33
APA ITU DINAMIK? Dinamik adalah bidang kajian yang mengaitkan gerakan jasad dengan daya- daya yang menyebabkan jasad itu bergerak. Ditaja oleh Telekom Smart School Sdn Bhd Jisim dan Inersia Momentum dan Keabadian Momentum Daya dan Gerakan Paduan dan leraian Keseimbangan daya Hubungan antara daya, pecutan dan jisim Daya tarikan graviti, pecutan graviti, dan berat Impuls dan daya impuls Prinsip perejangan enjin jet dan roket Hukum Kegravitian Semesta Kuiz Formula Eksperimen APA ITU DAYA? Daya ialah satu tindakan yang dapat mengubah jenis gerakan sesuatu jasad seperti memulakan, menghentikan, memecutkan, melambatkan, dan mengubah arah gerakan. Merupakan suatu kuantiti vektor yang mempunyai arah dan magnitud. Dalam kajian kesan daya ke atas gerakan; paduan dan leraian daya sering digunakan. Paduan dan leraian daya

Apa Itu Dinamik

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Apa Itu Dinamik

APA ITU DINAMIK?Dinamik adalah bidang kajian yang mengaitkan gerakan jasad dengan daya-daya yang menyebabkan jasad itu bergerak.

Ditaja olehTelekom

Smart School Sdn

Bhd

Jisim dan Inersia

Momentum dan Keabadian Momentum

Daya dan Gerakan

      Paduan dan leraian      Keseimbangan daya      Hubungan antara daya, pecutan dan jisim      Daya tarikan graviti, pecutan graviti, dan berat      Impuls dan daya impuls      Prinsip perejangan enjin jet dan roket

Hukum Kegravitian Semesta

Kuiz

Formula

Eksperimen

APA ITU DAYA?Daya ialah satu tindakan yang dapat mengubah jenis gerakan sesuatu jasad seperti memulakan, menghentikan, memecutkan, melambatkan, dan mengubah arah gerakan.

   

Merupakan suatu kuantiti vektor yang mempunyai arah dan magnitud.

Dalam kajian kesan daya ke atas gerakan; paduan dan leraian daya sering

digunakan.

Paduan dan leraian daya

Keseimbangan daya

Hubungan antara daya, pecutan dan jisim

Daya tarikan graviti, pecutan graviti dan berat

Impuls dan daya impuls

Prinsip perejangan enjin dan rocket

Page 2: Apa Itu Dinamik

APA ITU JISIM?Jisim merupakan ukuran kuantiti jirim yang terkandung di dalam sesuatu jasad.

APA ITU INERSIA?Inersia adalah sifat semula jadi yang dipunyai oleh jisim untuk menentang perubahan terhadap keadaan asalnya, sama ada jasad itu sedang bergerak atau berkeadaan pegun.

 

Unit SI bagi jisim adalah kilogram (kg).

Jisim adalah kuantiti skalar.

Nilai jisim bagi sesuatu jasad itu tetap asalkan kuantiti jirim di

dalam jasad itu tidak berubah.Alat-alat yang digunakan untuk mengukur jisim adalah seperti

neraca inersia, neraca kimia dan imbangan alur.

Inersia tidak mempunyai unit SI kerana ia bukan kuantiti fizik.

Sifat inersia sesuatu objek dinyatakan dalam hukum gerakan

Newton pertama.Hukum ini menyatakan suatu objek dalam keadaan pegun akan

terus dalam keadaan pegun dan objek bergerak akan terus bergerak dengan halaju tetap pada garis lurus, kecuali dikenakan daya luar.

Mengikut hukum ini, jika suatu objek pegun itu mula bergerak,

maka objek itu telah dikenakan daya luar.Jika perubahan berlaku dalam gerakan suatu jasad, sama ada

lajunya berubah atau gerakannya berubah, maka objek itu telah dikenakan suatu daya luar.

 

Page 3: Apa Itu Dinamik

Lebih besar jisim sesuatu jasad, lebih besarlah inersianya.

Jika dua jasad mempunyai jisim yang sama, maka inersianya sama.

Jika jisim sesuatu jasad digandakan, tidak semestinya inersia digandakan.

 

Gerudi pelantar minyak menggunakan inersianya yang besar untuk mengekalkan

kedudukannya di laut.Kapal tangki minyak, bas, lori dan sebagainya yang bergerak memerlukan satu jarak

minimum untuk berhenti kerana inersia jasad yang besar itu hendak mengekalkan penggerakannya.

Keretapi yang berhenti secara tiba-tiba akan menyebabkan penumpang-penumpang

terhumban ke hadapa disebabkan oleh sifat inersia penumpang-penumpang tersebut.

 

Rajah diatas menunjukkan satu bola diletakkan di atas sekeping kad. Apabila kad itu disentap(tarik dengan laju), bola itu akan terjatuh ke dalam gelas. Ini kerana inersia bola itu menentang pegerakannya dan jatuh ke dalam gelas.

APA ITU MOMENTUM?Momentum ialah hasil darab jisim dan halaju iaitu       momentum = jisim (m) X halaju (v)

 

 

Unit SI bagi momentum ialah kilogram meter sesaat (kg m s-1).

Momentum adalah kuantiti vektor.

Arah momentum adalah sama dengan arah halaju.

Arah halaju dan momentum dianggap positif jika arah gerakan menuju ke

kanan.Arah halaju dan momentum dianggap negatif jika arah gerakan menuju ke

arah kiri.

 

Prinsip keabadian momentum menyatakan bahawa jumlah momentum

sebelum dan selepas pelanggaran adalah sama jika tiada daya luar betindak

Page 4: Apa Itu Dinamik

ke atas pelanggaran itu.Dalam bentuk persamaan, Prinsip Keabadian momentum menyatakan

          m1u1 + m2u2 = m1v1 + m2v2

m1 dan m2 adalah jisim jasad-jasad yang berlanggar

u1 dan u2 adalah halaju jasad-jasad sebelum pelanggaran

v1 dan v2 adalah halaju jasad-jasad selepas pelanggaran

 MOMENTUM

Di dalam rajah di atas, momentum troli P yang berjisim 2 kg dan bergerak dengan halaju u = 3 m s-1 adalah

      momentum = mu

                       = 2 X 3

                       = 6 kg m s-1

Troli Q berjisim 3 kg bergerak pada arah bertentangan dengan laju 2 m s-1, halajunya v = -2 m s-1. Halajunya negatif kerana arahnya adalah bertentangan dengan arah halaju u yang telah dianggap positif.

Maka,

momentum troli Q = mv

                           = 3 X (-2)

                           = -6 kg m s-1

PRINSIP KEABADIAN MOMENTUMSatu troli berjisim 1 kg bergerak dengan halaju 0.60 m s-1 dan berlanggar dengan satu troli lain dalam keadaan pegun berjisim 2 kg. Selepas pelanggaran, troli-troli itu bergerak bersama-sama. Berapakah halaju troli-troli selepas pelanggaran?

Jumlah momentum  =  Jumlah momentumsebelum pelanggaran     selepas pelanggaran

m1u1 + m2u2 = (m1 + m2)v  

Page 5: Apa Itu Dinamik

1 X 0.60 + 2 X (0) = (1 + 2)v              

    v = 0.60          3

                = 0.20 m s-1

<< KE BELAKANG

APA ITU PADUAN DAYA?Hasil tambah dua daya adalah suatu daya tunggal yang dikenali sebagai daya paduan.

APA ITU LERAIAN DAYA?Suatu daya yang boleh dileraikan kepada dua komponen daya yang serenjang.

   Contoh paduan dayaAli dan Abu menolak sebuah kotak dengan daya 400 N dan 300 N masing-masing mengikut arah yang sama.Jumlah daya dikenakan         = 400 N + 300 N         = 700 N

Cara untuk mencari daya paduan bagi dua daya adalah dengan

menggunakan kaedah segi empat selari atau kaedah segi tiga.Kesan daya-daya ke atas gerakan jasad adalah sama dengan kesan

daya paduan ke atas jasad itu.

