Senin, 24 Oktober 2011

MATA KULIAH SEJARAH FISIKA

UJIAN TENGAH SEMESTER
Mata Kuliah           : Sejarah Fisika
Dosen Pengasuh     : M. Yusuf

Nama                   : Esther Laura Simanjuntak
Nim                      : 06091011030

1.       Apakah mempelajari sejarah itu penting? Jelaskan alasannya!
2.       Jelaskan sejarah perkembangan ilmu fisika dan buatlah periodesasinya!
3.       Jelaskan perkembangan teori atom!
4.       Jelaskan metode dan proses penemuan tokoh berikut :
              a.            Newton ( Produk : Hukum Newton tentang gerak )
              b.            Max Planck ( Produk : Konstanta Planck )
               c.            Ibnu al Haitam ( Produk : Teori tentang cahaya )
5.       Jelaskan perkembangan sains dalam dunia islam ( sebutkan pula ilmuan muslim yang berperan ) dan hubungannya dengan perkembangan sains di Yunani !

Jawab :
1.       Mempelajari sejarah itu penting. Dengan mempelajari sejarah, berarti kita telah mampu menjadi bangsa yang besar. Seperti menurut founding father kita, Soekarno, bangsa yang besar adalah bangsa yang mampu menghargai sejarahnya. Mempelajari sejarah juga mengajari kita untuk dapat berbuat hal yang lebih baik dari sebelumnya. Mengetahui hal-  hal yang terjadi di masa lalu ( sejarah ), bisa menjadi acuan, tolak ukur, atau motivasi untuk melakukan hal yang lebih baik. Sejarah mengajarkan kita untuk mawas diri ke depan. Tanpa sejarah, tidak akan ada ilmu pengetahuan yang dapat digali dari peninggalan masa lampau. Kita akan buta tanpa adanya sejarah yang dapat menunjukkan kepada kita, betapa hebatnya perjuangan para pahlawan kita dalam melawan penjajahan bangsa asing yang ingin menguasai negeri ini. Begitu juga pada bidang fisika, tanpa sejarah, kita tidak akan tahu bagaimana bentuk bumi, bagaimana susunan tata surya, kenapa buah pada rantingnya atau benda yang kita lempar ke atas selalu jatuh ke permukaan tanah. Begitulah pentingnya sejarah, sehingga kita harus mempelajarinya.

2.       Sejarah perkembangan ilmu fisika :
Sejarah fisika dapat dibagi menjadi lima periode yang masing-masing periode mempunyai karakteristik sendiri, yaitu :
a.      PERIODE I (ZAMAN PURBAKALA S/D TAHUN 1500 SM)
Pada zaman purbakala, sewaktu manusia masih belum memiliki ilmu, alam ini terlihat hanya ada satu. Tetapi, pada sekitar tahun 1550 SM orang telah mulai mengadakan percobaan dengan metode eksperimen yang sederhana.
Karekteristik umum dari periode ini adalah :
Ø  Belum adanya eksperimen yang sistematis,
Ø  Belum adanya kebebasan dalam mengadakan percobaan.

b.     Periode II (Sekitar 1550 SM s/d Tahun 1800  )
Periode ini berintikan pada pekerjaan klasik dari Newton dan Galileo. Yang berprinsip dasar bahwa : “ilmu itu dapat dikembangkan dan dimajukan sesuai dengan teori yang berdasarkan eksperimen diterima atau ditolak apabila teori sesuai atau berlawanan dengan eksperimen yang diperlukan untuk menguji teori tersebut”
Di mana, Newton mengembangkan bentuk matematika yang revolusioner, pembuat teleskop pertama, mengembangkan hukum gravitasi universal, dan mencetuskan tiga hukum pentingnya tentang gerak. Dan Galileo dengan penemuannya neraca hidrostatik (1586) dan pusat gaya berat pada benda (1589).

c.      Periode III (Tahun 1800  s/d 1890 )
Periode ini ditandai dengan kemajuan pesat fisika klasik dan merupakan dasar perkembangan fisika kwantum. Karekteristik periode III ini sangat di warnai tokoh-tokoh Joule, Count Rumford ( Benjamin Thompson ), Thomas Young, Faraday. Joule dengan rumus kekekalan energi dan mematahkan teori kalorik, Count Rumpord ( Benjamin Thompson ) dengan teori kalornya, Thomas Young dengan penemuan gejala interferensinya, dan Faraday yang merintis penemu listrik magnet.

