Roger Bacon

Roger Bacon (1214 – 1294) lahir di Ilcherter, Somersetshire, Inggris, sekitar tahun 1214. Dia menempuh pendidikan di berbagai universitas di Oxford dan Paris. Dikenal dengan julukan Doctor Mirabilis (Latin: "guru yang sangat mengagumkan"), Bacon merupakan salah satu biarawan Fransiskan yang paling terkenal pada zamannya, bahkan di segala zaman. Dia adalah seorang filsuf Inggris yang menekankan pada empirisisme, dan diakui sebagai salah satu pendukung awal metode ilmiah modern di dunia Barat. Meskipun demikian, studi terakhirnya juga menekankan kepercayaannya pada okultisme dan tradisi alkimia. Bacon memiliki akses yang luas terhadap karya ilmiah dan filsafat dari dunia Arab, terutama setelah penaklukan wilayah Arab atas Syria dan Mesir, yang memungkinkannya untuk mengakses banyak karya klasik.

Roger Bacon dianggap sebagai orang yang menemukan kaca pembesar, sebuah pencapaian penting dalam ilmu pengetahuan. Dia kadang-kadang dianggap sebagai salah satu pendukung awal metode ilmiah modern di Eropa, yang terinspirasi oleh karya-karya Plato dan Aristoteles melalui pemikiran para ilmuwan sebelumnya seperti Ibnu Sina, Ibnu Rusyd, dan sarjana Yahudi seperti Maimonides.

Riwayat hidup

Roger Bacon tidak memiliki catatan kelahiran yang pasti. Namun, dalam Opus Tertium yang ditulisnya pada tahun 1267, ia menyatakan bahwa "empat puluh tahun telah berlalu sejak aku pertama kali belajar alfabet." Tanggal kelahiran 1214 dianggap tidak harus diartikan secara harfiah, dan mungkin merujuk pada fakta bahwa 40 tahun telah berlalu sejak ia lulus di Oxford pada usia 13 tahun.

Bacon belajar dan kemudian menjadi guru di Universitas Oxford, memberikan kuliah tentang Aristoteles, meskipun tidak ada bukti bahwa ia pernah dianugerahi gelar doktor. Gelar "Doktor Mirabilis" adalah gelar figuratif. Antara sekitar 1237 dan 1245, ia belajar di Universitas Paris, sebelum akhirnya memusatkan kehidupan intelektualnya di Eropa. Meskipun tidak ada catatan pasti tentang keberadaannya antara 1247 dan 1256, sekitar tahun 1256 ia menjadi biarawan dalam Ordo Fransiskan. Sebagai seorang biarawan Fransiskan, ia tidak lagi mengajar, dan setelah tahun 1260, aktivitasnya lebih dibatasi oleh undang-undang yang melarang seorang biarawan Fransiskan untuk menerbitkan buku dan pamflet tanpa persetujuan khusus.

Selama hidupnya, Bacon menghasilkan banyak penemuan, termasuk di bidang optik, alkimia, pembuatan mesiu, perhitungan posisi dan ukuran benda-benda angkasa, dan bahkan mengantisipasi penemuan-penemuan seperti mikroskop, teleskop, kacamata, pesawat terbang, hidrolika, dan kapal uap. Bacon juga mempelajari astrologi dan percaya bahwa benda langit memiliki pengaruh terhadap nasib dan pikiran manusia.

Roger Bacon meninggal sekitar tahun 1294. Kisah hidupnya telah banyak diabadikan dalam berbagai buku, dengan salah satu yang paling sukses secara komersial adalah buku "The Black Rose" karya Thomas Costain, di mana Bacon muncul sebagai ilmuwan pertama.

Sumber: id.wikipedia.org

Roket

Roket merupakan wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan terbang yang mendapatkan dorongan melalui reaksi roket terhadap keluarnya secara cepat bahan fluida dari keluaran mesin roket. Mesin roket menghasilkan gas dengan kecepatan hipersonik melalui reaksi kimia di ruang bakar, menciptakan dorongan reaktif yang besar, sesuai dengan Hukum Pergerakan Newton ke-3. Penggunaan roket dimulai pada abad ke-13 untuk keperluan militer dan rekreasional, namun intensifikasi penggunaan dalam militer, industri, dan eksplorasi luar angkasa dimulai pada awal abad ke-20.

Roket memiliki berbagai aplikasi, termasuk sebagai kembang api, persenjataan, kendaraan peluncur luar angkasa, dan eksplorasi ke planet lain. Meskipun kurang efisien pada kecepatan rendah, roket mampu memberikan akselerasi luar biasa dan mencapai kecepatan sangat tinggi dengan efisiensi yang dapat diterima. Meskipun menyimpan sejumlah besar energi yang dapat dilepaskan dengan mudah, risiko dari roket kimia dapat diminimalkan melalui desain, tes, dan penggunaan yang berhati-hati.

Ukuran roket bervariasi, mulai dari model kecil seperti kembang api hingga yang besar seperti Saturn V yang digunakan dalam program Apollo. Mayoritas roket saat ini adalah roket kimia, menggunakan bahan bakar padat atau cair untuk menghasilkan dorongan. Ada juga konsep roket lain seperti pendorong ion yang menggunakan energi elektromagnet dan roket termal nuklir, meskipun terakhir ini belum pernah digunakan secara luas.

Penggunaan untuk militer

Dalam konteks militer, roket merujuk pada bahan peledak berpendorong tanpa alat pengendali. Roket dapat diluncurkan dari pesawat penyerang darat untuk serangan udara-ke-permukaan, ditembakkan dari darat atau laut ke sasaran udara-ke-darat, atau ditembakkan dari darat atau laut ke sasaran permukaan lainnya. Selama Perang Vietnam, roket darat-udara tanpa kendali digunakan untuk menyerang pesawat yang terbang dalam formasi. Peluru kendali mirip dengan roket namun dilengkapi dengan sistem kendali untuk meningkatkan akurasi dalam mengenai sasaran.

Sejarah roket

Roket pertama kali dikembangkan di Tiongkok pada abad ke-13, awalnya digunakan sebagai kembang api yang bisa melesat ke udara. Mercon berubah menjadi roket, menjadi sarana untuk membawa muatan dalam konteks perang maupun perdamaian. Pada masa perang, mercon diubah menjadi peluncur panah api untuk menghalau serangan musuh, seperti yang digunakan oleh tentara China melawan serangan bangsa Mongolia pada tahun 1232.

Pengetahuan tentang pembuatan mercon menyebar ke India dan bangsa Barat melalui jalur perdagangan, dan di tangan bangsa Barat, mercon berkembang menjadi roket setelah serangkaian penelitian selama lima abad. Nama "roket" berasal dari Italia "Rocchetta," sebuah petasan kecil yang diciptakan oleh artificer Italia Muratori pada tahun 1379. Robert Anderson, ilmuwan Inggris, memainkan peran penting dengan menciptakan cetakan roket dan campuran bahan bakar roket (propelan) pada tahun 1696. Namun, baru pada awal abad ke-20, ilmuwan seperti Konstantin Tsiolkovsky dari Rusia dan Robert Goddard dari Amerika Serikat bermimpi menggunakan roket untuk perjalanan ke luar angkasa.