Suatu daya F boleh dileraikan kepada dua komponen yang saling

berserenjang dan masing-masing mempunyai magnitud F kos dan F sin .

Sebuah kapal rosak ditunda oleh dua buah bot P dan Q masing-masing mengenakan daya 100 kN dan 80 kN mengikut arah yang ditunjukkan.

Page 6: Apa Itu Dinamik

a) Berapakah daya paduan yang dikenakan oleh bot P dan bot Q pada kapal?

b) Jika geseran air yang menentang gerakan kapal adalah 50 kN, berapakah daya paduan pada kapal?

JAWAPAN

a) OR mewakili daya paduan. Daya paduan oleh P dan Q = 148 kN pada arah 30o dari arah daya 100 kN

Cara melukis gambar rajah vektorLukis garis OP, 5 cm panjang untuk mewakili daya 100 kN.

Guna protraktor dan ukur 70o, lukis garis OQ, 4 cm panjang untuk

mewakili daya 80 kN.Lengkapkan segi empat selari OPRQ. Lukis pepenjuru OR yang

mewakili daya paduan.Ukur panjang OR dan sudut ROP.

b) Daya paduan pada kapal           = 148 kN - 50 kN           = 92 kN

<< KE BELAKANG

APA ITU KESEIMBANGAN DAYA?Keseimbangan daya adalah jika paduan bagi daya-daya ini adalah sifar.

Page 7: Apa Itu Dinamik

   

Apabila keseimbangan berlaku, tiada daya dikenakan ke atas jasad

tersebut.Apabila mencapai keseimbangan, sesuatu jasad wujud dalam

keadaan pegun atau bergerak dengan halaju seragam.

Rajah di atas menunjukkan suatu jasad tergantung dalam keadaan

keseimbangan dari hujung seutas tali. Jasad ini adalah dalam keseimbangan kerana jasad ini adalah pegun.

Dua daya yang bertindak pada jasad adalah

     a) berat W ke arah bawah     b) tengangan T pada tali ke arah atas

W dan T mempunyai magnitud yang sama tetapi arah berlainan.

Paduan W dan T adalah

     

Rajah di bawah menunjukkan satu titik O dikenakan tiga daya P, Q

dan R.

Jika daya P, Q dan R berada dalam keadaan keseimbangan,

paduan tiga daya ini adalah      P + Q + R = 0

<< KE BELAKANG

Page 8: Apa Itu Dinamik

APA ITU IMPULS?Impuls adalah hasil darab daya dengan masa tindakannya.

 

 

Unit SI bagi impuls adalah Newton sesaat

(Ns) atau kilogram meter sesaat (kg m s-1)Daripada persamaan

        F = ma

           = m (v - u)                      t

           = mv - mu                    t

Ft = mv - mu

Hasil darab daya F dengan masa

tindakannya t dikenali sebagai impuls suatu daya

Impuls = Ft

Daripada Ft = mv - mu

Impuls = Ft = Perubahan momentum

Daya impuls adalah daya yang bertindak

dalam masa yang singkat seperti dalam pelanggaran atau hentaman.

Unit SI adalah Newton (N).

Magnitud daya impuls biasanya adalah

besar.

<< KE BELAKANG

APA ITU PRINSIP REJANGAN JET DAN ROKET?Prinsip ini adalah berdasarkan kepada prinsip keabadian momentum dan hukum gerakan Newton.

 

 

Daya yang dikenakan kepada suatu jasad adalah

berkadar langsung kepada kadar perubahan momentum jasad itu, dan pada arah yang sama.

Jika suatu jasad berjisim m dikenakan suatu daya F

halajunya berubah dari u ke v, maka

      daya Kadar perubahan momentum

      daya Perubahan momentum                              masa

           F mv - mu                     t

               m(v - u)    tetapi                     t

                  v - u = a, pecutan                     t

         F ma

           F = kma, k = pemalar

F adalah dalam unit N, jisim m dalam unit kg, pecutan

dalam unit m s-2, dan nilai k = 1, oleh itu

       F = ma

Page 9: Apa Itu Dinamik

Udara yang keluar dari muncung menghasilkan satu momentum.

Untuk mengekalkan jumlah momentum pada sifar, belon bergerak

ke depan dengan magnitud yang sama tetapi bertentangan arah.Daya pada belon F2 adalah sama magnitud tetapi bertentangan

arah.

            F2 = -F1

Enjin Jet

Udara disedut dan dimampatkan di kebuk pembakaran.

Bahan api (biasanya parafin) disembur ke dalam kebuk

pembakaran.Pembakaran menghasilkan gas panas yang dikeluarkan dengan laju

dari ekzos dengan satu momentum.

Roket

Page 10: Apa Itu Dinamik

Bahan api dicampurkan dengan oksigen cecair di kebuk

pembakaran.Gas panas dikeluarkan dari ekzos dan menggerakkan roket itu.

Perbezaan antara enjin jet dan roket

JET ROKET

Menyedut oksigen dari udara Membawa gas oksigen cecair sendiri

Boleh terbang di udara dan angkasa Boleh terbang di udara sahaja

Bahan api adalah parafin Bahan api adalah hidrogen cecair

<< KE BELAKANG

<< KE BELAKANG

Page 11: Apa Itu Dinamik

APA ITU HUKUM KEGRAVITIAN SEMESTA?Hukum Kegravitian Semesta menyatakan bahawa daya tarikan graviti di antara dua jasad adalah berkadar dengan hasil darab jisim-jisimnya dan berkadar songsang kepada kuasa dua jarak pemisahan di antaranya.

Dalam bentuk persamaan, daya tarikan,

F berkadar langsung dengan hasil darab kedua-dua jisimya yang dibahagi dengan Jarak antara kedua-dua jasad.

Hukum Kegravitian Semesta digunakan untuk menerangkan pergerakan jasad semawi seperti pergerakan bulan dan

satelit mengelilingi bumi dan pergerakan planet-planet mengorbit mengelilingi matahari. Pergerakan komet Yang merupakan suatu jasad semawi juga diterangkan berdasarkan Hukum Kegravitian Semesta.

Daya tarikan graviti k = pemalar << KE BELAKANG

Pelajaran 7 Dinamik Bendalir

OBJEKTIF Setelah selesai mempelajari Pelajaran ini anda sepatutnya dapat • Menerangkan tentang konsep yang diperlukan untuk menganalisis bendalir

dalam gerakan. • Mengenal pasti perbezaan antara aliran mantap/tidak mantap, seragam/tidak

seragam, dan boleh mampat/tidak mampat. • Menjelaskan tentang konsep garis arus dan tiub arus.

Jika sebelum ini kita telah didedahkan dengan masalah yang ada kaitan dengan bendalir dalam keadaan statik, kini kita akan berdepan dengan kes bendalir dalam gerakan. Sekali lagi diingatkan bahawa konsep asas amat penting dalam usaha kita memahami tindak balas yang dikenakan oleh bendalir terhadap alam sekeliling apabila bendalir bergerak. Oleh itu, anda perlulah memberi perhatian serius terhadap semua konsep asas yang akan dibentangkan dalam tajuk ini.

Bahagian ini akan membincangkan secara mendalam tentang analisis bendalir yang bergerak atau disebut dinamik bendalir. Gerakan bendalir dapat diramal sama seperti gerakan pepejal yang menggunakan hukum asas fizik bersama-sama dengan sifat fizikal bendalir yang telah dipelajari dalam statik bedalir.

Bendalir ditakrifkan sebagai bergerak apabila adanya gerakan relatif antara molekul bendalir. Oleh itu, sebaik sahaja wujudnya gerakan relatif antara molekul dengan molekul atau antara molekul dengan sempadannya, maka bendalir itu ditakrifkan sebagai dinamik bendalir. Mohd. Zubil Bahak—FKM—2002 1

Page 12: Apa Itu Dinamik

ALIRAN MANTAP DAN ALIRAN TAK MANTAP Aliran bendalir yang perlu dianalisis dapat dikumpulkan dalam beberapa jenis. Pengumpulan ini perlu dilakukan untuk memudahkan kerja penganalisisan.

