GALILEO DAN FISIKA BARU

20
RINGKASAN SEJARAH FISIKA A HISTORY OF SCIENCE’S 2 nd BOOK CHAPTER V Disusun oleh: Kelompok 1 Muhamad Renza (06091011012) Iftita Selviana (06091011013) Ina Rusnani (06091011024) Puspita Sari (06091011031) Fitriyana (06091011039) Malisa Oktarina (06091011046) PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

description

perkembangan ilmu fisika ada masa Galileo

Transcript of GALILEO DAN FISIKA BARU

Page 1: GALILEO DAN FISIKA BARU

RINGKASAN SEJARAH FISIKA

A HISTORY OF SCIENCE’S 2nd BOOK

CHAPTER V

Disusun oleh:

Kelompok 1

Muhamad Renza (06091011012)

Iftita Selviana (06091011013)

Ina Rusnani (06091011024)

Puspita Sari (06091011031)

Fitriyana (06091011039)

Malisa Oktarina (06091011046)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2011

Page 2: GALILEO DAN FISIKA BARU

GALILEO DAN FISIKA BARU

Setelah galileo merasakan penyelidikan yang sangat ketat ditahun 1632,

dia menjadi hati-hati dalam risetnya atau setidaknya dalam publikasinya, kedalam

topik-topik yang bebas dari implikasi teologis. Dia kembali menekuni bidang

studi awalnya, yaitu mekanika. Bukunya yang berjudul “Dialoghi delle Nouve

Scienze” diselesaikannya tahun 1636 dan dicetak dua tahun kemudian.

Pada awal karirnya, Galileo telah mulai gencar melakukan serangan pada

ide-ide Aristotelian yang kemudian dilanjutkannya seumur hidupnya. Disebuah

menara miring di Pisa pada tahun 1590, Galileo melakukan demonstrasi paling

teaterikal dalam sejarah dunia sains. Dengan menggabungkan ide-ide dari

pemikiran lama, dia mengusulkan untuk mendemonstrasikan kesalahan doktrin

Aristotelian yang menyatakan kecepatan benda yang jatuh sebanding dengan

beratnya. Galileo menjatuhkan dua buah meriam dengan berat masing-masing

setengah pon dan seratus pon dari atap menara. Tak perlu diragukan lagi, kedua

meriam itu mencapai tanah secara bersamaan. Sayangnya, hanya sedikit orang

yang senang dengan apa yang ditunjukan Galileo, selebihnya menganggap Galileo

melakukan sihir.

Percobaan yang dilakukan Galileo dimenara miring itu menunjukan bahwa

kecepatan benda yang jatuh tidak bergantung pada beratnya, asalkan beratnya

cukup untuk melawan hambatan atmosfer. Percobaan-percobaan selanjutnya

mengarahkan kita pada hukum-hukum yang berkaitan dengan kecepatan benda

jatuh yang dipercepat. Percobaan lainya, dimana bola-bola meriam tadi dibuat

menggelinding dibidang miring. Hal ini menguatkan observasi bahwa gaya tarik

gravitasi memberikan kecepatan pada benda yang jatuh, yang sebanding dengan

panjang lintasan jatuhnya, tanpa memperdulikan lintasan itu berupa garis lurus

atau miring.

Studi ini diasosiasikan dengan proyektil. Sebagai contoh, sebuah peluru

ditembakkan. Peluru ini akan bergerak dalam sebuah garis horizontal yang lurus

sampai gaya yang mendorongnya habis, lalu kemudian peluru akan jatuh ketanah

Page 3: GALILEO DAN FISIKA BARU

dalam suatu garis vertical yang tegak lurus terhadap lintasan awalnya. Galileo

berfikir bahwa peluru itu mulai jatuh sesaat setelah ditembakkan dan melintang

membentuk arah parabola. Berdasarkan pemikirannya ini, sebuah peluru akan

jatuh menghantam tanah bersamaan dengan sebuah peluru yang ditembakkan

secara horizontal. Sebagaimana proyektil itu mengikuti lintasan parabola,

hambatan udara adalah faktor yang tidak dapat dihitung Galileo secara akurat, dan

menyalahi realisasi idenya. Ide pentingnya adalah : sejenis gaya, misalnya gaya

gravitasi yang bekerja pada sebuah benda yang tak disokong benda lain apapun

disaat yang sama akan dikerjai oleh sebuah gaya translasi.

