Hukum Gravitasi Newton - Materi Fisika Kelas X

Hukum Gravitasi Newton – Sobat Lokersains Sebelum membahas secara lebih detail tentang Hukum Gaya Gravitasi Newton, ada baiknya jika Sobat mengetahui Pengertian Gaya Gravitasi karena didalam Ilmu Fisika Pengertian Gravitasi ialah Gaya yg timbul akibat interaksi gaya tarik menarik antar materi.

Lalu Pengertian Gaya Gravitasi Bumi didalam Ilmu Fisika Dasar ialah Gaya Tarik Bumi terhadap benda yg ada diatas permukaannya ke arah Pusat Bumi dan sebagai contoh yang sangat simple untuk membuktikan bahwa di Bumi terdapat Gaya Gravitasi ialah kalian bisa melemparkan Benda, Barang maupun Buah ke Atas maka pastinya Benda tersebut akan jatuh kebawah. Hal tersebut dikarenakan Gaya Tarik Benda yg dilempar oleh kalian terhadap Bumi jauh lebih kecil dibandingkan dg Gaya Tarik Bumi terdapat Benda tersebut.

Kemudian Perihal Gravitasi Bumi ini pertama kali diperkenalkan oleh seorang Ahli Fisikawan, Ahli Astronomi, Ahli Matematikawan dan Teolog yang bernama Sir Isaac Newton yang lahir pada tahun 1643 – 1727 dan berasal dari Inggris. Pada sejarahnya Sir Isaac Newton menemukan Hukum Gravitas Newton berasal dari ia memperhatikan peristiwa Apel Yang Jatuh dan ia (Newton) berpikir bahwa ada suatu Gaya didalam Bumi yg belum diketahui dan Gaya tersebut menyebabkan Benda yg awalnya Diam menjadi Bergerak.

Sir Isaac Newton pun menyadari bahwa Gaya tersebut yang menyebabkan Bulan selalu berada didekat Planet Bumi dan tetap ada didlm lintasan orbit yg mengelilingi Planet Bumi. Berawal dari kejadian tersebut, Sir Isaac Newton menyebut gaya tersebut sebagai Gaya Gravitasi dan menetapkan bahwa Gaya ini (Gaya Gravitasi) pasti ada diantara semua benda baik yang ada di Bumi maupun di Luar Angkasa.

Bunyi Hukum Gravitasi Newton

Adapun untuk Bunyi Hukum Gaya Gravitasi Newton berbunyi, ” Setiap Massa menarik Massa yang lain dengan Gaya Segaris yg menghubungkan antara kedua Inti Massa dan Besarnya Gaya Tarik yg terjadi, berbanding lurus dgn perkalian kedua Massa & Berbanding terbalik dgn Kuadrat Jarak antara Kedua titik Massa Tersebut.

Teori mengenai Hukum Gravitasi Newton tersebut telah dikembangkan lebih jauh lg bahwa disetiap Benda Angkasa akan saling Tarik – Menarik dan ini dapat menjelaskan mengapa Bumi terus berputar mengelilingi Sang Matahari untuk mengimbangi Gaya Tarik – Menarik Gravitas Bumi – Matahari sehingga dengan memakai Fenomena tarik menarik Gravitasi ini juga dapat menjelaskan bahwa Meteor yg mendekat ke Planet Bumi di Ruang Angkasa akan tertarik oleh Gaya Gravitasi Bumi dan Jatuh ke Bumi.

Kemudian Sir Isaac Newton sendiri didalam Tulisannya di Journal Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ditanggal 5 Juli 1687 lalu menjelaskan secara lebih detail tentang Gaya Gravitasi dalam bentuk Rumus yang diberi nama sebagai Rumus Gaya Gravitasi Newton.

