Dasar-dasar Mekanika Klasik

Dalam perkembangannya, mekanika terbagi menjadi dua, yaitu mekanika klasik dan mekanika kuantum. Suatu mekanika klasik membahas benda-benda yang bergerak jauh di bawah kecepatan cahaya, sedangkan mekanika kuantum membahas benda-benda yang bergerak mendekati kecepatan cahaya.

Mekanika merupakan cabang dari ilmu fisika yang mempelajari tentang pengaruh gaya terhadap suatu benda yang diam atau bergerak. Serta terbagi menjadi dua cabang yaitu statis dan dinamis.

Mekanika level dasar mencakup kinematika (gerak benda), dinamika (penyebab gerak benda-gaya, energi, momentum & impuls), gerak melingkar, & gravitasi newton. Dalam olahraga, prinsipnya tidak lain adalah ketentuan mendasar yang mengatur aksi manusia. Misalnya jika seorang pelatih dan atlet mengerti ciri-ciri dan cara kerja daya tarik bumi, mereka akan tahu apa yang harus mereka lakukan untuk melawan pengaruh daya tadi, dan sekaligus dapat memanfaatkannya.

Dalam mekanika klasik, kecepatan adalah masalah penambahan dan pengurangan. Contohnya, apabila suatu mobil berjalan ke arah timur dengan kecepatan 60 km/jam dan melewati mobil lain yang kecepatannya 50 km/jam, maka dari pandangan mobil yang lebih lambat, mobil itu berjalan dengan kecepatan 60 − 50 = 10 km/jam. Sedangkan, dari perspektif mobil yang lebih cepat, mobil yang lebih lambat bergerak 10 km/jam ke arah barat. Kecepatan adalah besaran vektor dan untuk menghitungnya dapat menggunakan analisis vektor.

Secara matematis, kecepatan objek pertama  dengan tanda vektor u = ud dan kecepatan objek kedua dengan tanda vektor v = ve, dengan u adalah kecepatan objek pertama, v adalah kecepatan objek kedua, dan d serta e adalah vektor satuan pada arah gerak tiap objek.

Persamaan Lagrangian

Persamaan gerak partikel pada persamaan Lagrange dapat diperoleh, dengan meninjau energi kinetik dan energi potensial partikel tanpa perlu meninjau gaya yang beraksi pada partikel. Energi kinetik partikel dalam sistem koordinat Kartesius adalah fungsi dari kecepatan, energi potensial partikel yang bergerak dalam medan gaya konservatif adalah fungsi dari posisi.

Persamaan Lagrangian:

L = T – V

Keterangan:

T = Energi Kinetik ( Joule)

V = Energi Potensial (Joule)

Dalam mekanika Newtonian, konsep gaya berfungsi sebagai kuantitas fisis yang berperan dalam aksi terhadap partikel. Dalam dinamika Lagrangian, kuantitas fisis yang ditinjau adalah energi kinetik dan energi potensial partikel. Keuntungannya, karena energi adalah besaran skalar, maka energi bersifat invarian terhadap transformasi koordinat.

Mekanika Newtonian menyatakan:

“Sebuah benda yang memperoleh pengaruh gaya atau interaksi akan bergerak sedemikian rupa sehingga laju perubahan waktu dari momentum sama dengan gaya tersebut”.

 

Editor: Putri Nur Sabrini Anastasia

 

Referensi:

Masruroh, Saroja, G., dan Sakti, S.P. (2017). Mekanika. Malang: Universitas Brawijaya Press
Miftahul Khair
Miftahul Khair
Articles: 20