Roket modern dimulai dengan penemuan Robert Goddard, seorang insinyur Amerika Serikat, yang meningkatkan daya dorong dan keefisienan roket dengan menempatkan corong de Laval pada kamar pembakaran mesin roket. Pada tahun 1926, Goddard berhasil meluncurkan roket pertama di Auburn, Massachusetts, menggunakan minyak dan oksigen. Di Jerman, roket digunakan sebagai senjata dalam Perang Dunia II, yang kemudian memunculkan pengembangan roket modern oleh Hermann Oberth dan Wernher von Braun.

Setelah Perang Dunia II, teknologi roket dibawa ke Uni Soviet dan Amerika Serikat, yang mengembangkan roket untuk peluru kendali pada tahun 1950-an. Uni Soviet berhasil meluncurkan Sputnik ke orbit pada tahun 1957, diikuti oleh peluncuran kosmonot Yuri Gagarin pada tahun 1961. Amerika Serikat juga mencetak sejarah dengan misi Apollo 11 pada tahun 1969, yang membawa Neil Armstrong dan Edwin Aldrin mendarat di bulan.Saat ini, industri angkasa luar menjadi bisnis yang sangat menjanjikan, dengan roket menjadi sarana utama untuk meluncurkan satelit komersial ke orbit. NASA dan European Space Agency (ESA) adalah dua pemasok utama roket untuk misi ini.

Pada zaman kuno

Ketersediaan bubuk hitam atau mesiu untuk mendorong proyektil adalah salah satu pelopor pengembangan roket berbahan bakar padat. Pada abad ke sembilan, ahli kimia Taoisme Tiongkok menemukan bubuk hitam saat sedang berusaha membuat obat awet muda. Penemuan ini secara kebetulan membawa pada eksperimen senjata seperti bom, meriam, panah api pembakar, dan panah api pembakar berpendorong roket. Penemuan mesiu diperkirakan terjadi selama periode eksperimen produk alkimia.

Pada masa awal di Tiongkok, penggunaan roket terjadi dalam konteks pertempuran. Salah satu catatan pertama penggunaan roket tercatat dalam pertempuran oleh orang Tiongkok pada tahun 1232 melawan Mongol. Laporan menyebutkan panah api dan 'panci besi' yang dapat didengar hingga jarak 5 liga (sekitar 25 km), menyebabkan kerusakan hingga radius 600 meter, mungkin akibat pecahan peluru. Penggunaan roket juga tercatat dalam catatan tentang tikus-tanah pada tahun 1264 yang digunakan untuk mengusir Ibu Suri-Kung Sheng dalam sebuah pesta.

Salah satu teks awal yang mencatat penggunaan roket adalah Huolongjing yang ditulis oleh perwira artileri Tiongkok, Jiao Yu, pada pertengahan abad ke-14. Teks ini juga menyebutkan penggunaan pertama yang diketahui dari roket multi-tahap, yang dikenal sebagai 'api-naga keluar dari air,' yang banyak digunakan oleh Angkatan Laut Tiongkok.

Penyebaran teknologi roket

Teknologi roket pertama kali dikenal di Eropa setelah penggunaannya oleh pasukan Mongol yang dipimpin oleh Genghis Khan dan Ogadai Khan saat mereka menaklukkan sebagian wilayah Rusia, Eropa Timur, dan Eropa Tengah. Mongolia memperoleh teknologi ini melalui penaklukan Tiongkok bagian utara dan melibatkan pekerja ahli peroketan Tiongkok sebagai tentara bayaran untuk militer Mongol. Laporan dari Pertempuran Mohi pada tahun 1241 mencatat penggunaan senjata roket-seperti oleh bangsa Mongol terhadap Magyar. Teknologi roket juga menyebar ke Korea pada abad ke-15 dengan penggunaan hwacha beroda yang meluncurkan roket Shin Ki Chon.

Pengaruh Utsmani dalam pengepungan Konstantinopel pada tahun 1453 juga mempercepat penyebaran roket ke Eropa. NASA menyatakan bahwa roket muncul dalam sastra Arab pada tahun 1258 Masehi, yang menggambarkan penyerbuan Mongol menggunakan roket untuk merebut kota Baghdad. Antara tahun 1270 dan 1280, Hasan Al-Rammah menulis buku al-furusiyyah wa al-manasib al-harbiyya (Buku Tentang Penunggang Kuda dan Alat Perang Cerdik), yang mencakup 107 resep bubuk mesiu, 22 di antaranya untuk roket. Namun, resep Al-Rammah dikatakan lebih mudah meledak daripada roket yang digunakan di Tiongkok pada saat itu.

Nama "roket" berasal dari Italia "Rocchetta" yang merujuk pada sekering kecil, yang diciptakan oleh ahli seni Italia Muratori pada tahun 1379.Antara tahun 1529 dan 1556, Conrad Haas menulis buku yang menggambarkan teknologi roket, termasuk gerakan roket multi-tahap, campuran bahan bakar, dan pengenalan fin berbentuk Delta dan nozzle berbentuk lonceng.

Pada akhir abad ke-18, roket digunakan dalam peperangan di India melawan Inggris, yang kemudian memajukan teknologi roket tersebut lebih lanjut pada abad ke-19. William Congreve menjadi tokoh utama dalam bidang roket saat itu. Penggunaan roket dalam peperangan meluas di Eropa, dan lampu merah roket bahkan menjadi inspirasi untuk lagu kebangsaan Amerika Serikat, "The Star-Spangled Banner".

Meskipun teknologi roket pada saat itu tidak efisien, roket modern dimulai ketika Robert Goddard memasukkan corong de Laval pada kamar pembakaran mesin roket, meningkatkan daya dorong dan efisiensi, membuka kemungkinan perjalanan vertikal ke angkasa. Teknik ini kemudian digunakan dalam roket V-2, yang dirancang oleh Wernher Von Braun, yang memainkan peran penting dalam memajukan roket modern. V-2 digunakan secara luas oleh Jerman Nazi sebagai senjata teror terhadap Inggris pada akhir Perang Dunia II, menandai awal Zaman Angkasa.

Sumber: id.wikipedia.org

Aerodinamika

Aerodinamika adalah salah satu cabang dinamika yang berkenaan dengan kajian pergerakan udara, khususnya ketika udara tersebut berinteraksi dengan benda padat. Aerodinamika adalah cabang dari dinamika fluida dan dinamika gas, dengan banyak teori yang saling berbagi pakai di antara mereka. Aerodinamika sering kali digunakan secara sinonim dengan dinamika gas alam, dengan perbedaan bahwa dinamika gas berlaku bagi semua gas.prinsipnya seperti gas yang dikeluarkan oleh bagian belakang manusia.