Rumus Gravitasi Newton Fisika Dasar

Perlu kalian ingatkan sebagai Pelajar Siswa Siswi khususnya tingkat SMP (Sekolah Menengah Pertama) dan SMA (Sekolah Menengah Atas) bahwa Rumus Gravitasi Newton ini sering muncul di Soal Ujian Sekolah ataupun di Soal Ujian Nasional (UN) sehingga kalian sebagai pelajar Siswa Siswi harus benar – benar dapat memahami atau mengerti tentang Rumus Gravitasi Newton didalam Rumus Dasar Fisika ini agar nantinya kalian bisa mengerjakan Soal – Soal Ujian Nasional dan Ujian Sekolah terkait Gravitasi maka anda bisa mengerjakannya dengan mudah.

Mungkin hanya seperti itu saja penjelasan dari lokersains terkait Hukum Gravitasi Newton dan Rumus Gravitasi Newton, semoga saja apa yang sudah dijelaskan diatas dapat berguna untuk kalian para Pelajar Siswa Siswi diseluruh Indonesia dan paling tidak akan bermanfaat bagi Masyarakat Umum dalam menjelaskan bahwa didalam Planet Bumi ini terdapat Gaya Gravitasi dan Gaya Gravitasi ini dapat membuat Benda – Benda yang Jatuh ke Atas akan Turun ke Bawah atau Gravitasi dapat menjelaskan bahwa Manusia tetap menginjak ke Tanah tidak melayang layang seperti di Luar Angkasa.

Demikian Sobat Lokersains penjelasan materi tentang Hukum Gaya Gravitasi Newton, semoga bermanfaat, jika ada pertanyaan kritik atau saran, silahkan tinggalkan Komentar yah . . . .
Atau jika mau membaca materi yang lainnya silahkan klik DISINI

Terima Kasih

Kumpulan Materi Fisika : Hukum-Hukum Keppler

Lokersains.com – Selamat sore sobat loker sains. Kali ini admin akan mencoba memaparkan Hukum-Hukum Keppler. Johanes Keppler merupakan salah seorang yang memiliki perhatian besar terhadap astronomi. Beliau mempelajari astronomi dari penerapan hukum gravitasi Newton yang dapat diterapkan untuk menjelaskan gerak benda-benda angkasa. Beliau terkenal dengan tiga hukumnya tentang pergerakan benda-benda angkasa, yaitu:

Hukum I Kepler

Semua planet bergerak pada lintasan elips mengitari matahari dengan matahari berada di salah satu fokus elips. Hukum I ini dapat menjelaskan akan lintasan planet yang berbentuk elips, namun belum dapat menjelaskan kedudukan planet terhadap matahari, maka muncullah hukum II Kepler.

Hukum II Kepler

Suatu garis khayal yang menghubungkan matahari dengan planet, menyapu luas juring yang sama dalam selang waktu yang sama.

Hukum III Kepler

Perbandingan kuadrat periode terhadap pangkat tiga dari setengah sumbu panjang elips adalah sama untuk semua planet. Hukum III Kepler dapat dirumuskan :

          T    =      kala revolusi suatu plenet (s atau tahun)

         R   =      jarak suatu planet ke Matahari (m atau sa)

         Jika diperlukan gunakan nilai-nilai yang telah ditetapkan, yaitu :

         T bumi = 1 tahun

         R bumi = 1 SA ( 1 satuan astronomis = 150 juta km)

Demikian sedikit penjelasan materi tentang Hukum-Hukum Keppler. Semoga Bermanfaat. Sebelum mengakhiri materi ini, jika konten ini bermanfaat, silahkah Share terlebih dahulu.

Baca Juga :

Hukum Newton Tentang Gravitasi

Latihan Soal dan Pembahasan UKK 2018

Langkah terakhir, Loker Sains mencoba sedikit membahas contoh-contoh soal tentang hukum-hukum Keppler sebagai berikut, agar sobat bisa lebih memahami materi ini.

Contoh :

1.    Sebuah planet mempunyai kala revolusi terhadap Matahari sebesar 4 tahun. Tentukan jarak planet tersebut terhadap Matahari!

Penyelesaian :

Jika nilai pembanding dari planet lain tidak diketahui, gunakan nilai yang dimiliki 

2.    Jika dua benda mengalami gaya tarik gravitasi 400 N, maka tentukan gaya gravitasinya kini, jika jarak kedua benda dijadikan ½ kali semula!