Kepercayaan bahwa bumi ini berotasi membuat suatu gambaran penting

bahwa semua benda yang ada dipermukaan bumi ambil bagian dari gerak-

geraknya yang bervariasi dan cukup bebas antara satu dengan yang lain. Jika bumi

ini berotasi, maka sebongkah batu yang dijatuhkan dari atas sebuah menara tidak

akan jatuh dikaki menara, karena gerak bumi akan membuat menara menjauh dari

posisi asalnya ketika batu itu sedang dalam lintasannya. Ini siap diobservasi,

sebagai contoh : batu yang dijatuhkan dari sebuah kereta yang bergerak tidak akan

menghantam tanah secara langsung ketitik dimana batu itu dijatuhkan, tetapi batu

itu ambil bagian dari gerak maju kereta. Pendek kata, percobaan sehari-hari

memberikan kita ilustrasi dari apa yang mungkin merupakan gerak gabungan,

yang membuat semuanya terlihat masuk akal. Jika bumi bergerak, benda yang ada

dipermukaannya akan ambil bagian terhadap gerak itu dengan sebuah cara yang

tidak bercampur dengan pergerakan lain yang mungkin mereka lakukan.

Kesulitan terbesarnya adalah benda-benda yang bergerak itu diperkirakan

dengan cara yang salah. Karena gaya harus diaplikasikan pada sebuah benda agar

benda itu dapat brgerak, maka diasumsikan bahwa gaya yang sama harus terus-

menerus diaplikasikan untuk membuat benda-benda itu tetap bergerak. Sebagai

contoh, ketika sebuah batu dilemparkan dari tangan, gaya langsung diaplikasikan

ketika batu itu meninggalkan tangan. Walaupun demikian, batu itu terbang pada

jarak tertentu dan kemudian jatuh ke tanah. Aristotelian memperoleh kesimpulan

bahwa gerakan tangan telah memberikan gerak dorongan pada udara dan gerakan

Page 4: GALILEO DAN FISIKA BARU

dorongan ini tidak dijelaskan. Mungkin saja, riak air yang perlahan lenyap

memberikan penjelasan secara analogi mengenai implus yang lenyap secara

berangsur-angsur yang mendorong batu itu.

Semua ini tentu hanyalah kesalahan penentuan sudut pandang. Seperti

semua orang ketahui saat ini, udara memperlambat gerak batu, menyebabkan

gravitasi mampu menariknya kebumi lebih cepat daripada yang seharusnya

terjadi. Seandainya hambatan udara dan gaya tarik gravitasi tidak ada, maka batu

yang terlemparkan dari tangan tadi akan melayang dalam suatu garis lurus dengan

kecepatan yang tidak akan pernah berubah. Namun faktanya, seperti yang

dinyatakan dalam hukum gerak pertama, sangat sulit untuk dimengerti. Langkah

pertama yang penting dalam hal ini mungkin di implikasikan dalam penelitian

Galileo tentang benda yang jatuh. Penelitian ini, seperti yang kita ketahui,

mendemonstrasikan bahwa benda yang beratnya setengah pon dan seratus pon

jatuh dengan kecepatan yang sama. Bagaimana pun, permasalahanya terletak pada

benda tertentu, misalnya bulu, yang tidak jatuh dengan kecepatan rata-rata seperti

halnya pada benda yang lebih berat. Anomali ini, menuntut penjelasan, dan

penjelasannya adalah benda yang relatif ringan dihambat oleh udara. Saat ide

bahwa udara dapat melakukan aksi, sebagaimana sebuah gaya akan muncul,

dipahami, para penyelidik prinsip-prinsip mekanika telah memasuki perjalanan

yang baru dan menjanjikan.