d.     Periode IV ( Tahun 1887 s/d 1925 )
Periode ini di awali dengan penemuan efek foto listrik oleh Albert Einsten, setelah sepuluh tahun kemudian ditemukan secara berturut-berturut sinar X (1895), radio aktivitas (1895), dan elektron (1900). Pada periode ini, teori kuantum masih dihubungkan dengan teori klasik semi modern. Karena itu perkembangan nya kurang pesat. Periode ini disebut “teori kwantum mekanika lama( the old quantum mechanics).

e.      Periode V (Tahun 1925 s/d Sekarang )
Pada periode ini muncul teori baru yang revolusioner. Ahli-ahli seperti de Broglie, Heisenberg, Schrodinger, Davission dan Germer memberi arti penting dalam periode ini. Yaitu, de Broglie penemu sifat gelombang elektron, Werner Heisenberg penemu kuantum mekanika, Schrodinger merumuskan teori mekanika gelombang, Davission dan Germer penemu difraksi elektron.


3.       Perkembangan teori atom
Konsep atom mula-mula dikemukakan oleh Demokritos (460-370 SM). Pada saat itu, berdasarkan pemikirannya tanpa disertai dengan eksperimen, Demokritos menyatakan bahwa atom adalah bagian terkecil dari suatu zat atau materi yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Pada awal abad ke-19, barulah teori atom berhasil dirumuskan. Berdasarkan eksperimen yang dilakukan, Dalton merumuskan teori tentang atom yang dikenal dengan teori atom Dalton. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavoisier menyatakan bahwa “Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi”. Sedangkan Prouts menyatakan bahwa “Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap“. Dari kedua hukum tersebut dalton berpendapat bahwa:
a.        Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi,
b.       Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda,
c.        Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen.
Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Sedangkan Robert Millikan, melalui percobaan tetes minyak,  dapat menentukan besar muatan listrik fundamental (yang paling kecil) dari zat. Diyakini bahwa muatan total dari zat merupakan kelipatan bulat dari nilai muatan fundamental ini. Di kemudian hari, muatan fundamental ini ditetapkan sebagai muatan listrik dari sebuah elektron. Di pihak lain, J. J. Thomson melalui percobaannya dapat menentukan rasio muatan dan massa (nilai e/m) dari elektron. Model atom Thomson mencoba melihat lebih detail struktur atom dengan menyatakan bahwa atom terdiri atas materi bermuatan positif yang mengandung elektron di dalamnya. Penemuan ini menguak sedikit fakta bahwa atom masih mengandung struktur yang lebih mendasar.

4.       Metode dan proses penemuan tokoh berikut :
a.        Newton ( Produk : Hukum Newton tentang gerak )
Galileo yang merupakan penemu pertama hukum yang melukiskan gerak sesuatu obyek apabila tidak dipengaruhi oleh kekuatan luar yang pada dasarnya obyek itu dipengaruhi oleh kekuatan luar dan persoalannya adalah bagaimana obyek bergerak dalam keadaan itu. Masalah ini dipecahkan oleh Newton dalam hukum geraknya yang pertama yang disebut hukum kelembaman menyatakan bahwa sebuah benda yang dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan akan selalu diam atau bergerak lurus beraturan jika tidak ada gaya luar yang mempengaruhinya. Kedua dan termasyhur yang dapat dianggap sebagai hukum fisika klasik yang paling utama yaitu hukum kedua (secara matematika dijabarkan dengan persamaan F = m.a) menetapkan bahwa percepatan objek adalah sama dengan gaya netto dibagi massa benda. Terhadap kedua hukum itu Newton menambah hukum ketiganya tentang gerak menegaskan bahwa pada tiap aksi, misalnya kekuatan fisik, terdapat reaksi yang sama dengan yang bertentangan, serta penemuannya tentang kaidah ilmiah hukum gaya berat universal. Keempat perangkat hukum ini, jika digabungkan, akan membentuk suatu kesatuan sistem yang berlaku buat seluruh makro sistem mekanika, mulai dari pergoyangan pendulum hingga gerak planet-planet dalam orbitnya mengelilingi matahari yang dapat diawasi dan gerak-geriknya dapat diramalkan.