Jika kita lihat kepada gerakan bendalir yang biasa — sungai misalnya — keadaan di satu titik berbeza dengan apa yang berlaku di titik lain (misalnya berbeza halaju). Dalam kes ini kita ada aliran tak seragam. Jika keadaan di satu titik berubah-ubah menurut masa pula, maka kita ada apa yang disebut aliran tak mantap.

Ada sesetengah suasana, aliran tidak berubah semudah itu. Aliran tersebut mungkin termasuk dalam kategori yang diterangkan di bawah:

• Seragam: Jika halaju aliran mempunyai magnitud dan arah yang sama di setiap titik dalam aliran bendalir.

• Tak Seragam: Jika pada satu masa, magnitud dan arah halaju tidak sama antara satu titik dengan titik lain dalam aliran bendalir. (Dalam praktisnya, secara takrifan dapat dikatakan bahawa bendalir yang mengalir hampir dengan sempadan pejal adalah aliran tak seragam kerana molekul di sempadan mesti menggunakan halaju sempadan yang lazimnya adalah sifar. Walau bagaimanapun jika saiz dan bentuk keratan rentas arus bendalir adalah malar, aliran tersebut dianggapkan sebagai seragam)

• Mantap: Jika keadaan (halaju, tekanan dan sifat-sifat lain) di satu titik dalam aliran TIDAK BERUBAH dengan masa.

• Tidak Mantap: Jika di sebarang titik dalam aliran bendalir, keadaan berubah dengan masa. (Lazimnya dalam alam nyata, terdapat sedikit perubahan halaju dan tekanan di satu-satu titik dalam aliran bendalir. Namun jika nilai puratanya adalah malar, aliran ini bolehlah dianggap sebagai mantap)

Jika kita gabungkan ke semua jenis aliran yang dibincangkan di atas, kita dapat mengklasifikasikan aliran kepada satu daripada empat jenis berikut:

• Aliran seragam mantap

Keadaan tidak berubah dengan kedudukan dan masa di dalam arus. Contoh adalah aliran air di dalam paip bergaris pusat malar dengan halaju malar.

Mohd. Zubil Bahak—FKM—2002 2

Page 13: Apa Itu Dinamik

• Aliran tak seragam mantap

Keadaan berubah-ubah dari satu titik ke satu titik dalam arus tetapi tidak berubah dengan masa. Contoh aliran ini adalah aliran dalam paip yang mengecil—halaju akan berubah apabila bergerak dari satu hujung paip ke hujung lagi satu.

• Aliran seragam tak mantap

Pada sebarang ketika masa yang diberi, keadaan di mana-mana titik adalah sama tetapi akan berubah dengan masa.

• Aliran tak seragam tak mantap

Semua keadaan aliran berubah dari satu titik ke satu titik dan berubah dengan masa di setiap titik tersebut. Contohnya ombak.

Jika anda bayangkan aliran untuk setiap jenis aliran ini tentunya anda dapat rasakan satu jenis aliran itu lebih kompleks dari yang satu lagi. Pastinya kita dapat rasakan bahawa antara empat jenis ini, hanya aliran seragam mantap sahaja yang nampaknya yang paling mudah. Aliran di satu titik tidak berubah dengan masa dan keadaan aliran sama di mana-mana titik di dalam aliran. Tentulah keadaan ini mudah untuk dianalisiskan oleh orang yang baru menceburkan diri dalam dunia dinamik bendalir. Malah, sebenarnya inilah jenis aliran yang akan kita kaji dalam matapelajaran ini. Kita tidak akan membincangkan keadaan aliran tak mantap dan tidak seragam (kecuali satu atau dua masalah yang bergantung kepada kuasi-masa yang boleh dianggap sebagai keadaan mantap). BOLEH MAMPAT DAN TAK BOLEH MAMPAT Semua jenis bendalir adalah boleh mampat—termasuklah air—iaitu ketumpatan bendalir tersebut akan berubah apabila tekanan berubah. Dalam keadaan mantap dan jika perubahan tekanan adalah kecil, maka lazimnya analisis aliran boleh diringkaskan dengan menganggap bahawa aliran tersebut adalah tak boleh mampat dan ketumpatan bendalir yang mengalir adalah malar.

Perlu diingatkan di sini bahawa cecair adalah sukar untuk dimampatkan. Oleh itu, dalam kebanyakan keadaan mantap bendalir ditanggap sebagai tak boleh mampat. Dalam sesetengah keadaan tak mantap, perubahan tekanan yang sangat tinggi dapat terjadi. Perkara ini perlu diberi perhatian apabila anda melakukan analisis aliran bendalir walaupun untuk cecair.

Sebaliknya, gas amat mudah untuk dimampatkan. Oleh itu gas lazimnya ditanggap sebagai bahan boleh mampat dalam analisis aliran dengan mengambil kira perubahan tekanan yang berlaku dalam aliran tersebut. Mohd. Zubil Bahak—FKM—2002 3

Page 14: Apa Itu Dinamik

ALIRAN TIGA DIMENSI Walaupun secara umumnya semua aliran bendalir adalah tiga dimensi dengan tekanan, halaju, dan sifat aliran yang lain berubah-ubah dalam semua arah, namun dalam kebanyakan kes perubahan ketara berlaku hanya dalam dua arah sahaja dan kadangkala dalam satu arah sahaja. Dalam hal ini, perubahan dalam arah yang lagi satu itu dapatlah diabaikan sahaja menjadikan analisis lebih mudah.

Aliran adalah satu dimensi jika parameter aliran tersebut (misalnya halaju, tekanan, kedalaman dll) pada satu-satu masa hanya berubah di dalam arah alirannya sahaja dan tidak berubah melintasi keratan rentasnya. Aliran ini boleh jadi tak mantap. Namun, dalam kes ini parameter alirannya berubah dengan masa tetapi tetap tidak berubah merentas garis rentasnya. Contoh aliran satu dimensi adalah aliran di dalam paip. Perhatikan bahawa aliran mestilah sifar di sempadan dinding paip tetapi tidak sifar di tengah-tengah paip, tentulah terdapat perbezaan parameter merentas keratan rentas. Adakah aliran ini perlu ditanggap sebagai aliran dua dimensi? Mungkin, tetapi hanya jika yang diperlukan adalah jawapan yang sangat persis. Dalam kes ini, pekali pembetul akan digunakan. Perkara ini akan kita bincang dengan lebih lanjut lagi dalam pelajaran yang membincangkan tentang aliran dalam paip.

Rajah 7.1 Aliran dua dimensi jika dapat dianggapkan bahawa parameter aliran

berubah dalam arah aliran dan dalam satu arah bersudut tepat dengan arah aliran. Garis arus dalam aliran dua dimensi adalah garis melengkung pada satah dan semuanya sama dalam satah selari.

Dalam matapelajaran ini kita akan mempertimbangkan kes aliran mantap, tak boleh mampat dan dua dimensi.

Paip

Aliran unggul

Aliran sebenar Mohd. Zubil Bahak—FKM—2002 4

Page 15: Apa Itu Dinamik

GARIS ARUS DAN TIUB ARUS Dalam menganalisis aliran bendalir ada baiknya jika aliran tersebut dapat kita banyangkan bentuk aliran tersebut. Perkara ini dapat kita laksanakan dengan melukis garisan yang menghubungkan titik-titik yang mempunyai halaju yang sama — kontur halaju. Garisan ini disebut sebagai garis arus. Perhatikan di dalam Rajah 7.2 yang menggambarkan contoh mudah garis arus merentasi jasad berbentuk sayap.

Rajah 7.2 Garis arus di sekeliling jasad berbentuk sayap Apabila bendalir mengalir merentasi sempadan pejal misalnya permukaan

aerofoil atau dinding paip, biasanya bendalir tidak akan mengalir ke dalam atau keluar daripada permukaan. Oleh itu, aliran hampir dengan sempadan akan mengalir selari dengan permukaan. Ringkasnya, garis arus hampir dengan sempadan pejal adalah selari dengan sempadan tersebut.