Penyelesaian :

 

3.    Suatu benda di permukaan planet bumi memiliki berat 2500 N. Tentukan berat benda pada ketinggian 2 kali jari-jari bumi, dihitung dari permukaan bumi!

Penyelesaian :

Jika ada pertanyaan tentang materi ini, silahkan kirim komentar dibawah. Mudah-mudahan loker sains bisa membantu..

Atau jika mau membaca materi yang lainnya silahkan klik DISINI

Terima Kasih

Lengkap!!! Soal dan Pembahasan PAT (Penilaian Akhir Tahun) 2023 Fisika SMA Kelas X KUMER

Selamat malam Sobat Lokersains Penilaian akhir tahun 2023 yang biasanya disebut Ujian Akhir Semester Genap akan segera dilaksanakan. Loker Sains mencoba untuk membagikan contoh-contoh soal beserta pembahasannya untuk materi fisika kelas X. Utuk memaksimalkan belajar, silahkan mencoba terlebih dahulu soal-soal berikut ini.

Soal dan Pembahasan PAT 2023 Fisika SMA Kelas X

1.         Suatu planet dengan massa 2 x 10⁹ kg berada 4 x 10⁶ m dari satelitnya yang mempunyai massa 8 x 10⁹ kg. Gaya gravitasi antara planet tersebut dengan satelinya adalah .... N

(G = 6,67 x 10^-11 Nm²/Kg²)

A.      6,7 x 10⁸

B.      6,7 x 10⁶

C.      6,7 x 10^-8

D.      6,7 x 10⁹

E.       6,7 x 10^-2

2.         Besarnya gaya gravitasi antara dua benda yang berinteraksi adalah ...

A.      Sebanding dengan massa masing-masing benda

B.      Sebanding dengan jarak kedua benda

C.      Sebanding dengan kuadrat jarak kedua benda

D.      Berbanding terbalik dengan jarak kedua benda

E.       Berbanding terbalik dengan massa masing-masing benda

3.       Dua benda terpisah sejauh 10 m masing-masing memilik massa  25 kg dan 9 kg. Agar gaya gravitasi yang dialami sebuah benda ketiga yang bermasan 50 kg adalah nol, maka benda ketiga harus diletakkan dari massa 25 kg pada jarak ... m

A.      3,75

B.      4,75

C.      5,25

D.      6,25

E.       7,25

4.       Seorang anak mengukur berat sebuah benda di permukaan bumi sebesar 2700 N. Jika Anak tersebut membawa benda itu pada ketinggian 2 kali jari-jari bumi (diukur dari permukaan). Maka berat benda pada ketinggian tersebut adalah ...

A.      300 N

B.      500 N

C.      700 N

D.      900 N

E.       1000 N

5.       Satelit A dan B mempunyai massa yang sama mengelilingi bumi dan orbitnya berbentuk lingkaran. Satelit A berada pada ketinggian orbit R dan B pada 2 R di atas permukaan bumi. Perbandingan energi potensial satelit A dan B adalah ...

A.      1 : 2

B.      2 : 1

C.      3 : 1

D.      2 : 3

E.       3 : 2

6.         Dua buah planet X dan Y mengelilingi matahari. Perbandingan antara jarak planet X dan Y ke matahari adalah R_X : R_Y = 1 : 4. Jika periode planet X mengelilingi matahari adalah 88 hari, maka periode planet Y adalah ... hari

A.      500

B.      704

C.      724

D.      800

E.       804

7.         Mengenai gerak edar planet, hukum kepler menyatakan bahwa ...

A.      Orbit matahari berupa elips dengan bumi berada pada salah satu titik fokusnya

B.      Perbandingan kuadrat periode revolusi untuk dua planet sama dengan perbandingan kuadrat jarak rata-rata dari matahari

C.      Dalam selang waktu yang sama, garis penghubung matahari-planet menyapu luas yang sama

D.      Gerak planet lebih cepat di aphelium dan lebih lambat di perihelium

E.       Orbit planet ada yang berbentuk elips dan ada juga yang berbentuk lingkaran

8.       Kelajuan satelit X mengorbit planet bernilai 2 kali kelajuan satelit Y apabila jari-jari orbit satelit X sebesar R, jari-jari orbit satelit Y adalah . . .