b.       Max Planck ( Produk : Konstanta Planck )
Pada 1899, Planck menemukan sebuah konstanta dasar, yang dinamakan konstanta Planck, yang digunakan untuk menghitung energi foton. Konstanta Planck, dilambangkan dengan huruf h dengan nilai h = 6.6261 x 10-34 J.s yang adalah konstanta fisika untuk menjelaskan ukuran quanta. Konstanta ini sangat penting dalam teori mekanika kuantum, dan dinamai untuk menghargai Max Planck, salah seorang pendiri teori kuantum. Juga pada tahun itu, dia menjelaskan unit Planck yang merupakan unit pengukuran berdasarkan konstanta fisika dasar.

c.        Ibnu al Haytam ( Produk : Teori tentang cahaya )
Dunia mengenal al-Haitham sebagai perintis di bidang optik yaitu kamera obscura yang terkenal lewat bukunya bertajuk Kitab al-Manazir (Buku optik). Pada akhir abad ke-10 M, al-Haitham berhasil menemukan sebuah kamera obscura. Itulah salah satu karya al-Haitham yang paling menumental. Penemuan yang sangat inspiratif itu berhasil dilakukan al-Haithan bersama Kamaluddin al-Farisi. Keduanya berhasil meneliti dan merekam fenomena kamera obscura. Penemuan itu berawal ketika keduanya mempelajari gerhana matahari. Untuk mempelajari fenomena gerhana, Al-Haitham membuat lubang kecil pada dinding yang memungkinkan citra matahari semi nyata diproyeksikan melalui permukaan datar. Kajian ilmu optik berupa kamera obscura inilah yang mendasari kinerja kamera yang saat ini digunakan umat manusia. Haytham juga mencatatkan namanya sebagai orang pertama yang menggambarkan seluruh detil bagian indra pengelihatan manusia. Ia memberikan penjelasan yang ilmiah tentang bagaimana proses manusia bisa melihat. Salah satu teorinya yang terkenal adalah ketika ia mematahkan teori penglihatan yang diajukan dua ilmuwan Yunani, Ptolemy dan Euclid. Ilmuwan ini menyatakan bahwa manusia bisa melihat karena ada cahaya yang keluar dari mata yang mengenai objek. Berbeda dengan keduanya, Ibnu Haytham mengoreksi teori ini dengan menyatakan bahwa justru objek yang dilihatlah yang mengeluarkan cahaya yang kemudian ditangkap mata sehingga bisa terlihat.

5.       Perkembangan sains dalam dunia islam :
Sejak 5.000 tahun SM
Masa perkembangan kebudayaan Mesir Purba. Menghasilkan limas- limas ( piramida ), sistem pengairan yang baik dan sistem bintang yang cukup bagus.
Sejak 4.000 tahun SM
Masa perkembangan kebudayaan India Purba. Mewariskan pengetahuan Astadhyayi, tata bahasa Sanskrit oleh Panini adalah pembahasan ilmiah ilmu bahasa yang mendahului pembahasan oleh Aristoteles.
Sejak lebih dari 2.000 tahun SM
Perkembangan kebudayaan Tiongkok Purba. Dengan pengetahuan bercorak kudus (sacral, scared).
Sejak lebih dari 1.000 tahun SM
Berkembangnya kebudayaan Parsi Purba. Penemuan jentera (roda gigi/gir) dalam pembuatan tembikar, dan kini mulai dari jam tangan yang terkecil hingga roket angkasa yang terbesar menggunakan jentera di dalam mesinnya.