Perlu juga diperhatikan bahawa kedudukan garis arus boleh berubah dengan masa. Keadaan ini terjadi dalam aliran tak mantap. Dalam aliran mantap pula, kedudukan garis arus tidak berubah sejajar dengan takrifan mantap iaitu tidak berubah dengan masa.

Beberapa perkara penting tentang garis arus: • Oleh sebab bendalir mengalir dalam arah yang sama dengan garis arus,

maka bendalir tidak boleh melintasi garis arus. • Garis arus tidak boleh melintasi antara satu dengan lain. Jika perkara ini

terjadi, bermakna bahawa ada dua halaju berbeza pada satu titik. Perkara ini tidak mungkin terjadi.

• Sebarang zarah bendalir yang berada pada satu garis arus akan kekal berada pada garis arus tersebut di sepanjang aliran bendalir.

Satu teknik yang sangat berguna dalam analisis aliran bendalir ialah dengan mengambil sebahagian sahaja daripada keseluruhan bendalir dan diasingkan. Ini dapat dilakukan dengan membayangkan permukaan tiub yang dibentuk oleh garis arus di sepanjang aliran bendalir. Permukaan tiub ini disebut tiub arus (Rajah 7.3). Mohd. Zubil Bahak—FKM—2002 5

Page 16: Apa Itu Dinamik

Rajah 7.3 Tiub arus Tiub arus ini jika dilihat dalam dua dimensi dapat digambarkan sebagai rata (dalam satah kertas) seperti yang dilakarkan di dalam Rajah 7.4.

Rajah 7.4 Tibu arus versi dua dimensi “Dinding” tiub arus terdiri daripada garis arus. Seperti yang kita telah lihat dan bincangkan sebelum ini bahawa bendalir tidak boleh melintasi garis arus, maka bendalir juga tidak boleh melintasi dinding tiub arus. Oleh itu, tiub arus sering dilihat sebagai paip berdinding pejal. Namun perlu dijelaskan di sini bahawa tiub arus bukanlah paip kerana sifatnya berbeza dalam kes aliran tak mantap. Dalam keadaan ini, dinding akan bergerak dengan masa. Paling jelas sekali ialah “dinding” paip ini bergerak bersama-sama dengan bendalir!!!! Mohd. Zubil

Apakah itu Fizik?Fizik ialah satu cabang sains yang menkaji fenomena-fenomena alam di sekeliling kita. Fenomena alam ialah kejadian semulajadi yang dapat diperhatikan melalui pelbagai deria manusia. Contoh fenomena alam ialah panjang bayang-bayang berubah dari pagi hingga petang, pelangi mempunyai tujuh warna, melihat kilat terlebih dahulu sebelum guruh, gerhana matahari dan bulan dan sebagainya. Semua ini dapat diterangkan dengan ilmu fizik. 

Fizik merupakan kajian tentang struktur dan sifat benda yang amat besar seperti bintang di cakerawala dan benda yang amat seni seperti elektron dan proton dalam atom dan molekul.Fizik juga banyak mempengaruhi kehidupan harian kita. Sistem komunikasi yang canggih telah membolehkan kita berhubung antara satu sama lain pada bila-bila masa di mana-mana tempat. Pelbagai jenis tenaga juga membolehkan banyak fenomena dan aktiviti kehidupan harian dilaksanakan. Perkataan fizik berasalkan daripada perkataan Yunani

"Physikos" yang bermakna alam semesta. Segala penerokaan dan pemerhatian tentang fenomena alam semulajadi yang merupakan ciptaan Tuhan adalah termasuk dalam skop kajian fizik. Penyelidikan tentang fenomena fenomena alam telah mendorong manusia mencipta pelbagai bahan dan alat yang baru untuk meningkatkan keselesaan kehidupan manusia. Misalnya ciptaan komputer, telefon bimbit, televisyen telah banyak mempengaruhi kehidupan manusia. Kehidupan harian yang berkaitan dengan fenomena fizik adalah seperti seseorang sukar berjalan di atas lantai yang licin, telefon bimbit boleh berfungsi tanpa wayar, pembesar suara boleh mengeluarkan bunyi yang kuat, manusia akan terpelanting ke hadapan apabila basikal yang ditunggangnya terlanggar halangan. Pada asasnya, fizik merupakan kajian untuk mencari jawapan kepada persoalan-persoalan 'mengapa' dan 'bagaimana' tentang fenomena alam dan kejadian kehidupan harian. Kebanyakkan fenomena alam dan

Page 17: Apa Itu Dinamik

kejadian kehidupan harian dapat diterangkan dengan konsep fizik. Bidang FizikFizik merangkumi pelbagai ilmu pengetahuan yang memberi jawapan tentang kejadian fenomena alam semulajadi. Ilmu fizik yang pelbagai itu perlu diagihkan ke dalam beberapa bidang ilmu untuk memudahkan penyelidikan yang sistematik dan logik. Untuk mendalami kefahaman tentang pelbagai fenomena alam dan aplikasinya dalam kehidupan harian, kita perlu mengelaskan fenomena secara logik ke dalam kategori-kategori yang spesifik. Pengelasan dapat dilakukan dengan memerhatikan persamaan, perbezaan dan hubungan antara fenomena. Bidang ilmu fizik dikelaskan kepada beberapa cabang seperti mekanik, haba, bunyi, optik, elektrik, keelektomagnetan , fizik dan sebagainya. Konsep FizikKini, hukum-hukum fizik telah merangkumi skop yang sangat luas dan berjaya diaplikasikan dalam pelbagai teknologi kerana fokus fizik adalah kepada asas sebenar bagaimana alam semulajadi befungsi. Kekuatan ilmu fizik adalah disebabkan oleh hakikat bahawa hukum-hukum fizik adalah berasaskan eksperimen. Idea intuitif dan tekaan tidak boleh menjadi hukum tanpa disemak dan ditentukan melalui eksperimen. Kepentingan FizikKemampuan fizik untuk meramalkan bagaimana alam semulajadi bertindak berasaskan kajian dan eksperimen menjadikan bidang tersebut nadi teknologi moden yang mendatangkan impak yang sangat besar kepada kehidupan manusia.  

Bidang fizik berkembang dengan pesat dan kefahaman yang mendalam tentang fenomena alam membantu manusia menciptakan teknologi yang memanafaatkan manusia. Pebagai kemajuan dalam sains dan teknologi telah dibawa oleh ilmu fizik. Ahli-ahli sains daripada bidang-bidang lain mengaplikasikan idea-idea yang diperkembangkan dalam bidang ilmu fizik untuk menjalankan penyelidikan lanjutan dan seterusnya membina ilmu sains yang baru. 

Kaedah Menkaji FizikManusia sentiasa ingin tahu tentang keajaiban alam sekitar. Manusia juga ingin tahu bagaimana sesuatu fenomena alam berlaku. Manusia mencari jawapan dengan suatu kaedah penyiasatan yang sistematik. Penguasaan kemahiran saintifik amat diperlukan untuk mengkaji, memahami dan mengaplikasikan konsep dan prinsip fizik. Kemahiran saintifik terdiri daripada kemahiran proses sains dan kemahiran manipulatif.  Kemahiran proses sains merupakan satu proses pemikiran yang kritis, kreatif, analisis dan sistematik. Kemahiran manipulatif pula merupakan kemahiran psikomotor dalam penyiasatan sains.

Page 18: Apa Itu Dinamik

 Ahli fizik membina hipotesis untuk cuba menerangkan fenomena alam. Hipotesis yang disokong melalui eksperimen dikenali sebagai hukum atau prinsip. Sekiranya terdapat mana-mana dapatan eksperimen, yang bercanggah dengan hukum atau prinsip, maka hukum atau prinsip berkenaan mesti diubahsuai atau ditolak sama sekali. Sikap saintifik merangkumi aspek dan emosi dan aspek intelek. Aspek emosi menentukan kesediaan mental untuk menjalankan aktiviti saintifik yang penuh cabaran. Aspek intelek mempengaruhi anda membuat keputusan mengikut keutamaan. 