Galileo tidak dapat menunjukan pengaruh hambatan udara. Dia tidak dapat

meletakkan sehelai bulu dan sebuah koin dalam suatu ruang hampa udara dan

membuktikan hukum kedua benda itu akan jatuh dengan kecepatan yang sama,

karena pada massanya pompa udara belum ditemukan. Seorang Italiaan yang

hebat telah mengerti benar bahwa ide hambatan udara memainkan peranan yang

amat penting berkaitan dengan gerak benda jatuh dan benda yang diproyeksikan.

Sebagaimana yang dinyatakan Descrates dalam bukunya “principia philosophiae”

yang diterbitkan pada tahun 1644, benda apapun yang bergerak sepanjang garis

lurus kecepatannya akan selalu tetep. Sebaliknya benda tidak bergerak akan tetap

diam walaupun dikerjai oleh beberapa gaya.

Page 5: GALILEO DAN FISIKA BARU

Eksperimen Galileo yang lebih mendalam yang berkaitan dengan subjek

sebelumnya, dibuat dengan mengukur kecepatan bola yang berputar diatas bidang

miring dengan sudut-sudut yang bervariasi. Dia menemukan bahwasanya

kecepatan bola itu berbanding dengan tinggi dimana bola itu dijatuhkan dan tidak

berkaitan dengan kemiringannya. Ekperimen-eksperimen itu dibuat juga dengan

sebuah bola yang menggelinding diatas sebuah papan yang melengkung,

lengkungan itu mewakili ukursn luas lingkaran. Eksperimen-eksperimen ini

mengarahkan kita pada pembelajaran tentang gerak kurva liniear dari sebuah

benda yang digantungkan dengan seutas tali dengan kata lain sebuah pendulum.

Galileo menemukan, sebagai contoh : bahwa sebuah pendulum dengan

panjang tertentu melakukan osilasi dengan frekuensi yang sama walaupun

lengkungannya dibuat sangat bervariasi. Dia juga menemukan bahwa osilasi rata-

rata untuk pendulum dengan panjang tali yang berbeda-beda akan berbeda pula

dan didasarkan pada hukum yang sederhana. Agar sebuah pendulum berosilasi

setengah kali dari kecepatan semula maka panjang pendulum dijadikan empat kali

semula. Dengan kata lain, osilasi rata-rata pendulum variasi dan berbanding

terbalik dengan kuadrat jaraknya. Disini kemudian ada sebuah hubungan

sederhana antara gerak benda berayun dengan hubungan yang ditemukan Keppler

tentang gerak relatif planet-planet.

Galileo lebih jauh mengamati bahwa pendulumnya dapat dikonstruksikan

dengan berat berapa pun yang dapat mengatasi hambatan udara dan tidak ada

suatu bahan atau benda apapun yang dapat mempengaruhi waktu osilasi, hal ini

hanya ditentukan oleh panjang tali. Dikarenakan sebuah pendulum dengan

panjang tertentu berosilasi dengan kecepatan yang tetap, maka waktu dapat

diukur. Hal inilah yang memungkinkan Huygens untuk merancang jam pendulum.

Sebagai hasil teoritis dari studi terhadap benda yang berputar dan

berosilasi, dikembangkanlah apa yang biasanya disebut hukum gerak ketiga, yaitu

pada benda yang bergerak dengan sebuah efek yang sebanding dengan efek yang

dikerjakannya pada benda yang sama dalam keadaan diam.

Page 6: GALILEO DAN FISIKA BARU

Stevinus dan Hukum Kesetimbangan

Penelitian-penelitian mekanika yang dilakukan Galileo tak ubahnya

sebuah tindakan revolusioner dibidang sains. Penelitiannya ini merupakan

kemajuan besar pertama setelah penelitian dinamis yang dilakukan Archimedes

dan kemudian mengarahkan kita pada dasar yang terjamin untuk memulai sains

modern. Namun Galileo tidak mengerjakan semuanya sendiri. Dua orang yang

sangat berjasa dan membantu Galileo adalah seseorang belanda bernama Stevinus

yang merupakan rekan Galileo dalam menentukan dasar-dasar sains dinamis, dan

seorang Inggris bernama Gilbert yang pertama meneliti fenomena magnet

sehingga dijadikan penelitian sains.