Sejak 500 tahun SM
Dimulainya kebudayaan Yunani - Romawi. Dengan filsafat anthroposentrik (manusia berada pada pusat segala aktivitas) memiliki kecendrungan berpikir seolah-olah manusia berdiri di luar alam dan melihat alam sebagai suatu yang terpotong-potong, maka lahirlah pengertian jagat besar (makrokosmos) dan jagat kecil (mikrokosmos).
Sejak  571
Kelahiran Nabi Muhammad Saw pada tanggal 12 Rabiul Awal pada Tahun Gajah (bertepatan dengan 20 April 571).
Sejak 610- an
Nabi Muhammad Saw menerima wahyu pertama, yakni Alquran surah Al-alaq ayat 1-5 yang diawali dengan kalimat “iqro” yang artinya bacalah. Kalimat ini menjadi awal ditemukannya metoda ilmiah, yakni metode empirik - induktif dan percobaan yang menjadi kunci pembuka rahasia-rahasia alam semesta yang menjadi perintis modernisasi Eropa dan Amerika. Ini adalah langkah pertama gerakan ilmu secara besar-besaran. Sejak 700- an (Kompas, navigasi, ensiklopedi geografi, kalender, peta dunia)
Ahli ilmu geografi Islam dan navigator- navigatornya mempelajari jarum magnet – mungkin dari orang Cina, namun para navigator itulah yang pertama kali menggunakan jarum magnet di dalam pelayaran. Karya abad ke-14 oleh Ibnu Battutah mengenai geografi dunia di masa lampau
Sejak 735
Khalifah Abu Ja’far Abdullah Al-Manshur mempekerjakan para penerjemah yang menerjemahkan buku-buku kedokteran, ilmu pasti, dan filsafat dari bahasa Yunani, Parsi dan Sanskrit, di antaranya terdapat Bakhtaisyu Kabir alias Bakhtaisyu ibnu Jurijs ibnu Bakhtaisyu, Al-Fadzj ibnu Naubakht dan anaknya Abu Sahl Tiamdz ibnu Al-Fadzl ibnu Naubakht, serta Abdullah ibnu Al-Muqaffa.
Sejak 740-an
Berbagai bentuk jam mekanik dihasilkan oleh insinyur-insinyur Muslim Spanyol.  Sebagai tambahan, selama abad ke-9, Ibn Firnas, menurut Will Durant, menemukan sebuah alat yang mirip arloji sebagai penanda waktu yang akurat.
Sejak 765- an.
Fakultas kedokteran pertama didirikan oleh Jurjis ibnu Naubakht.
Sejak 800
Ibn Firnas, seorang penemu Muslim Spanyol, tercatat sebagai orang yang pertama membangun dan menguji sebuah pesawat terbang pada tahun 800-an. Pada masa kekuasaan Khalifah Al-Maimun ibnu Harun Al-Rasyid didirikan Daru Al-Hikmah atau Akademi Ilmu Pengetahuan pertama di dunia, yang terdiri dari perpustakaan, pusat pemerintahan, observatorium bintang, dan universitas (Daru Al-Ulum).
Sejak 850
Ahli kimia Islam menghasilkan kerosin (minyak tanah murni) melalui penyulingan produk minyak dan gas bumi (Encyclopaedia Britannica, Petroleum) lebih dari 1.000 tahun sebelum Abraham Gesner, orang Inggris, mengaku sebagai yang pertama menghasilkan kerosin dari penyaringan aspal.
Sejak 866
Kertas tertua yang menjadi contoh untuk dicetak di dunia Barat adalah sebuah naskah Arab berjudul Gharib Al-Hadist oleh Abu ‘Ubyad Al-Qasim ibnu Sallam.
Sejak 900-an
Bandul ditemukan oleh Ibnu Yunus al-Masri selama abad ke-10, orang yang pertama mempelajari dan mendokumentasikan gerakan bergetarnya. al-Battani orang yang menguraikan kata-kata fungsi dasar dari ilmu pengetahuan ini, seperti sinus, kosinus, tangen, dan kotangen.  Istilah sebelumnya berasal dari terminologi Arab, Jaib untuk sinus yang berarti garis bengkok, istiwa’ untuk kotangen yang berarti bayangan lurus dari gnomon, dan tangen adalah bayang-bayang melintangnya.
Pada 7 abad sebelumnya, Ar-Razi menulis sebuah risalah yang mendalam mengenai sistem pembuluh darah, dan dengan teliti digambarkannya fungsi pembuluh darah dan klep-klepnya.  Ibnu An-Nafs dan Ibnu Al-Quff (pada abad ke-13) mendokumentasikan secara penuh tentang sirkulasi darah dan dengan tepat menggambarkan ilmu urai tubuh dari jantung dan fungsi klep-klepnya 300 tahun sebelum Harvey.
Sejak 1000-an
Kaca dan cermin digunakan di Spanyol Islam. Dikatakan bahwa pada abad ke-17 Isaac Newton mengadakan penyelidikan tentang prisma, lensa-lensa dan cahaya. Padahal dalam abad ke-11 Al-Haytham telah menetapkan hampir segala sesuatu yang dikemukakan oleh Isacc Newton mengenai ilmu optik itu, jauh berabad-abad sebelumnya, dan Al-Haytham dihormati oleh banyak penguasa pada masa itu sebagai “penemu optik.” Demikian juga mengenai penyelidikan tujuh variasi warna yang dibiaskan oleh prisma, selain telah lebih dulu dipelajari oleh Al-Haytham, pada abad ke-14 Kamal Ad-Din juga melakukannya.