A.      2 R

B.      4 R

C.      8 R

D.      9 R

E.       16 R

9.    Siti bekerja keras mendorong mobilnya yang mogok dengan gaya 100 N. namun mobil tersebut tidak bergerak sama sekali. Usaha yang dilakukan siti adalah . . . . Joule.

A.      0

B.      1

C.      10

D.      50

E.       100

10.  Sebuah lift yang bermuatan memiliki massa 2000 kg. daya yang diperlukanuntuk menaikkkan lift setingggi 50 m dalam waktu 20 sekon adalah . . . . kW

A.      40

B.      50

C.      100

D.      200

E.       1000

11.  Usaha sebesar 75 Joule diperlukan untuk meregangkan pegas 5 cm. usaha yang diperlukan untuk meregangkan pegas 3 cm adalah . . . .

A.      9 J

B.      18 J

C.      27 J

D.      45 J

E.      54 J

12.  Sebuah bola biliar disodok dengan gaya 40 N dalam waktu 0,01 s. Jika massa bola 0,2 kg dan mula-mula diam, maka kecepatan bola setelah disodok adalah ... m/s

A.      0,2

B.      2

C.      20

D.      200

E.       250

Jawaban : Baca Materi tumbukan

13.  Sebuah benda bermassa 5 kg diberi gaya sehingga kecepatannya bertambah dari 5 m/s menjadi 15 m/s. Impuls yang bekerja pada benda sebesar ... Ns

A.      50

B.      100

C.      500

D.      1000

E.       1500

14.  Dua bola massanya sama 1 kg bergerak seperti gambar dibawah ini :

Jika bola pertama mengejar bola kedua dan menumbuk dengan tumbukan lenting sempurna, maka kecepatan kedua benda menjadi …

A.      V₁ = V₂ = 10 m/s ke kanan

B.      V₁ = 10 m/s ke kanan  dan V₂ = 20 m/s ke kanan

C.      V₁ = 20 m/s ke kanan dan V₂ = 10 m/s ke kanan

D.      V₁ = 10 m/s ke kiri dan V₂ = 20 m/s ke kiri

E.       V₁ = 20 m/s ke kiri dan V₂ = 10 m/s ke kiri

15.  Orang naik perahu yang bergerak dengan kecepatan 4 m/s. massa perahu dan orang masing-masing 200 kg dan 50 kg. orang tersebut meloncat dari perahu dengan kecepatan 8 m/s searah dengan gerak perahu. Kecepatan perahu sesaat setelah orang tersebut meloncat adalah … m/s

A.      1

B.      2

C.      3

D.      4

E.       6

16.  Peluru dengan kecepatan 500 m/s. jika massa peluru 10 gram, besarnya kecepatan mundurnya senapan adalah … m/s

A.      1,0

B.      1,2

C.      2,0

D.      3,0

E.       5,0

17.  Sebuah pegas memiliki panjang 20 cm. saat ditarik dengan gaya 12,5 N panjang pegasnya menjadi 22 cm. panjang pegas jika ditarik dengan gaya 37,5 N adalah . . . cm

A.      25

B.      26

C.      27

D.      28

E.       29

18.  Empat buah pegas memiliki konstanta masing-masing k₁ = 100 N/m, k₂ = 200 N/m, k₃ = 300 N/m, dan k₄ = 400 N/m. ketiga pegas tersebut disusun secara parallel kemudian di serikan dengan pegas keempat. Konstanta pegas totalnya adalah . . . N/m

A.      200

B.      210

C.      220

D.      230

E.       240

19.  Sebuah partikel bergerak harmonic sederhana dan mempunyai energy potensial terbesar jika berada . . . .

A.      Di simpangan benda terbesar

B.      Di titik setimbang

C.      Di sembarang titik

D.      Di simpangan benda terkecil

E.       Semua jawaban salah

Jawaban : baca disini

20.  Sebuah partikel melakukan gerak harmonic sederhana dengan frekuensi 5 Hz dan amplitude 10 cm. kecepatan partikel pada saat benda pada simpangan 8 cm adalah . . .