Stevinus lahir pada tahun 1548 dan meninggal di tahun1620. Dia adalah

orang yang memiliki kejeniusan dibidang praktek dan dia menarik perhatian

orang-orang non-sains pada zamannya dengan mengkonstruksi kendaraan darat

yang dilengkapi roda sehingga mirip dengan perahu di air. Dialah orang yang

mampu menyelesaikan persoalan tentang gaya tak langsung dan dia juga yang

menemukan prinsip penting dalam hidroninamik, yaitu bahwa tekanan fluida

sebanding dengan kedalamannya tanpa bergantung pada bentuk pipanya.

Penelitian gaya tak langsung dibuat Stevinus dengan bantuan benda

miring. Percobaannya yang paling demonstratif ini sebenarnya sangat sederhana,

dimana sebuah rangkaian yang tersusun oleh bola-bola dengan berat yang sama

digantung pada sebuah bidang segitiga. Segitiga itu dirancang sedemikian rupa

sehingga diam diposisi dasar horizontal, sisi-sisi miring yang menunjang

hubungan dengan sisi yang lain. Stevinus menemukan bahwa rangkaian bolanya

akan seimbang jika empat bola berada pada sisi yang lebih panjang dan dua bola

pada sisi yang lebih pendek dan lebih curam. Keseombangan gaya seperti itu

merupakan suatu kesetimbangan stabil. Stevinus menjadi orang yang pertama

memisahkan suatu jenis kondisi dan kondisi yang tidak seimbang disebut

keseimbangan yang tidak stabil. Percobaan yang sederhana ini didasari hukum

Page 7: GALILEO DAN FISIKA BARU

statis. Penelitian awal Stevinus dipublikasikan pada tahun 1608. Seluruh hasil

kerjanya yang terkumpul dipublikasikan oleh Leyden pada tahun 1634.

Penelitian tentang keseimbangan tekanan benda saat diam mengarah

Stevinus untuk mempertimbangkan gabungan dari tekanan fluida. Dia diberi

penghargaan atas penjelasannya yang kemudian dikenal sebagai paradoks

hidrostatik. Percobaan modern yang mengilustrasikan paradoks ini dibuat dengan

memasukkan sebuah tabung yang panjang dan tegak lurus dengan kaliber yang

kecil kedalam bagian atas dari tong yang tertutup rapat. Saat mengisi tong dan

tabung dengan air, ini memungkinkan untuk menghasikan suatu tekanan yang

akan menekan tong. Walaupun tong itu kuat dan berat air didalam tabung tidak

signifikan. Hal ini mengilustrasikan fakta bahwa tekanan pada bagian bahwa

tabung sebanding dengan tinggi tabung dan tidak bergantung pada bagian

besarnya, inilah yang mempertanyakan paradoks hidrostatik. Penjelasannya

adalah bahwa suatu fluida yang diletakkan dibawah tekanan akan membutuhkan

sebuah gaya yang sama terhadap semua bagian dari dinding pembatas, jumlah

tekanan yang dapat ditambah secara tidak tepat dengan memperbesar

permukaannya. Inilah prinsip yang digunakan pada tekana hidrostatik.

Galileo dan Kesetimbangan Fluida

Percobaan-percobaan dari penggabungan benda, yang harus dilakukan

dengan kesetimbangan fluida, menguji kecerdasan Galileo. Beberapa percobaan

paling pentingnya harus dilakukan dengan benda yang terapung. Kini pandangan

yang ditentang Galileo menyatakan bahwa air memberikan hambatan pada

penetrasi dan hambatan ini bersifat instrumental dalam menentukan apakah benda

yang diletakkan di air akan mengapung atau tenggelam. Galileo berpendapat

bahwa air tidak dapat menghambat dan benda akan mengapung atau tenggelam

bergantung pada beratnya. Ini merupakan pengulangan dari pernyataan tentang

hukum Archimedes. Namun harus dijelaskan mengapa benda dengan suatu bentuk

Page 8: GALILEO DAN FISIKA BARU

tertentu mengapung, sementara benda lain yang terbuat dari bahan yang sama dan

beratnya sama tapi berbeda bentuk dapat tenggelam.