Teleskop Hubble

 SUMBANGAN TAMADUN ISLAM DALAM BIDANG FIZIK

 Pada zaman tamadun Islam tidak satu ada disiplin yang berpadanan dengan fizik seperti yang difahami sekarang, ini kerana pada ketika itu pengotakan dan pemasangan atau pemecahan ilmu tidak berlaku . Yang ada pada ketika itu falsafah tabii (tabi’yyat) yang di dalamnya termasuklah sains hayat, sains bumi dan juga fizik. Optik yang sekarang dikelaskan sebagai satu cabang fizik berada di bawah cabang matematik pada masa itu.  Fizik Sebelum Tamadun Islam

Pada abad ke-4 M, pemikiran fizik dipelopori oleh teori fizik Aflatun(Plato) dan Aristoteles. Dalam kajian fizik yang mereka lakukan terdapat penggunaan Matematik yang menunjukkan bahawa mereka menekankan kepentingan matematik dan peranan utamanya  dalam menjelajah alam semesta ini. Teori mereka dipengaruhi oleh pemikiran mazhab(qaul atau pengikut ) Pithagoras yang berpendapat seperti berikut: 1. Alam ini bertertib. 2. Bahagian-bahagian alam ini saling berkaitan antara satu dengan yang lain yang juga berkaitan dengan keseluruhannya.

3. Bahagian-bahagian alam ada perbezaan struktur seperti pengutuban dan pasangan yang

Page 19: Apa Itu Dinamik

berlawanan.  Pendapat-pendapat ini kemudiannya diterima oleh orang Islam kerana mereka berpendapat pandangan ini disokong oleh  al-Quran menerusi ayat-ayat yang terjemahannya seperti berikut:  1. “Tidaklah mungkin bagi matahari mendapatkan bulan dan malam pun tidak dapat mendahului siang . Dan masing-masing beredar pada garis edarnya.” (Al-Quran, Surah Yasin : 40) 2. “Dan apakah orang-orang yang kafir tidak mengetahui bahawasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu kemudian , Kami pisahkan antara keduanya.” (Al-Quran, Surah al-Anbiya’ : 30) 3. “Maha suci Tuhan yang telah menciptakan pasangan-pasangan semuanya, baik dari apa yang ditumbuhkan oleh bumi dan dari diri mereka maupun dari apa yang tidak mereka ketahui .” (Al-Quran, Surah Yasin : 36)  Di samping itu satu perkara lain yang menarik perhatian mazhab Pithagoras ialah sifat dinamik yang ada pada makhluk alam kejasmanian ini. Sifat dinamik ini terhasil daripada tindakan data keatasnya dan pergerakan yang ada padanya. Aflatun cuba memberi penerangan rasional tentang alam semesta melalui bukunya Timaeus. Aristoteles pula menganggap bahawa langit terdiri daripada siri sfera sepusat tersusun mengelilingi bumi sebagai pusatnya. Kesemuanya ada lapan sfera cakerawala dan empat cakera bumi termasuklah bumi itu sendiri. Sfera yang mengelilingi sistem ini dianggap oleh Aristoteles sebagai “Keharmonian Sakti” yang telah menyebabkan putaran keseluruhan sistem cakerawala, iaitu planet-planet dan bintang hidup. Putaran inilah yang menyebabkan hidup mati di alam tumbuhan dan haiwan dan digelarnya “Peraturan Sakti” itu. Pendekatan demikian telah mencetuskan pemikiran dwikotomi di antara langit dan bumi. Pendekatan demikian merupakan asas bagi fizik Aristoteles yang pada dasarnya menjadi fizik tentang gerakan.  Fizik Aristoteles bertujuan memberi penjelasan tentang fenomenon-fenomenon alam bumi dan fizik cakerawala. Asas pemikirannya seperti berikut: 1.  Semua objek di dalam ini ada zat bentuk dan bahan(jirim). Menurut Aristoteles, jirim bersifat selanjar . 2. Semua benda berubah daripada keadaan keupayaan(potensi) kepada keadaan kewujudan sebenar(aktualiti) atau semua perubahan digambarkan sebagai aliran daripada keupayaan kepada keberkesanan . 3. Gerakan terhasil daripada perubahan . 4. Benda-benda yang wujud terdiri daripada empat unsur: tanah, air, api, dan udara. Sifat-sifat benda ini bergantung kepada saiz bahagian unsur yang terkandung di dalam benda itu . 5. Sesuatu jasad yang gerakannya dipaksa akan terus bergerak selama jasad itu bersentuh dengan agen yang menyebabkan gerakan itu(teori ini berlawanan dengan prinsip moden inersia) atau tegasannya, gerakan paksaan tidak berlaku tanpa penyertaan satu tindakan daya. Idea ini merupakan titik permulaan bagi konsep impetus dalam gerakan. Penerangan tentang alam ini terus berkembang dengan pemikiran oleh Epikurus(Epicurus) pada Zaman Helenis (Zaman Yunani). Teori beliau menyatakan bahawa zarah(atom) mempunyai saiz dan bentuk yang terhingga. Berlawanan dengan teori fizik Epikurusan ialah teori keselanjaran Stoik(Stoic) yang berasaskan hasil kerja Zeno, Krisipus (Chrysippus) dan Poseidonius. Mereka menganggapkan alam kejasmanian ini sebagai kontinum dinamik yang koheren oleh kerana wujudnya suatu benda, yang dinamainya “pneuma” yang menyerapi alam semesta dan semua jirim yang terkandung di dalamnya. 

Page 20: Apa Itu Dinamik

Zaman kegemilangan sains Yunani dikaitkan dengan nama-nama seperti Euklid, Arkhimedes, Eratosthenes, Apolonius Perga dan Hiparus. Melalui hasil karya mereka, sains purba ini memuncak. Arkhimedes dalam bukunya The Sand Reckoner telah membina satu cara untuk mengungkapkan nombor yang sangat besar. Kaedah ini digunakannya untuk mengira bilangan bijian pasir di dalam sfera dan jejari yang memberi jarak antara Bumi dengan Matahari. Arkhimedes juga memperkenalkan penggunaan pertimbangan mekanik untuk memperolehi usulan(teorem) geometri. Kerja-kerja Batlamus(Ptolemy) menerusi karyanya The Mathematical Syntaxis dan Almagest telah ditulis dalam pertengahan abad ke-2 M. Kerja ini berkaitan dengan asas teori dan asas eksperimen hipotesis geometri terhadap masalah  matematik yang berkaitan dengan gerakan teratur bulan, matahari dan lima buah planet yang diketahui pada masa itu. Batlamus, seorang ahli astronomi yang beramal bersama Applolonius Perga, dan Hiparkhus semuanya berpegang kepada aksiom bahawa gerakan bintang dapat dijelaskan sebagai gabungan gerakan bulat yang seragam. Teori Batlamus menimbulkan masalah untuk dipadankan dengan hasil eksperimen. Warisan pemikiran sains dari zaman purba dan Helenisme terdapat dalam sastera falsafah pada masa-masa kemudiannya seperti melalui penulisan “qaul neoplato” yang seorang daripadanya ahli falsafah Kristian bernama Johannes Philoponus. Beliau mengajar pada abad ke-16 M di Iskandariah dan merupakan pengkritik Barat terakhir Aristoteles.  Sumbang Ahli Fizik Islam Terhadap Fizik Teori   Fizik yang telah dikaji oleh orang Yunani terus dikembangkan oleh orang Islam pada abad yang ke-7 M hinggalah kepada abad ke-12 M. Tidak dapat dinafikan bahawa orang Islam amat dipengaruhi oleh kitab suci mereka, iaitu al-Quran. Sebahagian besar datipada al-Quran mengajak manusia untuk mencerap dan mengkaji alam ini. Boleh dikatakan bahawa kajian fizik menurut al-Quran memanglah dituntut ke atas manusia. Umpamanya kita boleh melihat ayat-ayat al-Quran berikut yang bermaksud:1. “Muliakan nama Tuhanmu yang Paling Tinggi, yang menciptakan dan menyempurnakan. Yang menentukan hukum dan memberi bimbingan.”  (Al-Quran, Surah al-A’la : 13) 2.  “Tidakkah kau lihat bahawa Allah menundukkan bagimu segala yang ada di langit dan segala yang ada di bumi.” (Al-Quran Surah Luqman : 20)  Jelas dari ayat –ayat tersebut di atas bahawa alam yang dicipta Allah A.W.T. ini tertakluk kepada hukum-hukumnya dan benda-benda yang di langit dan di bumi itu untuk kegunaan manusia. Ayat-ayat al-Quran yang telah dipetik di atas serts banyak lagi yang lain, telah mendorong ramai kaum Muslimin mengkaji lebih mendalam tentang alam kejasmanian mulai abad ke-7. Sebelum ini, kajian ini banyak dibuat oleh orang China dan India. Hasil-hasil kajian mereka telah diambil oleh ahli sains Islam sebagai titik permulaan untuk  memulakan kajian mereka mengenai alam kejasmanian. Hasil-hasil kajian mereka diterima oleh ahli sains Islam kerana Islam tidak menghalang  penganut memperolehi ilmu dari orang bukan Islam, lagipun kajian-kajian orang bukan Islam itu tidak bertentangan dengan ajaran-ajaran agama Islam. 