Sejak 1030
Jauh sebelum Paracelsus (abad ke-16) dikatakan menemukan candu yang disuling untuk anesthesia, dokter-dokter Islam sudah memperkenalkan nilai anestetik dari candu asli selama Abad Pertengahan.  Paracelus adalah seorang murid yang memperlajari pekerjaan-pekerjaan Ibnu Sina, dan dari situlah hampir dipastikan dia memperoleh ide ini.
Sejak 1050
Konsep keterbatasan materi alam pertama kali ditekuni oleh Al-Biruni. Konsep mengenai wujud materi alam yang bisa berubah namun massanya tetap. Tapi dikatakan bahwa penemunya adalah Antione Lavoiser pada abad ke-18, padahal Lavoiser adalah seorang murid dari para ahli ilmu kimia dan fisika Muslim pada masanya dan sering mengambil referensi dari buku-buku mereka. Disebutkan bahwa Nicolas Desmarest pada tahun 1756 adalah orang pertama yang mempelajari tentang pembentukan geologi lembah-lembah, dengan teorinya bahwa lembah-lembah itu dibentuk dalam suatu periode yang lama oleh waktu dan aliran udara. Padahal Ibnu Sina dan Al-Biruni membuat dengan tepat penemuan itu dalam abad ke-11, 700 tahun sebelum Desmarest melakukannya.
Sejak 1121
Al-Khazini, ilmuwan Muslim kelahiran Bizantium atau Yunani yang menguasai astronomi, fisika, biologi, kimia, matematika serta filsafat. Dia telah memberi kontribusi yang sangat besar bagi perkembangan sains modern, salah satunya adalah kitab Mizan al-Hikmah atau Balance of Wisdom. Dalam buku itu, Al-Khazini menjelaskan sacara detail pemikiran dan teori yang diciptakannya tentang keseimbangan hidrostatika, konstruksi dan kegunaan, serta teori statika atau ilmu keseimbangan, hidrostatika dan pusat gravitasi. Para ilmuwan Muslim, salah satunya al-Khazini telah melahirkan ilmu gravitasi yang kemudian berkembang di Eropa.
Sejak 1130
Giovanni Morgagni (1682-1771), orang Itali yang dihormati sebagai bapak pathology (ilmu penyakit) karena dikatakan sebagai orang pertama yang dengan benar menguraikan sifat alami penyakit. Namun, jauh sebelum Giovanni melakukannya, para ahli bedah Islam adalah ahli patologi pertama sesungguhnya. Ibnu Zuhr dengan benar menggambarkan sifat alami radang selaput dada (pleurisy), tuberkulosis (TBC) dan radang kantung jantung (pericardistis).  Az-Zahrawi dengan teliti mendokumentasikan ilmu penyakit dari hydrocephalus (air di otak) dan penyakit-penyakit sejak lahir lainnya.  Ibnu Al-Quff dan Ibnu An-Nafs memberi uraian-uraian sempurna tentang penyakit-penyakit peredaran darah.
Sejak 1140-an
Para ahli matematik Islam memperkenalkan bilangan negatif untuk digunakan dalam berbagai fungsi aritmetika sedikitnya 400 tahun sebelum Geronimo Cardano mengakui telah memperkenalkannya dalam tahun 1545, dengan mengatakan bahwa angka-angka bisa kurang dari nol.
Sejak 1160
Mata air - mata air Nil yang mengalir melalui danau - danau besar di Khatulistiwa telah ditetapkan dengan seksama oleh Al-Idrisi, sedangkan orang-orang Eropa baru menemukannya pada paruh kedua abad ke-19.
Sejak 1200-an
Informasinya pada tahun 1614, John Napier menemukan logaritma dan tabel logaritmik, namun sejak abad ke-13 para ahli matematika Islam sudah menemukannya dan tabel logaritmik seperti itu sudah umum di dalam dunia pengetahuan Islam pada masa itu.
Sejak 1205
Amir Ya’qub dalam pertempuran Mahdiyya telah menggunakan artileri sebagai senjata terakhir. Pada tahun 1273, Sultan Abu Yusuf pada pertempuran Sijilmasa di Maroko Selatan mempergunakan meriam-meriam.
Sejak 1300-an
Dimulai abad Renaisans ditemukan kembali cerahnya peradaban Yunani dan Romawi (yang dianggap sebagai “klasik”) ketika keduanya mengalami masa keemasan. Tampak bahwa kebangkitan Eropa yang diawali dengan Renaisans erat hubungannya dengan kembalinya penerjemahan buku-buku ilmiah Islam ke dalam bahasa Latin, yaitu Gerbert d’Aurillac, Gerard da Cremona, Roger Bacon. Dikatakan bahwa tahun 1454, Johan Gutenberg (1398 – 1468) menemukan mesin cetak paling canggih di abad pertengahan. Faktanya, alat cetak berbahan kuningan yang dapat dipindahkan telah digunakan di Spanyol Islam 100 tahun sebelumnya, ketika Gutenberg belum lahir.
Sejak 1400-an
Dikatakan bahwa sistem desimal di dalam matematika pertama kali dikembangkan oleh seorang Belanda, Simon Stevin, tahun 1589.   Padahal para ahli matematika Islam adalah yang pertama menggunakan sistem desimal sebagai ganti bilangan pecahan secara besar-besaran.  Buku Al-Kashi, berjudul “Kunci kepada Aritmatika”, yang ditulis pada awal abad ke-15 dan menjadi stimulus untuk aplikasi sistematis sistem desimal untuk seluruh bilangan dan pecahan-pecahannya.
Sejak 1600-an
Francis Bacon menyebarluaskan teori induksi dan percobaan-percobaan ilmiah (eksperimen) atau empirisme ilmiah dengan alat cetak buku buatan Johan Gotenburg buku-buku tersebut dicetak, yang mana metode tersebut sebetulnya merupakan jiplakan Bacon dari ilmu pengetahuan di dunia Islam.