Galileo mencoba untuk membuktikan hal ini. Pada tempat pertama, dia

membuat kerucut dari bahan kayu atau lilin dan menunjukan bahwa ketika benda

itu mengapung dengan titik atau dasarnya di air, benda itu akan menggantikan

sejumlah fluida. Lagi-lagi percobaan itu dapat ditemukan bahwa bentuk

pelampung dengan kuantitas yang sama harus ditambahkan pada lilin ini untuk

mengangkat permukaannya.

Terlihat bahwasanya Galileo, sedang menuju suatu thesis yang benar

walaupun ada beberapa idenya yang salah. Tentu saja tidak benar bahwa air tidak

mempunyai hambatan pada penetrasi walaupun seperti yang kita fikirkan Galileo

benar jika hambatan air bukanlah faktor penting yang dapat menentukan apakah

benda akan mengapung atau tenggelam. Begitu pula halnya pada benda datar.

Tidak semua hal menjadi tidak tepat untuk mengatakan bahwa air menghambat

penetrasi dan hambatan ini mendorong benda. Fisikawan modern menjelaskan

fenomena berhubungan dengan permukaan sebagai tegangan fluida.

William Gilbert dan Studi Tentang Magnet

Akan diobservasi bahwa studi-studi Galileo dan Stevinus terkonsentrasi

pada gaya gravitasi. Dengan keragu-raguan pada prinsip pengecualian Bacon,

Gilbert adalah orang sains yang paling beda di Inggris selama masa pemerintah

Ratu Elizabeth. Ratu Elizabeth memberikannya uang pensiun yang

memungkinkannya melanjutkan penelitiannya dibidang sains murni.

Penelitian Gilbert di bidang kimia, yang juga dianggap hal yang amat

penting hampir hilang. Namun demikian hasil karyanya selama dela[an belas

tahun, De magntte adalah hasil karya yang cukup penting. Dr. Priestly kemudian

menyebutkan sebagai bapak listrik modern.

Page 9: GALILEO DAN FISIKA BARU

Gilbert adalah orang pertama yang menyatakan bahwa bumi adalah sebuah

magnet yang sangat besar. Dia tidak hanya memberikan sebutan “kutub” untuk

titik akhir atau titik ekstrim pada jarum magnet, tettapi menyebutkan adanya

kutub utara dan kutub selatan. Walaupun persamaan ini mempunyai arti yang

sangat bertentangan dengan apa yang kita gunakan sehari-hari. Kutub utara

magnet mengarahkan ke selatan bumi atau sebaliknya. Dia juga orang pertama

yang menggunakan istilah “gaya listrik”, “pancar listik”. Sampai saat ini belum

terdeteksi adanya kesalahan pada teori-teori yang ditemukan Gilbert. Sebagai

seorang pionier dari sebuah bidang sains yang tidak tereksprorasi, karya yang

dihasilkan terbilang akurat.

Sebelum mengumpulkan demonstrasi bahwa bumi sebenarnya adalah

sebuah batu timah raksasa, Gilbert mendemonstrasikan dengan cara yang jenius,

bahwa setiap batu timah apapun ukurannya memiliki kutub yang pasti dan tetap.

Dia melakukanya dengan meletakannya batu itu dalam sebuah mesin bubut metal

dan mengubah bentuknya menjadi bola dan diatas bola inilah ditunjukan

bagaimana kutub-kutub magnet ditemukan. Batu timah berbentuk bola ini

dinamainya terella (bumi kecil).

Gilbert telah melakukan percobaan dengan meenempatkan batu timah itu

mengapung di air. Serta meneliti bahwa kutub-kutub itu selalu berputar sampai

mereka menunjukan arah utara dan selatan, yang kemudian dijelaskan Gilbert

sebagai tarikan magnet bumi. Dia juga memberitahukan bahwa sepotong besi

yang ditempa yang ditempatkan diatas sebuah gabus yang mengapung di atas air

ditarik oleh besi lain menuju suatu sudut besrnya tidak berarti dan dia juga

meneliti bahwa batangan besi biasa jika digantungkan dengan benang,

diasumsikan sebagai arah utara dan selatan. Percobaan-percobaan lainnya semakin

meyakinkan bahwa bumi itu adalah magnet dan batu timah.