Page 21: Apa Itu Dinamik

Dengan adanya minat, kegigihan serta kesungguhan, para ahli sains Islam telah berjaya meningkatkan dan memajukan sistem sains sehinggalah pusat-pusat pengajian Islam menjadi tumpuan golongan cerdik pandai pada masa itu terutamanya dari benua Eropah. Keadaan ini berterusan  sehingga abad ke-13 M, di mana kedudukan orang Islam dalam dunia sains mencapai zaman kegembilangannya. Perkembangan fizik teori semasa tamadun Islam telah dilakukan oleh

beberapa golongan. Golongan yang terkenal terdiri daripada ahli-ahli falsafah peripatetik yang digelar sebagai Masya’iyyin, ahli teologi yang digelar sebagai Mutakallimum, ahli gnosis yang digelar Urafa kumpulan Mulla Sadra. Mereka ini memajukan fizik teori yang bukan semata-mata terbabit dengan kajian fizik sahaja, malahan ia ikut serta dalam bidang-bidang lain seperti falsafah dan teologi.    Di kalangan para falsafah peripatetic seperti al-Farabi, Ibn Sina, Khawajah Nasiruddin, Ibn Bajjah dan Ibn Rusyid banyak merujuk kepada pemikiran falsafah Yunani. Mereka menganggap alam ini sebagai memenuhi prinsip perubahan dan fizik merupakan sains berkenaan dengan perkara yang berubah. Sebagai contoh, al-Farabi(872-950 M), seorang ahli falsafah Turki, telah mengkaji tentang bunyi dalam muzik dalam sebutan gelombang udara. Ibn Sina(980-1037 M) pula mengkaji perkara tentang halaju bunyi dan cahaya. Beliau berpendapat bahawa kesan cahaya bersifat serta-merta, sementara bunyi ada suatu halaju yang menyebabkan bunyi boleh didengar beberapa ketika selepas kejadian bunyi berlaku. Al-Haitham(965-1039 M) telah menyangkal pendapat ini dan telah membuktikan secara eksperimen bahawa cahaya juga ada halaju yang terhingga. Di samping ini, ahli falsafah peripatetic juga menyatakan bahawa setiap jasad terdiri daripada bentuk dan jirim yang bersifat selanjar. Bagi mereka, ruang ini dan detikan masa juga adalah selanjar. Suatu titik di dalam ruang atau satu detikan masa tidak lebih daripada aspek kenyataan selanjar yang diniskalakan oleh pemikiran kita sebagai sesuatu yang tidak ada kewujudan objektif. Ahli falsafah ini juga menegakkan doktrin kebersebaban dan menganggap bahawa dalam alam ini semua kejadian berlaku disebabkan oleh set-set sebab dan apabila ia berlaku akan semestinya, mengikut keperluannya, menghasilkan kejadian yang dipertimbangkan itu. Mereka menganggap ini tidak bercanggahan dengan kehendak Allah kerana setiap kejadian akhirnya dapat dikaitkan dengan ‘Sebab Perdana’ itu seperti yang terkandung dalam ayat yang bermaksud:  1. “Allah menciptakannya segala sesuatu dan Dia memelihara segala sesuatu .” (Al-Quran , Surah al-Zumar : 62) 2. “Apakah kamu tiada mengetahui bahawa kepada Allah sujud apa sahaja yang ada di langit, di bumi, matahari, bulan dan bintang, gunung, pohon-pohon, binatang-binatang yang melata dan sebahagian besar daripada manusia.”  (Al-Quran, Surah al-Haj :18) Oleh yang demikian, pada pendapat ahli falsafah peripatetic, alam ini bergantung kepada Allah untuk kewujudan, yakni alam ini tidak boleh berdiri dengan sendirinya. Sungguhpun demikian, alam ini pada mata kasar kelihatan seolah-olah ada kenyataan relatif tersendiri yang boleh diasingkan daripada kehendak Allah. Ayat-ayat yang disebut di atas membawa maksud bahawa alam dan segala benda yang berada di dalamnya mematuhi peraturan-peraturan yang Allah telah tentukan. Peraturan-peraturan ini dikenali sebagai hukum-hukum dalam bidang fizik .Hukum-hukum ini membolehkan manusia mengetahui alam yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar.  Pengetahuan inilah yang membolehkan manusia mengetahui, memahami tingkah laku makhluk yang ada di dalam alam ini, misalannya salah satu hukum asas fizik yang dinamai hukum gravity semesta.