Deskripsi

Pada tahun 1810 Sir George Canley berpendapat bahwa udara dipaksa meniup berlawanan dengan arah gerak dari sayap dalam udara atau fluida tersebut. Kemudian pada tahun 1871 Pranoim Wenham merencanakan airfoil yang melengkung seperti bentuk dari sayap burung. Juga pada tahun ini Wenham yang pertama-tama membuat terowongan angin yang digerakkan dengan tenaga uap. Penyelidikan airfoil ini dilanjutkan oleh Wreight bersaudara dengan mengadakan percobaan-percobaan kurang lebih 150 buah air foil disamping melengkapi alat-alat kemudi untuk mengemudikan pesawat yang sedang terbang.dalam penyelidikan Iaanc Newton telah menemukan gaya-gaya udara yang melalui benda yang bergerak yaitu gaya angkat (lift dan hambatan/drag). Pada tahun 1902-1907 N Wilhelm Kutti (jerman), N.E. Janhowaki (rusia), Frederiek W. Launohoster (Inggris) menemukan teori bagaimana terjadinya gaya angkat (lift) pada airfoil.

Dengan penemuan-penemuan pada tahun-tahun di atas jelaslah bahwa aerodinamika merupakan ilmu yang masih baru, dan bukanlah suatu pengetahuan yang abstrak seperti ilmu pasti dan mekanik karena hingga kini penyelidikan-penyelidikan masih terus dilakukan.

Aerodinamika sebenarnya tidak lain daripada suatu yang mempelajari atau menyelidiki sifat-sifat udara,reaksi-reaksi dan akibat-akibat yang timbul dari gerakan udara terhadap benda yang dilalui oleh udara atau gerakan benda-benda di dalam udara tersebut. Jadi aerodinamika berarti pula pengetahuan atau penyelidikan mengenai gerakan-gerakan benda di dalam udara di mana pengertian ini sangat erat hubungannya denganilmu penerbangan.

Adapun factor-faktor yang mempengaruhi Aerodinamika:

• Temperature (suhu udara)
• Tekanan udara
• Kecepatan udara
• Kerapatan / kepadatan udara

Untuk mempelajari ilmu aerodinamika, ada beberapa hukum di antaramya

Hukum Newton

Hukum Newton I
Mengatakan bahwa benda yang diam akan tetap diam sedangkan benda yang bergerak akan tetap bergerak dalam garis lurus dan kecepatan yang tetapkecuali suatu sebab dari luar yaitu gaya yang memaksanya mengubah keadaan tersebut

Hukum Newton II
Mengatakan bahwa perubahan banyaknya gerakan berbanding langsung dengan gaya yang bekerja dan menurut garis kerja gaya tersebut. Selanjutnya Hukum Newton II mengatakan bahwa benda yang bergerak akan mendapat perlambatan.

Hukum Newton III
Mengatakan bahwa aksi sama besar dan berlawanan arah dengan reaksi. Artinya gaya yang dilaksanakan oleh dua benda terhadap sesamanya sama besar dan berlawanan arahnya.

Tinjauan

Pemahaman akan pergerakan udara (sering kali disebut "medan aliran") di sekitar suatu benda membolehkan perhitungan gaya-gaya dan momen-momen yang bertindak pada benda tersebut. Sifat-sifat sejenis yang dihitung untuk suatu medan aliran meliputi kecepatan, tekanan, kerapatan, dan temperatur sebagai fungsi posisi ruang dan waktu. Aerodinamika membolehkan definisi dan solusi persamaan untuk kekekalan massa, momentum, dan energi di dalam udara. Penggunaan aerodinamika melalui analisis matematika, hampiran empirik, percobaan lorong angin, dan simulasi komputer membentuk landasan ilmiah bagi pesawat terbang dan sejumlah teknologi lainnya.

Persoalan-persoalan aerodinamik dapat dikelompokkan menurut lingkungan alirannya. Aerodinamika eksternal adalah kajian aliran di sekitar benda-benda padat dengan bentuk yang berbeda-beda. Pengevaluasian gaya angkat dan gaya hambat pada sebuah pesawat terbang bersayap diam atau gelombang kejut yang terbentuk di depan moncong roket merupakan contoh-contoh aerodinamika eksternal. Aerodinamika internal adalah kajian aliran melalui bagian-memanjang di dalam benda padat. Misalnya, aerodinamika internal mencakup kajian aliran udara melalui enjin jet atau melalui pipa penyaman udara.

Pemahaman akan pergerakan udara (sering kali disebut "medan aliran") di sekitar suatu benda membolehkan perhitungan gaya-gaya dan momen-momen yang bertindak pada benda tersebut. Sifat-sifat sejenis yang dihitung untuk suatu medan aliran meliputi kecepatan, tekanan, kerapatan, dan temperatur sebagai fungsi posisi ruang dan waktu. Aerodinamika membolehkan definisi dan solusi persamaan untuk kekekalan massa, momentum, dan energi di dalam udara. Penggunaan aerodinamika melalui analisis matematika, hampiran empirik, percobaan lorong angin, dan simulasi komputer membentuk landasan ilmiah bagi pesawat terbang dan sejumlah teknologi lainnya.

Persoalan-persoalan aerodinamik dapat dikelompokkan menurut lingkungan alirannya. Aerodinamika eksternal adalah kajian aliran di sekitar benda-benda padat dengan bentuk yang berbeda-beda. Pengevaluasian gaya angkat dan gaya hambat pada sebuah pesawat terbang bersayap diam atau gelombang kejut yang terbentuk di depan moncong roket merupakan contoh-contoh aerodinamika eksternal. Aerodinamika internal adalah kajian aliran melalui bagian di dalam benda padat. Misalnya, aerodinamika internal mencakup kajian aliran udara melalui enjin jet atau melalui pipa penyaman udara.

Persoalan-persoalan aerodinamik dapat juga dikelompokkan menurut perbandingannya terhadap laju suara, yaitu laju aliran di bawah, di sekitar, atau di atas laju suara. Suatu persoalan disebut subsonik jika semua laju dalam persoalan tersebut lebih kecil daripada laju suara, transonik jika laju di atas dan di bawah laju suara kedua-duanya hadir (biasanya ketika laju karakteristik hampir menyamai laju suara), supersonik ketika laju aliran karakteristik lebih besar daripada laju suara, dan hipersonik ketika laju aliran sangat-lebih-besar daripada laju suara. Para aerodinamikawan tidak sepakat dalam hal ketepatan definisi aliran hipersonik; bilangan Mach minimum untuk aliran hipersonik berada pada kisaran 3 sampai 12.

Pengaruh viskositas dalam aliran memberikan klasifikasi ketiga. Beberapa persoalan mungkin hanya akan menghadapi efek viskos sangat kecil pada solusinya, di mana kasus viskositas dianggap dapat diabaikan. Hampiran terhadap persoalan-persoalan ini disebut aliran invisid. Aliran di mana viskositas tidak dapat diabaikan disebut aliran viskos.

Sejarah

Gagasan mula-mula – zaman kuno sampai abad ke-17

Lukisan sebuah desain mesin terbang, karya Leonardo da Vinci (kira-kira tahun 1488). Mesin ini merupakan sebuah ornitopter, dengan sayap yang mengepak serupa dengan sayap burung, kali pertama disajikan dalam karyanya Kodeks tentang Penerbangan Burung pada tahun 1505.

Manusia telah memanfaatkan gaya-gaya aerodinamik selama ribuan tahun berupa kapal layar dan kincir angin. Gambar-gambar dan kisah-kisah penerbangan telah muncul sepanjang sejarah ditulis, misalnya kisah legendaris Icarus dan Daedalus. Meskipun pengamatan beberapa efek aerodinamik seperti hambatan angin (misalnya gaya geser) telah ditulis oleh Aristoteles, Leonardo da Vinci, dan Galileo Galilei, sangat sedikit usaha telah dilakukan untuk mengembangkan teori kuantitatif yang menyeluruh mengenai aliran udara sebelum abad ke-17.