Karena apresiasi yang besar pada pemikiran Gilbert yang menyatakan

bahwa bumi adalah magnet, maka teori-teori yang menjelaskan aksi jarum magnet

itu semakin maju. Columbus dan Paracelsus misalnya, percaya bahwa jarum tidak

Page 10: GALILEO DAN FISIKA BARU

ditarikoleh suatu titik disurga seperti bintang magnetic. Gilbert membuat

percobaan-percobaan yang luas untuk menjelaskan jarum yang bengkok, yang

pertama diberitahukan oleh William Norman. Teori Gilbert tentang

pembengkokkan ini didasarkan pada suatu hipotesis yang telah dipertimbangkan

lebih dulu. Gilbert menemukan jarum magnetnya membengkok 72 derajat di

London ; delapan tahun kemudian Hudson menemukan pembengkokkan jarum

magnet 750 22` kearah garis balik utara. Namun 200 tahun kemudian yaitu tahun

1831, Sir James Ross menemukan bahwa garis balik utara berada pada posisi

7005` dan garis balik selatan diposisi 96043`. Ini bukanlah hal nyata yang

diasumsika Gilbert dan prediksi sainsnya tidak sepenuhnya benar.

Sebuah ringkasan singkat dari penemu-penemuannya yang lain cukup

menunjukan bahwa posisi terhormat dibidang sains untuknya sebagaimana dia

adalah satu dari ilmuan-ilmuan lainnya yang patut dihargai. Dia adalah orang

pertama yang membedakan antara listrik dan magnet. Dia juga menemukan

“muatan listrik” dan menunjukan bahwa muatan listrik itu dapat disimpan

beberapa saat didalam suatu benda dengan cara menutupi benda itu dengan bahan-

bahan yang tidak dapat menghantar listrik, misalnya kain sutera walaupun

tentunya konduksi listrik tidak terlalu dimengerti. Peralatan listrik pertama yang

dibuat Gilbert adalah manometer. Walaupun dia telah meninggal tida abad yang

lalu, namun metode per-magnet-an besi diperkenalkannya masih dipakai sampai

saat ini.

Penelitian-penelitian Tentang Cahaya, Panas dan Tekanan Atmosfer

Kita telah mengetahui bahwa Ptolemy dimasa Aleksandria dan Alhazen di

Arab telah mempelajari refraksi. Keppler mengulangi eksperimen-eksperimen

kedua orang itu dan selalu berjuang untuk menggeneralisasikan observasinya. Dia

mencoba menemukan hukum yang mengatur perubahan arah cahaya, dimana

suatu sinar cahaya diasumsikan melewati satu medium menuju medium lain.

Keppler menghitung sudut refraksi dengan menggunakan sebuah bak seperti

Page 11: GALILEO DAN FISIKA BARU

apparatus yang memungkinkannya membandingkan sinar dtg dan sinar refraksi.

Dia menemukan bahwa ketika sebuah sinar cahaya melewati sebuah piringan

kaca, jika sinar ini mengenai permukaan kaca dengan sudut yang lebih besar dari

450, maka sinar itu akan direfraksikan seluruhnya ke udara. Keppler tidak

mengetahui bahwa medium yang berbeda akan merefraksikan cahaya dengan cara

yang berbeda pula dan untuk medium yang sama, jumlah cahaya berpengaruh

terhadap perubahan sudut. Dia tidak dapat menggeneralisasikan observasinya

seperti yang ia harapkan ditambah dengan hukum refraksi tidak berhasil

ditemukannya. Tahun 1621, seorang Belanda bernama Willebrord Snell

menemukan hukum dari hasil penelitian Keppler dan Decrates yang

memformulasikan hukum itu. Kadang-kadang orang beranggapan bahwa Decrates

lah penemu hukum refraksi cahaya. Tidak ada alasan untuk mempercayai bahwa

Decrates mendasarkan generalisasinya pada percobaan Snell. Hukum itu, seperti

yang dinyatakan Decrates, menyatakan bahwa sinus dari sudut yang datang

memberikan suatu rasio yang tetap untuk sinus dari sudut refraksinya untuk

semua medium.