A.      30 π cm/s

B.      60 π cm/s

C.      70 π cm/s

D.      80 π cm/s

E.       90 π cm/s

Demikian contoh soal dan pembahasan PAT 2023 Fisika SMA Kelas X mudah-mudahan bermanfaat.

Jika mau membaca materi atau contoh soal dan pembahasan yang lainnya silahkan klik DISINI

Terima Kasih

HAKIKAT SAINS

Banyak di antara kita yang memandang IPA (sains) sebagai kumpulan pengetahuan (fakta, konsep, hukum, teori) tentang fenomena alam. Pikiran seperti itu tidak salah, namun kurang lengkap.

Sesungguhnya IPA memiliki dua dimensi, yaitu “dimensi dinamik” dan “dimensi statik” (Mannoia, 1980). Dimensi dinamik dari IPA menggambarkan IPA sebagai aktivitas penyelidikan (investigasi) atau inkuiri ilmiah dengan menggunakan metode-metode ilmiah, yang mengandalkan keterampilan- keterampilan proses saintifik, seperti observasi, pengumpulkan data, klasifikasi, eksperimentasi, dsb.). Sementara itu, dimensi statik dari IPA menggambarkan IPA sebagai produk sistem ide-ide (konten IPA), yang pada dasarnya merupakan produk dari aktivitas penyelidikan ilmiah (Farmer dan Farrell, 1980).  Oleh sebab itu dapat dikatakan bahwa IPA pada hakikatnya merupakan proses (penyelidikan ilmiah) dan produk (pengetahuan saintifik). Produk-produk IPA adalah hasil dari proses IPA, sebagaimana diilustrasikan pada Gambar 1.

Produk Sains

1. Fakta

Fakta adalah peristiwa yang terjadi dan dicatat dengan tanpa perbedaan pendapat. Fakta diamati sama oleh semua pengamat. Bahwa logam memuai ketika dipanaskan adalah fakta. Begitupun dengan matahari yang muncul dari timur dan tenggelam di barat, diamati sama oleh manusia di Bumi. Fakta dapat dibuktikan benar salahnya melalui observasi saintifik. Fakta mengenai fenomena alam menjadi sumber bagi pengembangan IPA. Peran fakta dalam pengembangan IPA adalah menjadi landasan bagi verifikasi (membuktikan kebenaran) teori, dan falsifikasi (membuktikan kesalahan) teori, modifikasi teori agar dapat menjelaskan lebih luas fenomena, bahkan melahirkan teori baru.

2. Data

Data adalah informasi yang dipertimbangkan relevan untuk suatu penyelidikan, dan dikumpulkan dalam kondisi-kondisi yang khusus Farmer & Farrel,1980). Data merupakan fakta yang terpilih yang diperoleh dengan cara khusus untuk tujuan tertentu sesuai yang dipertimbangkan tepat oleh peneliti.

3. Konsep

Konsep adalah abstraksi sebagai generalisasi tentang sekumpulan ide, obyek, atau peristiwa, berdasarkan karakteristik esensial dari proses, obyek, atau peristiwa tersebut (Farmer & Farrell,  1980). Bahwa “asam merupakan zat yang larutannya dalam air memerahkan warna lakmus” adalah contoh konsep (abstraksi dari sejumlah zat yang memiliki karakteristik yang sama). Kata “asam” dalam konteks ini adalah suatu “label” konsep. Contoh label konsep lainnya adalah mamalia, insekta, populasi, mortalitas, atom, mineral, logam, gaya, magnet, fluida, kepolaran, massa jenis. Label konsep seringkali dinyatakan dalam bentuk lambang, seperti halnya I (kuat arus), Ar  (massa atom relatif), dan λ (panjang gelombang).