Dari penjabaran di atas, terlihat begitu banyak peran dan partisipasi ilmuan muslim dalam perkembangan jaman.
Penjabaran di atas juga mengemukakan hubungan perkembangan sains di dunia islam dan perkembangan sains di Yunani. Bahwa data ilmiah dalam jumlah besar dan teori-teori yang datang ke dalam tradisi ilmiah Islam dari sumber-sumber Yunani dan menerjemahkan buku- buku filsafat dari bahasa Yunani, dan begitu sebaliknya.

Sekian
dan
Terima kasih
^_^






KERANGKA ACUAN INERSIAL DAN NON INERSIAL

TRANSFORMASI KERANGKA ACUAN NON INERSIA

1.      PENGERTIAN KERANGKA ACUAN
Kerangka acuan adalah (1). suatu perspektif dari mana suatu sistem diamati. Dalam bidang fisika, suatu kerangka acuan memberikan suatu pusat koordinat relatif terhadap seorang pengamat yang dapat mengukur gerakan dan posisi semua titik yang terdapat dalam sistem, termasuk orientasi obyek di dalamnya. (2) adalah kumpulan dari semua observer titik yang saling diam

2.      JENIS KERANGKA ACUAN
Terdapat dua jenis kerangka acuan, yaitu: kerangka acuan inersia dan non-inersia. Jenis yang pertama adalah jenis kerangka acuan yang telah diisyaratkan oleh prinsip relativitas Newtonian.