Pada tahun 1505, Leonardo da Vinci menulis Kodeks tentang Penerbangan Burung, salah satu risalah terawal mengenai aerodinamika. Dia menulis untuk kali pertama bahwa pusat massa seekor burung yang sedang terbang tidaklah koinsiden dengan pusat tekanannya, dan dia menjelaskan konstruksi ornitopter, dengan sayap yang mengepak, serupa sayap burung.

Sir Isaac Newton ialah orang pertama yang mengembangkan teori kelembaman udara, membuatnya menjadi salah satu aerodinamikawan perdana. Sebagai bagian dari teori itu, Newton memandang bahwa pergeseran disebabkan oleh dimensi benda, kerapatan fluida, dan kecepatan pangkat dua. Ini semua terbukti benar untuk laju aliran rendah. Newton juga mengembangkan sebuah hukum untuk gaya geser pada lempengan datar yang condong ke arah aliran fluida. Dengan menggunakan F untuk gaya geser, ρ untuk kerapatan, S untuk luas lempengan datar, V untuk kecepatan aliran, dan θ untuk sudut kecondongan, hukum ini disajikan sebagai

Persamaan ini tidak benar untuk perhitungan pergeseran dalam sebagian besar kasus. Pergeseran pada lempengan datar mendekati linear dengan sudut kecondongan, berkebalikan kuadratik dengan tindakan pada sudut kecil. Rumus Newton dapat menggiring seseorang untuk percaya bahwa penerbangan lebih sukar daripada yang sebenarnya, karena salah memperkirakan pergeseran ini dan dengan demikian juga gaya dorong yang diperlukan, dan keadaan ini ikut serta menunda penerbangan manusia. Meski demikian, rumus ini lebih tepat digunakan untuk lempengan yang sangat ramping ketika sudut membesar dan pemisahan aliran terjadi, atau jika laju aliran tergolong supersonik.

Aerodinamika

Aerodinamika merupakan ilmu yang mempelajari, meneliti dan mengembangkan karakteristik gerakan aliran udara di sekitar permukaan benda dengan bentuk tertentu untuk mengetahui distribusi tekanan udara sekitar permukaan benda tersebut serta menetapkan gaya dan momen yang dibangkitkannya.

Pentingnya Aerodinamika: Contoh contoh Historis

Jika kita melihat sejarah, bisa dikatakan ada tiga periode sejarah berkenaan dengan perkembangan aerodinamika ini, periode pertama dimulai dari aerodinamika pada kapal tahun 1588, di mana ketika itu kapal dari spanyol memiliki ukuran yang besar dan memiliki massa yang besar, sebaliknya kapal kapal inggris memiliki ukuran yang kecil dan memiliki massa yang kecil juga. Pada periode kedua pada tahun 1901 Wilbur dan Orville wright mendisain glider yang desain aerofoil sayapnya berdasarkan data data aerodinamika yang diterbitkan pada tahun 1890 oleh Otto Lilienthal dan Samuel Pierpont Langley, sayangnya desain tersebut tidak membuahkan hasil alias gagal, pada tahun yang sama yaitu 1901 wright merancang sebuah wind tunnel yang memiliki panjang 6 feet dan luas penampang 16 inchi persegi kemudian lebih dari 200 bentuk aerofoil dan sayap yang berbeda diuji atau dites dalam wind tunnel tersebut akhirnya diperoleh data data aerodinamika. Berdasarkan data data tersebut wright mendesain kembali glidernya yang baru pada tahun 1902, aerofoilnya lebih efisien dan membuahkan hasil. Sejak saat itu terjadi perkembangan yang amat pesat di dunia penerbangan terutama dari segi aerodinamikanya.

Perioda selanjutnya yaitu perioda ketiga mengenai perkembangan roket dan penerbangan ruang angkasa, penerbangan high speed atau supersonik menjadi pembicaraan yang hangat dalam aerodinamika setelah perang dunia kedua, saat itu aerodinamika sudah tidak dipandang sebelah mata lagi dalam artian sudah dihargai dalam membuat berbagai bentuk benda agar benda tersebut memiliki drag yang kecil. Pada tahun 1953 bom hidrogen diledakkan oleh amerika lalu dikembangkanlah ICBMs (Intercontinental Balistic Missile), ICBMs tersebut didesain untuk bisa melewati luar atmosfer yang memiliki kecepatan 20.000 sampai dengan 22.000 ft/s, karena kecepatan tersebut maka timbullah masalah baru dalam aerodinamika yaitu temperatur. Agar panas yang ditimbulkan seminimal mungkin, kita harus membuat alirannya laminer karena aliran yang laminer akan sedikit menimbulkan panas jika dibandingkan dengan aliran yang turbulen. Permasalah heat aerodinamic ditanggulangi oleh H Julian Allen, dia memperkenalka n konsep blunt reentry body.

Pada saat memasuki atmosfer vehicles memiliki energi kinetik yang besar sebab kecepatannya sangat tinggi begitu pula dengan energi potensialnya karena ketinggiannya bertambah menjadi lebih tinggi dibandingkan ketika pada saat di permukaan bumi, pada saat sampai dipermukaan bumi vehicles memiliki energi kinetik yang cenderung kecil dan energi potensialnya nol, energinya hilang dan berubah menjadi panas pada badan/body dan panas udara disekitar body. Shock wave dan hidung pesawat membuat panas aliran udara di sekeliling pesawat pada saat yang sama badan pesawat mengalami gesekan yang hebat antara boundary layer dengan permukaan sehingga menimbulkan panas. Allen berpendapat jika energi masuk atmosfer yang besar itu bisa dibuang dalam aliran udara maka panas sisa yang tidak begitu besar ini bisa diserap oleh pesawat itu sendiri, sedangkan cara untuk membuat yang panas adalah udara di sekeliling pesawat yaitu dengan membuat shockwave yang kuat, misalnya dengan ujung yang tumpul, sehingga shock wave dapat membuat panas udara di sekeliling pesawat.

Aerodinamika: Klasifikasi dan Kenyataan Kenyataan Praktis

Perbedaan antara padat, cair dan gas jika ditinjau dari keadaan fisik. Zat padat jika dimasukkan kedalam ruangan tertutup maka bentuknya tetap tidak berubah, zat cair jika dimasukkan kedalam ruangan tertutup maka bentuknya akan berubah sesuai dengan bentuk tempatnya, sedangkan gas jika dimasukkan kedalam ruangan tertutup akan memenuhi ruangan. Perbedaan antara padat dan fluida (gas dan cair) jika ditinjau dari tegangan dan deformasi, zat padat jika diberi gaya tangensial pada permukaannya maka akan mengalami deformasi yang terbatas, jika fluida dikenakan gaya geser maka fluida itu akan berdeformasi terus menerus, dan tegangan gesernya atau shear stressnya sebanding dengan perubahan deformasi rata rata. Selanjutnya perbedaan padat, cair dan gas jika ditinjau dari atom atom dan molekul molekul yang menyusunnya, zat padat molekul molekulnya rapat dan bentuk struktur geometri dari elektron adalah struktur geometri padat, liquid atau cair ruang antar molekulnya besar dan walaupun gaya antar molekul masih kuat tetapi masih memungkinkan pergeseran molekul, sedangkan gas jarak antara molekul cenderung lebih jauh sehingga gaya antar molekulnya kecil menyebabkan pergerakan molekulnya bergerak dengan bebas.