Galileo sendiri mempelajari tentang cahaya sebagaimana dia berkontribusi

dalam penyempurnaan teleskop. Penelitian tentang panas ternyata lebih menarik

perhatiannya dan kemudian dia mengarahkan penelitiannya untuk mengukur suhu.

Thermometer ciptaannya didasarkan pada prinsip ekspansi zat cair jika

dipengaruhi panas. Namun sebagaimana pengukuran temperatur adalah sesuatu

yang sangat rumit karena tabung yang di dalamnya terkandung zat cair yang akan

diukur ini terbuka dan berhubungan langsung dengan udara luar. Oleh karena itu,

barometer yang menunjukkan perubahan tekanan mengganjal teori Galileo

tentang pengukuran temperaturnya.

Torricelli

Torricelli adalah murid dari Galileo. Galileo telah mengobservasi bahwa

air tidak akan naik ke dalam sebuah tabung tertutup seperti pompa ke ketinggian

Page 12: GALILEO DAN FISIKA BARU

yang melebihi 33 kaki. Tapi dia tidak pernah mampu memberikan penjelasan

yang memuaskan tentang prinsip itu. Torricelli dapat menunjukkan bahwa tinggi

air tidak bergantung pada apapun kecuali beratnya yang kemudian dibandingkan

dengan berat udara. Hal ini memang benar, ini adalah bukti bahwa fluida apapun

akan mencapai ketinggian tertentu bergantung pada berat relatifnya yang

dibandingkan dengan udara. Dengan demikian, Mercuri yang memiliki kerapatan

13 kali kerapatan air hanya akan naik ke 1/13 tinggi kolom air yaitu sepanjang 30

inci. Berdasarkan hasil ini, maka Torricelli akan membuktikan bahwa teorinya

benar. Torricelli memasukkan Mercuri ke dalam sebuah tabung yang salah satu

bagian ujungnya tertutup. Dia lalu membalikkan tabung itu sehingga mulut tabung

yang terbuka berada dibawah. Mercuri yang ada di dalam tabung jatuh menuju

mulut tabung yang berada di bawah, namun setelah sampai 30 inci dari titik

awalnya jatuh, Mercuri itu tidak menyentuh mulut tabung dan berada pada

keadaan tetap 30 inci. Keberhasilan Teori Torricelli ini merupakan tindakan

revolusioner. Tekanan atmosferlah yang menyebabkan Mercuri tidak jatuh sampai

ke mulut tabung.

Telah lama orang-orang menyangka dan percaya bahwa kecepatan udara

bervariasi setiap waktu. Ada kalanya udara itu “berat” dan kadang pula “ringan”.

Ini adalah bukti bahwa kolom Mercuri yang diciptakan Torricelii dapat naik turun

dan hanya berbanding lurus dengan berat atau ringannya udara saai itu. Kemudian

hanya perlu digambarkan suatu skala ditabung itu yang mengindikasikan tekanan

atmosfer relative dan barometer Torricelli berhasil diselesaikan.

Teori-teori dan penemuan-penemuan yang sifatnya revolusioner seperti

yang dikatakan Torricelli jelas menimbulkan kontroversi. Tahun 1648, Pascal

menyarankan bahwa jika teori tekanan atmosfer dengan menggunakan Mercuri itu

benar adanya maka hal ini dapat ditunjukkan dengan mendaki gunung dan

membawa tabung Mercuri tersebut. Sebagaimana diketahui bahwa udara menjadi

lebih ringan dipermukaan bumi yang lebih tinggi maka kolom Mercuri itu

tingginya akan berkurang dan akan naik lagi ketika tabung itu berada

dipermukaan bumi yang lebih rendah. Percobaan ini akhirnya dilakukan di

Page 13: GALILEO DAN FISIKA BARU

Gunung Puy de Dome di Auvergne dan kolom Mercuri itu naik turun sebesar 3

inci.

Dari percobaan ini didapatlah bahwa pengukuran ketinggian gunung dapat

dilakukan dengan menggunakan barometer dengan sedikit modifikasi dan

perbaikan pada bentuk awalnya.

Torricelli juga melakukan penelitian di bidang Hidrolik. Selain itu dia juga

melakukan perbaikan pada mikroskop dan teleskop. Torricelli meninggal pada

tanggal 26 Oktober 1647.