Farmer dan Farrel (1980) mengklasifikasikan konsep-konsep ke dalam dua kategori, yakni

“konsep berlandaskan pengamatan” (concepts by inspection) dan “konsep berdasarkan definisi”(concept by definition), yang sering disebut juga konsep teoritis (theoretical concepts) atau konstruk teoritis.  Konsep berlandaskan pengamatan merupakan abstraksi dari hasil pengamatan terhadap sejumlah proses, obyek, atau peristiwa. Konsep berdasarkan definisi tidak diabstraksi dari hasil pengamatan, melainkan didefinisikan berdasarkan kesepakatan pakar, contohnya kemagnetan, kepolaran, natalitas, frekuensi.

4. Prinsip, Hukum, dan Aturan

Prinsip, hukum, dan aturan adalah pernyataan yang memprediksi antarhubungan konsep-konsep (Farmer dan Farrell, 1980). Terdapat dua kategori prinsip, yakni prinsip empirik dan prinsip teoretik. Prinsip empirik merujuk hanya pada antarhubungan konsep-konsep berdasarkan pengamatan, tetapi tidak menyediakan penjelasan terhadap antarhubungan yang diprediksikan. Contohnya adalah hukum Ohm:  “Arus listrik dalam suatu rangkaian berbanding lurus dengan gaya gerak listrik (electromotive force) dan berbanding terbalik dengan  hambatan”, I = E/R. Prinsip ini melibatkan antarhubungan berbagai konsep dan memprediksi apa yang akan terjadi dalam interaksi antarkonsep tersebut. Istilah prinsip, hukum dan aturan seringkali dipertukarkan satu sama lain dalam literatur IPA. Contoh lain bagi prinsip empirik adalah hubungan kuantitatif antara bahang (kalor) dan pemuaian, sebagaimana dideskripsikan dalam formula Pt  = Po  (1 + λt).

Sementara itu prinsip teoretik merujuk pada konsep-konsep teoretik yang menyediakan

penjelasan di samping memprediksi. Contohnya adalah prinsip berikut: “Pada temperatur di atas nol absolut (Absolute Zero), gerakan molekul gas bersifat acak baik dalam kecepatan maupun arah”.
Prinsip teoritis tidak menggambarkan relasi kuantitatif seperti halnya Hukum Ohm, tetapi mempunyai daya eksplanasi terhadap berbagai fenomena terkait.

5. Teori

Teori merupakan “generalisasi-generalisasi konseptual” (Mannoia, 1980), oleh karenanya teori bersifat abstrak dan umum, serta mengeliminasi detail-detail (partikularitas). Teori kinetik molekul (the molecular kinetic theory) berlaku umum terhadap gas tanpa mempersoalkan jenis zatnya.

Begitupun dengan teori gravitasi Newton, yang mengabaikan bentuk dan warna benda.

Pada dasarnya, teori merupakan sistem penalaran logis yang dikontruksi secara hati-hati dengan asumsi-asumsi tertentu tentang sifat alam. Asumsi ialah hal-hal masuk akal yang diterima secara tentatif tanpa bukti-bukti  yang menunjangnya (Farmer dan Farrell, 1980). Teori kinetik molekul mengasumsikan gas terdiri atas molekul-molekul dan ruang, dan molekul tersebut bergerak lurus hingga bertumbukan  secara elastik sempurna dengan dengan molekul sejenisnya atau dengan dinding wadahnya. Teori kinetik molekul digagas oleh Robert Clausius dengan menggunakan  penalaran abduktif (abductive reasoning), yakni proses inferensi logis dari observasi menuju teori (Mannoia, 1980).

Teori menjelaskan tentang apa yang terjadi di alam, atau penjelasan mengapa gejala terjadi. Oleh karenanya teori dapat dipandang sebagai jawaban terhadap pertanyaan “mengapa”. Mengapa dalam kondisi tertentu gas-gas memenuhi hukum-hukum gas ideal, PV = nRT, dapat dijelaskan oleh teori kinetik molekul. Lebih luas lagi,  teori memegang peranan penting dalam mengarahkan

observasi, merangkum pengetahuan, memprediksi, dan mengendalikan fakta. Oleh karenanya, kedudukan teori sangat penting dalam riset ilmiah, teori terutama dirujuk untuk menggagas hipotesis (eksplanasi terhadap fakta) sebagai langkah awal dari keseluruhan proses inkuiri ilmiah.