Dinamika fluida merupakan ilmu yang mempelajari dinamika dari fluida dan gas. Dinamika fluida terbagi menjadi tiga bagian yaitu hidrodinamika, gasdinamika, dan aerodinamika. Hidrodinamika merupakan ilmu yang mempelajari dinamika aliran air atau zat cair, gasdinamika aliran gas sedangkan aerodinamika mempelajari dinamika aliran udara atau aliran udara sekitar benda. Aerodinamika merupakan ilmu terapan yang banyak digunakan dalam penerapan plastik. Pada buku fundamental of aerodynamics ini kita dapat menentukan pergerakan aliran yang melalui pipa, untuk nomor 1 merupakan aplikasi dari external aerodinamik sedangkan nomor dua merupakan aplikasi dari internal aerodinamika.

Sumber: id.wikipedia.org

Terowongan angin

Terowongan angin (bahasa Inggris: wind tunnel) adalah sebuah alat yang digunakan dalam penelitian aerodinamika penelitian untuk mempelajari efek dari udara yang bergerak melewati benda padat. Sebuah terowongan angin terdiri atas bagian tubular dengan objek yang diuji dipasang di tengah. Udara digerakkan melewati objek dengan sistem kipas atau sistem lain yang kuat. Objek uji, sering disebut model terowongan angin, diiinstrumentasikan dengan sensor-sensor yang cocok untuk mengukur gaya-gaya aerodinamika, distribusi tekanan, atau karakteristik-karakteristik lainnya yang berkaitan dengan aerodinamika.

Terowongan angin pertama diciptakan menjelang akhir abad ke-19, pada masa awal penelitian aeronautika, ketika banyak orang yang berusaha mengembangkan mesin terbang, yang beratnya lebih berat daripada udara. Terowongan angin dibayangkan sebagai sarana yang membalikkan paradigma biasa bahwa bukan udara yang diam dan objek bergerak dengan cepat melalui udara itu, tetapi efek yang sama akan diperoleh jika objek diam dan udara bergerak dengan cepat melalui objek itu. Dengan cara itu pengamat stasioner bisa mempelajari objek saat terbang dan bisa mengukur gaya-gaya aerodinamika yang berlaku padanya.

Pembangunan terowongan angin menyertai pengembangan pesawat. Terowongan angin yang besar dibangun pada masa Perang Dunia Kedua. Pengujian terowongan angin dianggap penting dan strategis selama pengembangan pesawat dan rudal supersonik dalam Perang Dingin.

Kemudian, studi terowongan angin berdiri sendiri. Efek angin pada struktur atau objek-objek buatan manusia perlu dipelajari ketika bangunan-bangunan menjadi cukup tinggi untuk memberikan permukaan yang besar bagi angin dan kekuatan yang dihasilkan angin harus mampu ditahan oleh struktur dalam bangunan. Pengetahuian akan kekuatan-kekuatan tersebut diperlukan sebelum aturan-aturan pembangunan dapat menentukan kekuatan yang dibutuhkan oleh bangunan dan pengujian tersebut kemudian digunakan untuk bangunan-bangunan yang besar atau tidak biasa.

Lebih jauh lain, pengujian terowongan angin kemudian diterapkan pada mobil, bukan untuk menentukan gaya aerodinamika per se tetapi lebih pada menemukan cara-cara untuk mengurangi daya yang diperlukan untuk menggerakkan kendaraan di jalan raya pada kecepatan tertentu. Dalam studi ini, interaksi antara jalan dan kendaraan memainkan peran penting dan interaksi ini harus dipertimbangkan ketika menginterpretasikan hasil tes. Dalam situasi yang sebenarnya jalan bergerak relatif terhadap kendaraan tetapi udara relatif diam terhadap jalan, berbeda dengan di dalam terowongan angin, udara bergerak relatif terhadap jalan, sementara jalan relatif diam terhadap kendaraan uji. Beberapa terowongan angin untuk uji otomotif telah menyertakan sabuk yang bergerak di bawah kendaraan uji dalam upaya untuk mendekati kondisi yang sebenarnya, dan perangkat yang sangat mirip digunakan dalam pengujian terowongan angin untuk konfigurasi pesawat yang sedang lepas landas dan mendarat.

Pengukuran gaya aerodinamik 

Kecepatan dan tekanan udara diukur dalam beberapa cara di terowongan angin.

Kecepatan udara yang melalui bagian tes ditentukan berdasarkan prinsip Bernoulli. Pengukuran tekanan dinamis, tekanan statis, dan (hanya untuk aliran termampatkan) kenaikan suhu dalam aliran udara. Arah aliran udara di sekitar model dapat ditentukan dari jumbai benang yang melekat pada permukaan aerodinamika. Arah aliran udara yang mendekati permukaan dapat divisualisasikan dengan pemasangan benang pada aliran udara di depan dan di belakang model uji. Asap atau gelembung cairan dapat dimasukkan ke dalam aliran udara di depan model uji dan jalur mereka di sekitar model dapat difoto.

Gaya-gaya aerodinamika pada model uji biasanya diukur dengan timbangan yang terhubung dengan model uji dengan balok, tali, atau kabel.

Penyebaran tekanan pada model uji secara historis diukur dari banyaknya lubang-lubang kecil yang terbentuk di sepanjang jalur aliran udara dan dengan menggunakan manometer banyak tabung untuk mengukur tekanan pada setiap lubang. Penyebaran tekanan dapat lebih mudah diukur dengan menggunakan cat yang sensitif terhadap tekanan, yang menunjukkan fluoresensi cat lebih rendah pada titik terjadinya tekanan yang lebih tinggi. Penyebaran tekanan juga dapat dengan mudah diukur dengan menggunakan sabuk yang sensitif terhadap tekanan, suatu perkembangan baru berupa suatu strip fleksibel yang mengintegrasikan beberapa modul sensor tekanan ultramini. Strip ini melekat pada permukaan aerodinamika dengan pita dan mengirimkan sinyal-sinyal yang menggambarkan penyebaran tekanan di sepanjang permukaannya.

Penyebaran tekanan pada model uji juga dapat ditentukan dengan melakukan survei olak, yang dalam tes ini satu tabung pitot digunakan untuk mendapatkan beberapa ukuran yang mengalir dari model uji, atau beberapa manometer tabung dipasang pada aliran dan semua ukuran diambil.