Page 22: Apa Itu Dinamik

 Hasil daripada mematuhi hukum-hukum ini, segala benda ada sifat-sifat dan telatah tersendiri yang membolehkan manusia cerapi. Sebagai contoh, apabila suatu bola diluncurkan maka diperhatikan bahawa bola itu akan menuju ke permukaan bumi. Mata yang memandang melihat bola itu bersendirian, tetapi hakikatnya dalam keadaan bersendirian di udara bola itu berada di bawah suatu tarikan gravity. Kerana bola itu tidak dapat lari daripada mematuhi hukum gravity, maka bola itu tidak boleh tidak akan jatuh ke bumi. Ahli teologi dari kumpulan Asy’ari, telah menggunakan perwakilan keatoman untuk menerangkan alam tabii ini. Konsep atom ini di samping dari pengaruh Yunani, ia juga diperolehi daripada ayat al-Quran yang bermaksud: “Tidak luput dari pengetahuan Tuhanmu biarpun sebesar zarah(atom) di bumi ataupun di langit  Tidak pula yang lebih kecil dan tidak pula yang lebih besar dari itu melainkan (semua tercatat) dalam kitab yang nyata (Luh Mahfudz).”  (Al-Quran, Surah Yunus : 61)  Mengikut mereka, ketidakselanjaran antara benda lebih nyata daripada keselanjarannya. Yang demikian alam ini dilihat sebagai mandala yang terdiri daripada entity yang terasing dan konkrit dan tidak ada hubungan mendatar antaranya. Mereka mengatomkan jirim, ruang dan masa dan menolak  konsep kebersebaban yang pada lahirnya menjadikan rantaian di antara satu dengan yang lain bagi perkara ini. Mengikut teori fizik moden sekarang, keselanjaran atau kekuantuman tidak ada percanggahan. Dalam keadaan manakah keselanjaran atau kekuantuman boleh digunakan bergantung pada keadaan ketika cerapan dibuat. Ahli sufi atau gnosis mempunyai pandangan bahawa alam tabii ini bukan hanya sebagai pentas tindak-tanduk manusia seperti yang dianggap oleh para teologi; dan bukan satu aspek kenyataan yang mesti dipadankan dengan sistem falsafah am seperti yang dikehendaki  oleh para ahli falsafah, tetapi sebaliknya berupa kenyataan yang mengandungi symbol dan memahami symbol-simbol ini menandakan satu peningkatan dalam perjalanan seseorang menuju kepada Tuhan. Pendapat ini boleh dikesan sumbernya daripada fahaman ayat al-Quran yang bermaksud: “antara langit dan bumi sungguh(terdapat) tanda-tanda(keesaan dan kebesaran) bagi kaum yang memikirkannya.”  (Al-Quran, Surah al-Baqarah : 164) Hanya setelah symbol-simbol ini difahami dan diterapkan ke dalam rohani barulah boleh ia mengetahui rahsia alam yang sebenarnya . Oleh yang demikian, bagi ahli sufi fenomenon tabii akan dijelmakan olehnya daripada fakta kepada symbol yang selepas ketika itulah alam ini menjadi lutsinar secara metafizik. Di sini kelihatan bagaimana ahli sufi cuba memberi makna terhadap benda-benda yang dicipta oleh Allah. Benda-benda ciptaan Allah bukan hanya untuk tontonan manusia tetapi merupakan tanda-tanda manusia tentang kewujudan Allah dan segala sifat keistimewaannya sehingga memahami tanda-tanda ini boleh menyebabkan manusia tunduk dan patuh kepada hukum-hukum Allah seterusnya menjadi hamba Allah yang sebenarnya. Ahli sufi dari kumpulan Ibn Arabi(1140-1218M)menganggap kosmos ini sebagai teofani tentang hak Allah yang diperbaharui setiap masa. Cipta-Nya dimusnahkan dan dicipta semula setiap masa seperti yang dikatakan oleh ahli teologi. Kumpulan Ibn Arabi juga menegaskan bahawa kenyataan pada akhirnya tidak bersifat gandaan, tetapi pada hakikatnya bersatu yang bersifat bukan secara kebendaan. Doktrin ini berasaskan kepada ketauhidan Allah S.W.T. yang menunjukkan bahawa semua mandala kenyataan saling berkaitan antara satu dengan yang lain. Teori ini telah digunakan oleh ahli fizik pada abad 20-an ini  Malah Einstein telah

Page 23: Apa Itu Dinamik

menunjukkan bagaimana jisim m dapat dihubungkan dengan tenaga T(suatu kuantiti yang tidak bersifat kebendaan) melelui persamaan T=mc, dengan c mewakili laju cahaya. Contoh lain untuk menunjukkan perkaitan yang wujud antara mandala elektrik dengan haba, misalnya melalui prinsip keabadian tenaga elektrik dan haba. Tenaga elektrik yang dibekalkan oleh penjana elektrik apabila tiba pada plat saterika akan berubah menjadi haba menyebabkan saterika itu panas. Bagi kumpulan Mulla Sudra pula, mereka mengamirkan pandangan ahli gnosis, Isyraqiyyin(iluminasis), ahli teologi dan ahli falsafah unutk, menghasilkan suatu perspektif tabii. Mereka berpendapat setiap benda berada dalam proses meningkat ke taraf bentuk tabii yang disebut sebagai “reality arketip” atau kenyataan naskhahan. Oleh yang demikian, benda ini mengalami perubahan yang berkaitan dengan ruang dan bukannya berkaitan dengan masa. Dapat diperhatikan bahawa pemikiran Mulla Sudra terhadap alam bersifat dinamik walaupun di samping itu mereka mengabadikan aspek bentuk tabii benda-benda, hubungan dan kesatuan antaranya. Kumpulan Muslim lain telah menyumbangkan idea-idea mereka sendiri daripada ahli falsafah anti-peripatetik dan para ahli sains seperti Muhammad Ibn Zakaria, al-Razi, al-Biruni dan Abu-Barakah al-Baghdadi. Mereka berpendirian masing-masing. Mereka mengkritik falsafah ahli peripatetic. Umpamanya, al-Razi membina kosmologinya yang tersendiri berasaskan konsep yang dinamainya lima qudama’(al-qudama’al-khamsah) yang mengandungi masa dan ruang. Konsep ini diperolehnya daripada Manichaean dan juga Timaeus yang ditulis oleh Aflatun. Ia juga membina sejenis keatoman yang khusus berasaskan  idea dari  India. Ahli-ahli falsafah ini menjadi pengasas pandangan alam yang menggunakan kaedah perasionalan tanpa cerapan langsung .   Tokoh-Tokoh Ahli Fizik Dalam Tamadun Islam  Al-Biruni (973-1048 M) 

Al-Biruni seorang pengkritik yang kuat menentang fizik Aristoteles. Beliau banyak mengkritik tentang ‘landasan asas’ fizik Aristoteles seperti kehipomorfan, tempat tabii bagi objek dalam bahagian alam bumi. Beliau juga menyangkal kewujudan vakum berdasarkan penalaran dan cerapan fenomenon tabii. Beliau banyak membincang dan menganalisis dengan dalamnya akan konsep asas fizik seperti gravity, jirim dan ruang, dan gerakan bumi. Beliau telah juga memberi sumbangan dalam bidang mekanik dan hidrostatik. Dalam bidang mekanik beliau telah mengukur gravity spesifik logam dan bahan bukan logam dengan darjah kejituan yang tinggi. Beliau membincang tentang tekanan dan keseimbangan bendalir dan juga penyesakan ke atas air dari

mata air.     Abu Barakah al-Baghdadi (1077-1165 M) Abu Barakah al-Baghdadi seorang ahli falsafah Yahudi yang pada akhir hayatnya telah memeluk agama Islam. Beliau juga seorang ahli fikir asli yang menguasai mandala falsafah tabii. Kitabnya Kitab al-Mu`tabar mengandungi idea yang berguna untuk fizik. Beliau bukan sahaja meneruskan kritikan kepada teori Aristoteles tentang gerakan luncuran, tetapi beliau juga telah mengkaji masalah pecutan jasad terjatuh dan terluncur. Beliau juga telah memikirkan konsep masa dari sudut lain dengan menimbangkannya sebagai sesuatu yang berhubung dengan proses yang akan berlaku daripada gerakan translasi sahaja.

Page 24: Apa Itu Dinamik

Spekulasinya tentang gerakan memecut mengagumkan kerana beliau mungkin merupakan orang yang pertama menolak teori Aristoteles yang menyatakan bahawa daya malar menyebabkan gerakan seragam yang lajunya berkadaran dengan daya.  Shihabuddun Yahya Al-SuhrawardiSuhrawardi menjadi pengasas Isyraqiyyin(iluminasis) dan telah menyediakan asas bagi fizik cahaya. Beliau telah menolak teori Aristoteles tentang kehilomorfan. Bagi ‘zat’ alam ini cahaya, dan jirim itu ‘kegelapan’ tanpa cahaya. Beliau menyatakan bahawa alam bumi dan planet tertakluk kepada daya dan hukum yang sama. Ini tidak asing daripada hukum gravity semesta.  Al-Haitham (965-1038 M)