6. Model

Model dalam IPA adalah representasi dari suatu fenomena (obyek, proses, sistem) sesuai dengan teori yang melandasinya. Model dikonstruksi untuk memberikan gambaran yang lebih jelas tentang fenomena (Gilbert, Boulter & Elmer, 2000). Model tatasurya dari atom Bohr dikonstruksi untuk merepresentasikan (lebih kongkrit & visual) teori atom Bohr. Begitupun dengan model orbital s (bulat), dan orbital-orbital p (seperti halter) yang dikonstruksi untuk merepresentasikan kedua macam orbital tersebut menurut teori atom berbasis mekanika kuantum.

Perlu dicatat bahwa sangat sukar untuk memodelkan teori secara sempurna, sehingga model selalu mengandung sedikit kesalahan.  Dalam pendidikan, dikenal berbagai model

mengajar/pembelajaran (teaching models) sebagai representrasi proses pembelajaran yang sesuai dengan teori relevan, sehingga setiap model pembelajaran mempunyai sintaks (langkah-langkah proses) tertentu.

Proses-Proses IPA

A. Observasi

Observasi adalah menggunaan indera manusia dan peralatan yang memperkuatnya (mikroskop, teleskop, dan instrumen-intrumen canggih) untuk memperoleh informasi tentang aspek alam yang tengah diteliti. Perkembangan dalam alat-alat observasi dan pengukuran turut menentukan peningkatan akurasi dan presisi data. Kehadiran instrumen-instrumen canggih untuk menganalisis difraksi sinar X, mikroskop elektron, spektrofotometer-spektrofotometer canggih, menyebabkan kajian terhadap struktur material, termasuk struktur belitan ganda (double helix) DNA diketahui. Tanpa teleskop canggih sukar dibayangkan struktur galaksi kita bahkan struktur alam semesta diketahui.

B. Pengumpulan Data

Pengumpulan data merujuk pada aneka proses dan teknik untuk secara sistematik mengumpulkan dan mencatat data, serta pada kondisi apa data dikumpulkan. Walaupun observasi sebagai proses dasar untuk memperoleh fakta/peristiwa tentang alam, pengumpulan data (data gathering) berbeda dengan observasi.  Pertimbangan perlu dilakukan sebelum proses pengumpulan data dimulai untuk menentukan fakta mana yang relevan, bagaimana dan bilamana observasi akan dilakukan. Data deskriptif dikumpulan dan dicatat dalam bentuk kata-kata tertulis atau simbol-simbol yang dicatat secata sistematik. Sedangkan data kuantitatif dikumpulkan secara sistematik dari pengukuran- pengukuran dengan alat-alat ukur dan prosedur pengukuran secara konsisten.

C. Analisis dan Interpretasi Data

Data adalah penting, namun data tidak berarti sebelum dianalisis sehingga pola data dipahami, dan maknanya ditafsirkan. Analisis dan interpretasi data melibatkan “reduksi data”, yakni aplikasi matematika/statistika untuk mengungkap pola-pola dari data mentah (raw data) berdasarkan data yang tersedia, serta interpolasi dan ekstrapolasi data berdasarkan pola-pola data tersebut. Kehadiran program-program aplikasi komputer analisis data membantu dalam manajemen dan analisis data untuk menemukan relasi-relasi antarvariabel penelitian.

D. Klasifikasi

Proses klasifikasi obyek-obyek, peristiwa-peristiwa, dan ide-ide dengan menggunakan ciri-ciri khusus yang dipilih membantu ilmuwan menarik generalisasi-generalisasi, yang melahirkan  kategorisasi- kategorisasi dan konsep-konsep baru.

E. Eksperimen

Pada dasarnya eksperimen merupakan program dengan desain terencana untuk menguji hipotesis yang diturunkan dari teori. Hipotesis adalah pernyataan prediktif dalam bentuk “jika-maka, yang  diturunkan sebagai konsekuensi teori. Ilmuwan menggunakan proses eksperimen untuk menemukan efek suatu variabel bebas terhadap variabel bergantung, dengan mengendalikan (mengontrol) faktor- faktor lain yang dapat mempengaruhi variabel bergantung (Carey, 2015).