Sifat aerodinamika dari sebuah objek tidak tetap sama untuk model berskala. Tapi, dengan mengamati aturan-aturan kesamaan tertentu aturan, keterkaitan yang sangat memuaskan antara sifat aerodinamika dari model berskala dan objek berukuran penuh dapat dicapai. Pilihan parameter-parameter kesamaan tergantung pada tujuan tes, tetapi kondisi yang paling penting untuk memuaskan biasanya:

• Kesamaan secara geometris: semua dimensi dari objek harus secara proporsional berskala;
• Angka mach: rasio antara kecepatan udara dan kecepatan suara harus identik untuk model berskala dan objek aktual (memiliki angka mach identik di terowongan angin dan di sekitar objek yang sebenarnya tidak sama dengan memiliki kecepatan udara yang identik)
• Bilangan Reynolds: rasio antara gaya inersia dan gaya viskos harus terjaga. Parameter ini sulit untuk memuaskan dengan model berskala dan telah mengarah pada pengembangan terowongan angin bertekanan dan kriogenik, yang di dalamnya viskositas fluida yang bekerja dapat sangat berubah untuk mengimbangi pengurangan skala model.

Dalam beberapa kasus tes tertentu, parameter kesamaan lain harus dipenuhi, misalnya bilangan Froude.

Sejarah

Asal mula

Insinyur dan matematikawan militer berkebangsaan Inggris Benjamin Robins (1707–1751) menemukan alat lengan pusaran untuk menentukan seretan dan melakukan beberapa percobaan awal dalam teori penerbangan. Sir George Cayley (1773-1857) juga menggunakan lengan pusaran untuk mengukur seretan dan pengangkatan dari berbagai lempeng sayap. Lengan pusaran Cayley memiliki panjang 5 kaki (1.5 m) dan mencapai kecepatan tertinggi antara 10 dan 20 kaki per detik (3 hingga 6 m/detik).

Namun, lengan pusaran tidak menghasilkan aliran udara yang andal yang berdampak pada bentuk tes pada peristiwa normal. Gaya sentrifugal dan fakta bahwa objek bergerak dalam pusarannya menjadikan pemeriksaan rinci dari aliran udara sebagai hal yang sulit. Francis Herbert Wenham (1824-1908), seorang Anggota Dewan Aeronautical Society of Great Britain, menunjukkan masalah ini dengan menciptakan, merancang, dan mengoperasikan terowongan angin tertutup pertama pada tahun 1871. Setelah terobosan ini dicapai, data teknis terinci dengan cepat ditarik dengan menggunakan alat ini. Wenham dan rekannya John Browning dihargai karena banyak penemuan fundamental karya mereka, termasuk pengukuran rasio l/d dan pengungkapan efek yang menguntungkan dari rasio aspek tinggi.

Konstantin Tsiolkovsky membangun terowongan angin bagian terbuka dengan pengembus sentrifugal tahun 1897 dan menentukan koefisien seret dari pelat datar, silinder, dan bola. Penemu Denmark Poul la Cour menerapkan terowongan angin dalam prosesnya mengembangkan dan menyempurnakan teknologi turbin angin pada awal 1890-an.Carl Rickard Nyberg menggunakan sebuah terowongan angin saat merancang Flugan-nya tahun 1897 dan seterusnya.

Dalam serangkaian percobaan klasik, seorang berkebangsaan Inggris Osborne Reynolds (1842-1912) dari Universitas Manchester menunjukkan bahwa pola aliran udara pada model berskala akan sama dengan kendaraan berskala penuh jika parameter aliran tertentu sama dalam kedua kasus. Faktor ini, yang sekarang dikenal sebagai bilangan Reynolds, merupakan parameter dasar dalam deskripsi dari semua aliran cairan, termasuk bentuk pola aliran, kemudahan perpindahan panas, dan terjadinya turbulensi. Hal ini mencakup pembenaran ilmiah untuk penggunaan model dalam terowongan angin untuk mensimulasikan fenomena kehidupan nyata. Tapi, ada keterbatasan-keterbatasan pada kondisi yang kesamaan dinamisnya hanya berdasarkan bilangan Reynolds.

Wright bersaudara menggunakan terowongan angin sederhana pada tahun 1901 untuk mempelajari efek dari aliran udara yang melalui berbagai bentuk saat mengembangkan Wright Flyer dalam beberapa cara revolusioner. Teknologi yang mereka gunakan adalah teknologi yang banyak diterapkan saat ini, tetapi pada saat itu belum umum di Amerika.

Di Prancis, Gustave Eiffel (1832-1923) membangun terowongan angin pertamanya pada tahun 1909, yang ditenagai oleh motor listrik 50 kW, di Champs-de-Mars, dekat kaki menara yang menyandang namanya. Antara tahun 1909 dan 1912 Eiffel menjalankan sekitar 4000 tes di terowongan anginnya dan eksperimen sistematisnya menetapkan standar baru bagi penelitian aeronautika. Pada tahun 1912 laboratorium Eiffel dipindahkan ke Auteuil, suatu daerah pinggiran kota Paris, tempat terowongan angin tersebut masih beroperasi saat ini. Eiffel secara signifikan meningkatkan efisiensi terowongan angin dengan menutup bagian uji dalam ruang, merancang jalur masuk melebar dengan sebuah penguat aliran berbentuk sarang lebah, dan menambahkan sebuah pemencar antara bagian tes dan kipas yang terletak di ujung pemencar. Pengaturan ini diikuti oleh sejumlah terowongan angin yang dibangun kemudian. Pada kenyataannya terowongan angin kecepatan rendah yang terbuka di jalur kembali sering disebut terowongan angin jenis Eiffel.

Pada tahun 1931 NACA membangun sebuah terowongan angin "skala penuh" 30 kaki kali 60 kaki di Pusat Penelitian Langley di Langley, Virginia. Terowongan itu ditenagai oleh sepasang kipas yang didorong oleh motor listrik 4000 hp. Terowongan ini bisa menampung banyak pesawat sungguhan berukuran penuh. Terowongan itu akhirnya ditutup dan, meskipun dinyatakan sebagai mercu tanda sejarah nasional pada tahun 1995, mulai dihancurkan pada tahun 2010.

Hingga Perang Dunia Kedua, terowongan angin terbesar di dunia dibangun tahun 1932-1934 yang berada di pinggiran kota Paris, Chalais-Meudon, Prancis. Terowongan ini dirancang untuk menguji pesawat berukuran penuh dan memiliki enam kipas besar yang didorong oleh motor listrik berdaya tinggi. Terowongan angin Chalais Meudon digunakan oleh ONERA dengan nama S1Ch hingga tahun 1976, antara lain dalam mengembangkan pesawat Caravelle dan Concorde. Kini terowongan angin ini berfungsi sebagai monumen nasional.

Perang Dunia Kedua

Tahun 1941 Amerika Serikat (A.S.) membangun salah satu terowongan angin terbesar pada masa itu di Wright Field di Dayton, Ohio. Terowongan angin ini memiliki ukuran diameter paling besar 45 kaki (14 m) dan paling kecil 20 kaki (6,1 m). Dua kipas berukuran 40-kaki (12 m) digerakkan oleh motor listrik 40.000 hp. Model pesawat berukuran besar dapat diuji pada kecepatan udara 400 mph (640 km/h).

