungan dengan hukum gerak benda fisik dan kekuatan yang menyebabkan gerakan, sementara mekanika kuantum adalah cabang fisika yang berhubungan dengan perilaku partikel terkecil (yaitu elektron, neutron, dan proton).

8. Akustik

Kata “akustik” berasal dari kata Yunani akouen, yang berarti “mendengar.”

Oleh karena itu, kita dapat mendefinisikan akustik sebagai cabang fisika yang mempelajari bagaimana suara dihasilkan, ditransmisikan, diterima, dan dikendalikan. Akustik juga berhubungan dengan efek suara di berbagai media (yaitu gas, cair, dan padat).

9. Optik

Optik adalah cabang fisika yang mempelajari radiasi elektromagnetik (misalnya radiasi cahaya dan inframerah), interaksinya dengan materi, dan instrumen yang digunakan untuk mengumpulkan informasi karena interaksi ini. Optik termasuk studi penglihatan.

Ensiklopedia Microsoft Encarta mendefinisikan optik sebagai:

“Cabang ilmu fisika yang berurusan dengan propagasi dan perilaku cahaya. Secara umum, cahaya adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang memanjang dari sinar X ke gelombang mikro dan mencakup energi bercahaya yang menghasilkan sensasi penglihatan. ”

Yang menciptakan optik?

Optik dimulai dengan penciptaan lensa oleh Mesir kuno dan Mesopotamia. Ini diikuti oleh teori cahaya dan visi yang dikembangkan oleh filsuf Yunani kuno dan pengembangan optik geometrik di dunia Yunani-Romawi.

Studi-studi sebelumnya pada optik dikenal sebagai optik klasik. Studi yang terjadi setelah abad ke-20, seperti optik gelombang dan optik kuantum, dikenal sebagai optik modern.

10. Termodinamika

Termodinamika adalah cabang fisika yang berhubungan dengan panas dan suhu serta hubungannya dengan energi dan usaha. Perilaku kuantitas ini diatur oleh empat hukum termodinamika.

Siapa yang Menemukan Termodinamika?

Bidang termodinamika dikembangkan dari karya Nicolas Léonard Sadi Carnot yang percaya bahwa efisiensi mesin adalah kunci yang dapat membantu Prancis memenangkan Perang Napoleon.

Fisikawan Skotlandia Lord Kelvin adalah yang pertama muncul dengan definisi termodinamika yang ringkas. Definisi-nya menyatakan:

“Termodinamika adalah subjek hubungan panas dengan gaya yang bekerja di antara bagian benda yang berdekatan, dan hubungan panas dengan listrik.”

Apa Saja Empat Hukum Termodinamika?

Empat hukum termodinamika adalah sebagai berikut.

  1. Jika dua sistem berada dalam kesetimbangan termal dengan sistem ketiga, mereka berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain. Hukum ini membantu menentukan konsep temperatur.
  2. Ketika energi lewat, seperti bekerja, seperti panas, atau dengan materi, masuk atau keluar dari sistem, energi internal sistem berubah sesuai dengan hukum kekekalan energi.
  3. Dalam proses termodinamika alami, jumlah entropi dari sistem termodinamika berinteraksi meningkat.
  4. Entropi suatu sistem mendekati nilai konstan ketika temperatur mendekati nol absolut. Dengan pengecualian padatan non-kristalin (gelas), entropi suatu sistem pada nol absolut biasanya mendekati nol, dan sama dengan logaritma alamiah produk dari status kuantum tanah.

Cukup sekian dulu penjelasan MasterIPA.com mengenai Pengertian Ilmu Fisika dan Ruang Lingkupnya

Cara Mengutip Artikel Ini di Daftar Pustaka:

Munawwarah, A. A. 2018. Pengertian Ilmu Fisika dan Ruang Lingkupnya. https://masteripa.com/pengertian-ilmu-fisika-dan-ruang-lingkupnya/. Diakses tanggal ....
About Azhar Al Munawwarah S.Pd M.Pd 447 Articles
Seorang Guru dan Dosen. Aktif melakukan riset di bidang pendidikan dan fisika. Lulusan sarjana pendidikan Universitas Negeri Makassar dan magister Pascasarjana Universitas Negeri Makassar. Artikel dalam website ini valid dan dapat dipercaya kebenarannya.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*