Eksperimen menyediakan bukti-bukti empiris yang mengkonfirmasi atau menyanggah

hipotesis (Carey, 2015). Kontrol terhadap faktor-faktor yang diduga turut berpengaruh merupakan kunci suatu eksperimen. Semakin baik pengendalian (kontrol) serta akurasi pengukuran terhadap variabel- variabel eksperimen, semakin cermat temuan-temuan eksperimen itu. Sejarah IPA memperlihatkan banyak hukum dalam IPA diformulasi berdasarkan temuan-temuan eksperimen, seperti halnya hukum Mendel, hukum Lavoisier, hukum Kirchhoff, dan hukum Henry.

Sifat Pengetahuan IPA

Kajian hakikat IPA meliput juga karakteristik pengetahuan ilmiah dalam IPA. Sintesis dari pikiran sejumlah penulis (Wenning, 2015; Poh, 2005; menunjukkan karakteristik pengetahuan ilmiah antara lain:

Empirik: Pengetahuan-pengetahuan dalam IPA berlandaskan observasi, sebab merupakan hasil interpretasi-interpretasi terhadap fenomena alam. Walaupun pengetahuan ilmiah melibatkan abstraksi- abstraksi, namun validitasnya dibuktikan oleh konsistensi penjelasan ilmiah dengan menggunakan pengetahuan tersebut dengan bukti empirik.

Tentatif: Walaupun pengetahuan ilmiah didukung oleh banyak data pengamatan dan eksperimentasi, tidak dapat dipandang bersifat final. Pengetahuan ilmiah pada saat yang sama stabil dan lentur.

Komunitas ilmuwan secara terus menerus menguji kebenaran pengetahuan-pengetahuan tersebut.

Walapun tahan lama (durable) dan tangguh (robust), namun pengetahuan ilmiah terbuka untuk revisi dan perubahan sesuai dengan bukti baru yang didapat.

Terbatas: IPA tidak dapat menyediakan jawaban terhadap semua persoalan manusia. Pengetahuan ilmiah berdasarkan bukti empirik dan cocok untuk memahamai dunia fisik, tetapi tidak cocok untuk memahami fenomena supernatural, moral, estetika, seni, filsafat, dsb.

Imajinatif dan Kreatif: IPA memerlukan imajinasi dan kreativitas, khususnya dalam melakukan inferensi terhadap fenomena yang diobservasi. Observasi mendeskripsikan apa yang diinderai, sedangkan inferensi dibuat berdasarkan interpretasi terhadap data observasi secara imajinatif dan kreatif.

Teruji: Pengetahuan saintifik harus dapat diuji. Laporan penemuan ilmiah harus dilaporkan secara jelas prosedurnya dalam jurnal ilmiah, sehingga ilmuwan lain dapat menginvestigasi ulang terhadap persoalan yang sama. Pengetahuan ilmiah menjadi kokoh jika banyak peneliti lain membuktikan kebenaran pengetahuan baru yang ditemukan.

Parsimoni: Saintist menjelaskan fenomena alam secara sederhana dan koheren, bukan secara rumit, sehingga mudah dimengerti.

Subyektif: Pengetahuan ilmiah merupakan upaya manusia, sehingga proses, metode, dan pengetahuan ilmiah tidak terlepas dari subyektivitas manusia. Oleh sebab itu bukan tidak mungkin ilmuwan  berbeda memberikan interpretasi berdeda terhadap set data yang sama. Di samping itu pengetahuan ilmiah juga dihasilkan dalam konteks sosial, budaya, dan politik tertentu, sehingga faktor-faktor tersebut dapat turut berpengaruh terhadap pengetahuan ilmiah.

Demikian penjelasan tentang hakikat sains.
Barangkali bermanfaat ...

Penulis : Hari Firman

Demikian sedikit penjelasan tentang materi ini, jika mau membaca materi yang lainnya silahkan klik DISINI

Terima Kasih