Terowongan angin yang digunakan oleh para ilmuwan Jerman di Peenemünde sebelum dan selama PD II adalah sebuah contoh yang menarik dari kesulitan-kesulitan terkait perluasan jangkauan terowongan angin besar. Terowongan angin ini menggunakan beberapa gua alami besar yang ukurannya ditingkatkan dengan penggalian dan ditutup untuk menyimpan udara dalam volume besar yang dapat dialirkan melalui terowongan angin. Pendekatan inovatif ini memungkinkan penelitian laboratorium dalam rezim kecepatan tinggi dan dengan cepat meningkatkan kemajuan teknik aeronautika Jerman. Hingga akhir perang, Jerman telah memiliki sedikitnya tiga terowongan angin supersonik yang berbeda, dengan salah satunya memiliki kemampuan aliran udara (dipanaskan) Mach 4,4.

Sumber: id.wikipedia.org

Tim Biomekanika, Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara (FTMD) ITB berhasil membuat alat untuk melindungi dan membantu pekerjaan dokter gigi di masa pandemi. Alat yang sudah berhasil diajukan patennya tersebut bernama Dent-In.

Nama Dent-In sendiri merupakan singkatan dari Dental Indonesia yang terinspirasi dari bagian anatomi gigi yaitu dentin. Alat ini merupakan proyek multidisiplin yang melibatkan banyak dosen FTMD dan alumni dari berbagai bidang keilmuan yang berbeda. Ketua Tim penelitinya ialah Satrio Wicaksono, S.T., M.Eng., Ph.D., dengan tim dosen FTMD yang terlibat yaitu Pramudita Satria Palar, S.T., M.T, Ph.D., dan Luqman Fathurohim, S.T., M.T. dari Kelompok Keahlian Fisika Terbang yang membantu masalah aliran fluida, lalu ada Ferryanto, S.T., M.T. dan Arif Sugiharto, S.T., M.T. dari Kelompok Keahlian Perancangan Mesin yang membantu di bidang desain dan produksi.

Beberapa dosen lainnya dari beberapa Kelompok Keahlian di FTMD ITB juga ikut terlibat dalam pengawasan kegiatan ini, seperti Prof. Dr. Djoko Suharto, Prof. Dr. Andi Isra Mahyuddin, Prof Dr. Tatacipta Dirgantara, dan Dr.Eng. Sandro Mihrardi. Kegiatan ini juga melibatkan alumni-alumni muda Teknik Mesin FTMD ITB yaitu Nandy Achmad Fauzy, S.T., Fikri Sobari Tahmidi, S.T., dan Ricky Indra Gunawan, S.T. yang terlibat langsung dalam desain dan pembuatan alat. Kolaborasi yang dilakukan pun melibatkan dokter gigi yang memberikan ide-ide dan saran dari kebutuhan nyata di lapangan. Hal ini menunjukkan bahwa dalam melakukan pemecahan masalah, pendekatan multidisiplin sangatlah diperlukan agar solusi yang diciptakan tepat sasaran.

Proses perancangan Dent-In dimulai sejak Mei 2020 berawal dari keresahan drg. Harry Huiz Peeters selaku anggota tim terhadap nasib kedokteran gigi di masa pandemi Covid-19 ini. Berdasarkan penelitian, virus Covid-19 berpotensi menyebar melalui aerosol. Untuk itulah Dent-In dikembangkan sebagai bentuk pemecahan masalah yang dihadapi kedokteran gigi.
“Dent-In jika dikategorikan termasuk ke dalam jenis alat extraoral aerosol suction yang dapat mengurangi risiko dokter gigi terinfeksi virus dengan mengisolasi dan memfilter aerosol dari pasien selama prosedur perawatan gigi,” ujar Satrio Wicaksono, Ph.D., kepada Reporter Humas ITB belum lama ini.

Dent-In memiliki keunggulan dibandingkan alat extraoral aerosol suction biasa. Terdapat penambahan shield transparan yang menyerupai personal negative chamber/screen pada Dent-In sehingga dapat meminimalisir cipratan aerosol dari pasien. Selain itu dengan adanya shield ini, maka pengaturan peletakan komponen nozzle cup menjadi lebih mudah.
“Jika sebelumnya nozzle cup harus diletakkan dekat sekali dengan mulut pasien, sekarang nozzle cup dapat diletakkan jauh dari mulut pasien sehingga tidak mengganggu visual dokter gigi. Hal ini dapat dilakukan karena adanya shield yang menghalau aerosol,” ucap Dr. Satrio saat memaparkan jenis alat yang dikembangkannya.

Menurut penjelasan Dr. Satrio, Dent-In bekerja dengan melakukan penghisapan aerosol yang keluar dari mulut pasien melalui bagian nozzle cup lalu dialirkan dengan selang menuju kotak berisi filter HEPA untuk menangkap partikel. Setelah itu udara yang telah disaring, masuk ke dalam vacuum blower dan akan melewati sinar UV untuk disterilisasi sebelum keluar dari exhaust menghasilkan udara bersih.

Lihat video produk Dent-In di sini

Uniknya, Dent-In sudah menggunakan filter HEPA H14 yang lebih canggih dibanding alat extraoral aerosol suction di pasaran. Filter tersebut mampu menyaring udara hingga berukuran 0,3 mikron dengan efektivitas mencapai 99,99%. Selain itu, Dent-In merupakan alat yang user friendly. Alat ini dapat dioperasikan menggunakan pengendali jarak jauh dengan tiga pilihan kecepatan atau secara langsung dari tombol pada alat tersebut.

Dalam proses pembuatan proyek ini, sumber dana diperoleh dari LPDP dan RISTEK-BRIN melalui kategori konsorsium riset dan inovasi Covid-19. Sampai sejauh ini sudah terdapat tiga working prototype yang berhasil diproduksi. Satu untuk development terus menerus, satu untuk diuji oleh BPFK sebagai badan yang mengeluarkan surat rekomendasi untuk alat kesehatan, dan satu lagi akan diserahkan ke FKG Unpad.

Meski kondisi pandemi menyebabkan sulitnya akses laboratorium di ITB, hal ini tidak menghalangi tim untuk terus menerus mengembangkan Dent-In. Target dan harapan tim selanjutnya adalah memproduksi Dent-In secara massal dan memperjualbelikannya dengan harga terjangkau. Oleh karena itu tim sedang menjajaki partner industri yang sesuai untuk memfasilitasi produksi Dent-In sampai terjual di pasaran.

Pada Jumat (4/6/2021) lalu, FTMD ITB menyerahkan alat Dent-In kepada Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Padjadjaran di Aula Kampus FKG Unpad, untuk membantu dokter gigi di sana menangani pasien selama pandemi.

Sumber Artikel: itb.ac.id

Mekanika (Bahasa Latin mechanicus, dari Bahasa Yunani mechanikos, "seseorang yang ahli di bidang mesin") adalah jenis ilmu khusus yang mempelajari fungsi dan pelaksanaan mesin, alat atau benda yang seperti mesin. Mekanika merupakan bagian yang sangat penting dalam ilmu fisika terutama untuk ilmuwan dan rekayasawan. Mekanika juga berarti ilmu pengetahuan yang mempelajari gaya gerak suatu benda serta efek dari gaya yang dihasilkannya.

Cabang ilmu mekanika secara garis besar terbagi menjadi dua, yaitu statika dan dinamika. Sedangkan dinamika dapat pula dibagi dua menjadi kinematika dan kinetika.