Al-Haitham seorang ahli matematik, fizik, dan ahli astronomi. Beliau lebih terkenal sebagai pengasas dalam bidang optik. Beliau yang dikenali di Barat sebagai al-Hazen telah menulis Kitab al-Manazir yang diterjemah oleh sarjana Barat sebagai Optical Thesaurus(Kitab Optik). Dalam buku ini beliau telah menjelaskan konsep momentum yang telah dibina oleh kaum Muslim. Beliau juga telah memberi sumbangan penting kepada fizik. Ketika mengkaji gerakan, beliau telah berjumpa dengan prinsip

inersia. Kajian optik beliau pula telah menjelmakan banyak pengetahuan optik sehingga optik menjadi satu disiplin yang bertertib dan tertakrif seperti sekarang. Beliau telah menggabungkan penggunaan matematik yang terperinci, model fizik yang telah difikirkan dengan teliti. Seperti Arkhimedes, beliau ahli fizik teori dan juga ahli eksperimen.Banyak eksperimen telah dilakukan olehnya seperti eksperimen untuk menentukan gerakan lurus linear bagi cahaya, sifat baying-bayang, penggunaan kanta dan mengkaji secara matematik tentang fenomenon penting dalam optik. Dalam kitabnya yang boleh diterjemah sebagai Tritis Fizik, beliau telah menulis kajian lanjutannya tentang hukum pantulan dari permukaan satah ke permukaan cekung dan parabola. Beliau telah mengkaji aberasi sfera dan telah menyedari bahawa bagi cermin parabola, semua sinar cahaya tertumpu pada satu titik. Oleh yang demikian, cermin seperti ini diperakuinya sebagai sejenis yang terbaik untuk membakar. Untuk kajian pembiasan, beliau menggunakan kamera obskura. Dalam kajian itu juga beliau telah menghubungkan perubahan lintasan dengan perubahan halaju apabila cahaya melalui dari satu medium kepada satu medium yang lain. Hasil daripada kajian ini, beliau mencadangkan, dalam bentuk kasarnya, akan hukum masa tersingkat. Malangnya hukum ini terkenal sekarang dengan nama “prinsip terkecil Fermat”, walaupun Fermat menemui hukum ini pada kurun ke-17 M. Hasil daripada cerapan beliau yang teliti dan gigih beliau terjumpa dengan hukum Batlamus yang menyatakan sudut biasan berkadaran dengan sudut insiden (sudut datang atau sudut tuju) bagi sudut-sudut yang kecil. Ini “hukum Snell” pada sudut kecil. Perlu juga disebutkan di sini kajian beliau tentang fisiologi mata dan masalah penglihatan. Beliau telah menyangkal teori Euklid dan Batlamus yang menyatakan bahawa mata mengeluarkan cahaya. Beliau percaya sebaliknya, iaitu bahawasanya dalam proses penglihatan, cahaya berjalan dari objek ke mata, seperti yang diterima umum sekarang ini. Abdul Rahman al-Khazini  Abdul Rahman al-Khazini seorang ahli fizik yang terkenal. Asalnya beliau seorang hamba bangsa Yunani yang hidup dengan maju jayanya di Mesir pada abad ke-12 M. Beliau bekerja dalam bidang mekanik dan hidrostatik. Di antara beberapa buah buku yang ditulisnya

Page 25: Apa Itu Dinamik

termasuklah Kitab Mizan al-Hikmah (Kitab Neraca Kebijaksanaan) yang memuatkan kerja-kerjanya tentang mekanik dan hidrostatik, terutama sekali tentang kajian pusat gravity. Untuk kerja-kerja ini beliau telah menggunakan hasil kerja Arkhimedes dan juga ahli sains sebelumnya seperti al-Nairizi dan al-Biruni.  Banu Musa Banu Musa keluarga ahli sains bernama Musa, iaitu Ibnu Syakir dan anak-anaknya Muhamad, Ahmad dan Hassan. Mereka telah menulis tentang mekanik dakam buku Hiyal Banu Musa. Buku ini mengandungi maklumat tentang sekitar seratus binaan alat mekanik. Buku ini juga telah menyentuh soal tentang pusat gravity dan menjelaskan operasi beberapa alat berdasarkan kepada prinsip mekanik. Berkenaan gravity, Banu Musa telah manyatakan tentang kewujudan satu tarikan yang disebut gravity menyebabkan planet-planet di langit “terikat” antara satu dengan yang lain dan juga jasad jatuh ke bumi. Inilah teori yang pada masa ini dikaitkan dengan nama ahli fizik Barat, Isaac Newton (1642-1727 M).  KESIMPULAN  Telah diperhatikan bahawa mulai abad ke-6 M. bahasa sains telah mula digunakan untuk memahami fenomenon tabii. Sebelum daripada itu penerangan tentang fenomenon dalam alam semesta ini berdasarkan kepada mitologi, iaitu berasaskan hikayat tradisi yang biasanya melibatkan kuasa sakti atau orang-orang keramat dan menggunakan idea popular berkenaan fenomenon tabii atau sosial. Bahasa sains ini meliputi penggunaan konsep sains, pemikiran rasional, prinsip, falsafah dan model mekanik. Perkara yang dicari dalam fizik seperti berikut:1. Prinsip tidak terubahkan yang menjadi landasan bagi fenomenon yang kelihatan berubah.  2. Punca tunggal terhadap kegandaan benda di alam tabii.  Prinsip asas ini pada dasarnya berbentuk kebendaan. Kerja-kerja mengkaji fenomenon tabii dibuat kerana manusia ingin tahu tentang kejadian alam sekitarnya dan “zat” yang berkuasa ke atas makhluk ciptaannya mempersoalkan kejadian alam kejasmanian ini serta mendapatkan hukum-hukumnya.

Kelihatan bahawa fizik berkisar pada kajian tentang jirim dalam ruang dan masa.Dapatlah disimpulkan, bahawa disiplin fizik sebagai satu cabang sains wujud pada zaman tamadun Islam sebagai cabang falsafah tabii. Perkembangan ilmu yang dapat difahami sebagai fizik sekarang bermula dengan perkara-perkara yang berkaitan dengan matematik iaitu yang mempersoalkan tentang asal usul kejadian alam, telatah alam dan hubungan dengan penciptanya. Bagi para ahli sains Islam menjadi satu sumber ilham untuk berkecimpung dalam kajian sains. Idea-idea yang diperoleh daripada al-Quran telah memberi mereka kebolehan untuk menghasilkan beberapa teori fizik seperti dalam mekanik dan mekanik kuantum. Asas asal teori ini telah dan masih digunakan dalam perkembangan fizik zaman ini. Inilah satu-satu contoh bagaimana cerapan renungan dan menyoal tentang alam yng sangat-sangat digalakkan oleh al-Quran membolehkan manusia meningkatkan kedudukan inteleknya ke paras yang sangat mengagumkan. Perhatikan sikap-sikap yang digalakkan oleh al-Quran inilah yang digelar sikap sains pada masa ini. Satu perkara yang dapat diperhatikan ialah (agar yang demikian membolehkan manusia mengenali Khaliqnya) tokoh-tokoh muslim yang telah memperluaskan dan menyumbangkan ilmu ini terdiri daripada mereka yang berminat dalam melaksanakan eksperimen dan mereka yang cuba menyediakan sains alam tabii yang sepenuhnya simbolik dan membatu manusia untuk merenung alam tabii sebagai teofani nama-nama kudus dan kuantiti-kuantiti kudus sebagai kebenaran yang haq, mengatasi dan melebihi daripada alam kebendaan ini. 

Page 26: Apa Itu Dinamik

Oleh kerana kelalaian mulai abad ke-13 M, kaum muslimin sudah mulai menjauhkan diri daripada berkecimpung secara aktif dalam perkembangan sains amnya. Sebaliknya orang Barat, khususnya telah meneruskan pengembangan sains sejak Renaisans hinggalah hari ini. Satu pandangan berdasarkan perkembangan fizik hari ini yang boleh dibuat ialah hasil karja-kerja para ahli sains Islam dalam fizik, terutama dalam bahagian teori ketika zaman tamadun Islam dahulu, begitu tinggi tarafnya sehingga tidak mudah difahami orang terutama sekali bagi mereka yang kurang fizik asasnya dan boleh menimbulkan kekeliruan pada kalangan orang Islam sendiri. Oleh kerana diragui bahawa kekeliruan boleh mengancam iman seseorang maka orang-orang Islam selepas abad ke-13 M mengabaikan B kegiatan dalam sains. Akhirnya ini mendatangkan kerugian besar kepada umat Islam sendiri, seperti terdapat pada abad 20-an umat Islam belum mampu menandingi orang Barat dan Jepun dalam bidang sains dan teknologi. Keadaan demikian boleh berubah jika orang Islam sekarang berubah sikap dan menghidupkan semangat seperti mereka pada zaman tamadun Islam dahulu.