Sejarah

Pemikiran awal mengenai mekanika dimulai pada masa Aristoteles (384–322 SM). Bidang ilmu mekanika yang paling awal ialah mekanika benda langit. Aristoteles pada masanya menganggap Bumi sebagai objek yang diam dengan bintang-bintang yang mengelilinginya mengalami pergerakan atau perputaran. Pemikiran Aristoteles kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh ahli astronomi bernama Tycho Brahe pada abad ke-16 Masehi dan dikembangkan lagi oleh muridnya yang bernama Johannes Kepler pada awal abad ke-17 Masehi. Hukum mekanika kemudian baru dirumuskan secara ilmiah pada awal abad ke-17 Masehi oleh Isaac Newton dari bukti-bukti empiris yang ditemukan oleh Brahe dan Kepler. Konsep dasar yang dikemukakan oleh Newton ialah gaya dan massa, yang kemudian dikembangkan lagi menjadi teori gravitasi. Ilmu mekanika kemudian terus dikembangkan pada paruh kedua abad ke-17 Masehi hingga paruh pertama abad ke-19 Masehi. Para pengembangnya di antaranya ialah Johann Bernoulli, Jean le Rond d'Alembert, Joseph-Louis de Lagrange dan William Rowan Hamilton. Pada masa ini, ilmu mekanika dikenal sebagai mekanika klasik, mekanika teoretik atau mekanika analitik. Dari mekanika klasik ini kemudian berkembang ilmu mekanika yang lebih rumit dan berkaitan dengan fisika modern, yaitu mekanika gelombang, mekanika statistik, dan mekanika kuantum. Perkembangan mekanika kemudian berlanjut melalui pemikiran-pemikiran Albert Einstein pada paruh pertama abad ke-20 Masehi, Pemikiran Einstein kemudian mengembangkan mekanika relativistik menggunakan teori relativitas khusus.

Satuan

Mekanika termasuk ke dalam bidang keilmuan fisika, sehingga satuan yang digunakan berkaitan dengan besaran fisika mekanika. Pada mekanika digunakan besaran yaitu panjang, massa, dan waktu. Sistem satuan yang digunakan dalam mekanika ialah sistem satuan MKS dan sistem satuan CGS.

Mekanika Klasik

Berikut ini adalah digolongkan sebagai mekanika klasik:

• Mekanika Newton, teori mengenai (kinematika) dan (dinamika)
• Mekanika Hamiltonian
• Mekanika Lagrangean
• Mekanika benda langit
• Astrodinamika, navigasi penerbangan, etc.
• Mekanika zat padat, elastisitas, sifat-sifat benda elastis.
• Mekanika fraktura
• Akustik, suara
• Statika,
• Mekanika fluida, pergerakan cairan
• Mekanika tanah, sifat-sifat mekanik dari tanah
• Mekanika kontinuum
• Hidrolika,sifat-sifat mekanika cairan
• Statika fluida
• Mekanika terapan, salah satunya Teknik mesin
• Biomekanika, solid, fluida,
• Biofisika, proses fisika dalam makluk hidup
• Mekanika statistik
• Fisika relativistik

Mekanika fluida
Mekanika fluida merupakan cabang mekanika yang mempelajari mengenai pergerakan dari fluida. Pergerakan ini diamati dalam bentuk cairan maupun gas. Dalam mekanika fluida juga dipelajari fluida yang tidak dalam keadaan bergerak atau diam. Sebagian besar bahasan dalam mekanika fluida berkaitan dengan mekanika kontinum. Secara garis besar, mekanika fluida terbagi menjadi statika fluida yang mempelajari fluida dalam keadaan diam, dan dinamika fluida yang mempelajari fluida dalam keadaan bergerak. Khusus pada dinamika fluida digunakan pendekatan matematika dan bukti empiris yang rumit guna penyelesaian masalah.

Mekanika tanah
Mekanika tanah merupakan suatu bidang ilmu yang menggabungkan beberapa cabang mekanika dengan tujuan untuk mempelajari tentang tanah dan komponennya guna melakukan kegiatan konstruksi. Dalam penerapan praktis, mekanika tanah digunakan pada teknik sipil untuk memprediksi karakteristik kinerja tanah. Dalam penerapannya, mekanika tanah menggunakan teknik statika, teknik dinamika, mekanika fluida, dan teknologi lainnya untuk menganalisa struktur tanah. Studi utama dalam mekanika tanah meliputi studi komposisi tanah, kekuatan, konsolidasi, dan penggunaan prinsip hidrolik. Manfaat dari ilmu mekanika tanah ialah mengurangi dan mengatasu masalah geologi rekayasa yang disebabkan oleh keberadaan serta sifat dari batuan sedimen dan reaksi pengendapan lainnya. Sementara itu, para rekayasawan memanfaatkan teori mekanika tanah untuk keperluan rekayasa konstruksi bangunan, perencanaan peralatan dan bahan pendukung serta mengelola jenis pekerjaan yang diperlukan. Kajian utama di dalam mekanika tanah ialah proses pembentukan tanah, sifat fisika dan sifat kimia tanah, kerapatan tanah, permeabilitas dan penyatuan tanah.

Mekanika kuantum
Beberapa kategori ini dikategorikan sebagai Mekanika kuantum:

• Fisika partikel, pergerakan, struktur, dan reaksi partikel
• Fisika nuklir, pergerakan, struktur, dan reaksi nucleus
• Fisika benda terkondensasi
• Mekanika kuantum statistik,

Asas

Asas kekekalan energi mekanik
Asas kekekalan energi mekanik adalah sebuah asas dalam mekanika yang menyatakan bahwa jumlah energi mekanik selalu konstan. Dalam asas ini, energi kinetik dan energi potensial saling menggantikan sehingga jumlah energi mekanik secara keseluruhan tetap sama dan tidak berubah. Asas kekekalan energi mekanik merupakan hasil pengembangan dari konsep usaha dan energi kinetik. Dalam asas kekekalan energi usaha tidak dinyatakan dalam satuan daya. Asas kekekalan energi mekanik digunakan untuk menganalisa gerakan suatu benda tanpa dipengaruhi oleh faktor lingkungan di luar benda tersebut. Analisis dilakukan dengan menghitung besarnya perubahan energi dari benda tersebut.

Pemanfaatan Teoritis

Fisika statistik
Mekanika statistik secara khusus memberikan sumbangan kepada perkembangan fisika statistik. Penerapan mekanika statistik dalam fisika statistik ialah pada perumusan modern tentang ensambel. Perumusan ini dibuat oleh Josiah Willard Gibbs (1839–1903).

Pemanfaatan Praktis

Teknik pondasi
Ilmu mekanika dapat digunakan untuk menganalisa dan mendesain perencanaan suatu pondasi. Dalam proses analisa, mekanika berperan dalam menjelsakan perilaku tanah dan sifatnya akibat adanya gaya-gaya yang menimbulkan tegangan dan regangan. Perancangan pondasi yang benar diwujudkan dengan mencegah terjadinya penyimpangan konstruksi tanah dari kondisi ideal. Secara lebih lanjut, mekanika tanah digunakan untuk mengatur bentuk permukaan jalan, pembangunan bangunan dan strukturnya di bawah tanah serta perencanaan pembuatan berem dan penggalian.

Sumber Artikel: id.wikipedia.org