3.      KERANGKA ACUAN INERSIA
Suatu kerangka acuan inersia bertranslasi dengan suatu kecepatan konstan, yang berarti kerangka acuan itu tidak berotasi (hanya bertranslasi) dan pusat koordinatnya bergerak dengan kecepatan konstan di sepanjang sebuah garis lurus (dengan kecepatan tetap, tanpa adanya komponen percepatan). Dalam kerangka acuan inersia, berlaku hukum pertama Newton (inersia) dan juga hukum gerak Newton.
Beberapa cara untuk mendeskripsikan secara singkat suatu kerangka acuan inersial. Suatu kerangka acuan inersial adalah suatu kerangka acuan yang :
    1. Bergerak dengan kecepatan konstan 
    2. Tidak bergerak dipercepat
    3. Dimana hukum inersia berlaku
    4.  Dimana hukum gerak Newton berlaku
    5. Dimana tidak terdapat gaya-gaya fiktif.

Secara umum apabila suatu kerangka acuan inersia telah dipilih, maka diharapkan bahwa pengamatan yang dilakukan langsung pada obyek pengamatan itu atau hanya dari kerangka acuan relatif yang dipilih akan memberikan hasil pengamatan yang sama. Kerangka acuan inersia dibagi menjadi dua, yaitu kerangka acuan yang diam dan kerangka acuan yang bergerak lurus beraturan.


Kerangka acuan yang diam

Sebagai ilustrasi di bawah ini diambil kasus sebuah benda dijatuhkan tanpa kecepatan awal (gerak jatuh bebas) dari atas sebuah gedung. Dimisalkan terdapat kemungkinan tiga pilihan titik (di atas gedung, di tengah dan di bawah) dan dua arah (ke atas dan ke bawah) untuk menentukan kerangka acuan inersial. Di sini diambil kasus khusus, yaitu antara koordinat semesta dan koordinat pengamat tidak saling bergerak satu sama lain (kecepatan konstan = 0).

Kerangka acuan yang bergerak lurus beraturan

Ilustrasi dalam contoh ini adalah seorang pengamat P1 sedang berada di atas sebuah bus  B yang bergerak lurus beraturan (V=tetap) terhadap pengamat lain P2 yang diam di suatu tempat. Sebuah obyek O di jatuh bebaskan di atas bis. Kedua pengamat harus mengukur jarak tempuh dan waktu tempuh yang sama (dari posisi awal dijatuhkan sampai mencapai atap bis) karena kedua pengamat dilihat dari yang lainnya berada pada kerangka acuan inersial.

4.      KERANGKA ACUAN NON INERSIA
Suatu kerangka acuan non-inersia, sebagai contoh mobil yang bergerak melingkar, atau komidi putar yang sedang berputar, berakselerasi atau/dan berputar. Hukum pertama Newton tidak berlaku dalam kerangka acuan non-inersial, yang terlihat dengan adanya percepatan pada obyek tanpa adanya gaya yang menyebabkannya dalam kerangka acuan tersebut. Kecepatan konstan saja tidak cukup untuk membuat suatu kerangka acuan menjadi kerangka acuan inersia, ia juga harus bergerak dalam garis lurus. Gerak berputar atau melengkung akan menyebabkan kerangka acuan tidak lagi menjadi inersia dikarenakan munculnya percepatan sentripetal.
Beberapa cara singkat untuk mendeskripsikan kerangka acuan non-inersia, yaitu, suatu kerangka acuan non-inersia adalah suatu kerangka acuan yang :
v  Kecepatannya berubah (berubah dipercepat, diperlambat atau bergerak dalam lintasan tidak lurus, berbelok-belok).
v  Dipercepat.
v  Dimana hukum inersia tidak lagi berlaku.
v  Dimana muncul gaya-gaya fiktif agar hukum gerak Newton tetap berlaku.
Contoh sederhana kerangka acuan non-inersial adalah apabila suatu kerangka acuan bergerak lurus dipercepat atau bergerak melingkar (rotasi). 

Pegas dalam lift

Suatu contoh sederhana kerangka acuan non-inersia adalah kerangka acuan yang diletakkan dalam suatu lift dipercepat (baik ke atas maupun ke bawah). Suatu benda dan pegas diletakkan di dalam lift untuk membuktikan hal tersebut. Pengamat P1 adalah pengamat dalam lift yang tidak bergerak terhadap obyek O berupa suatu massa dan pegas, sedangkan pengamat P2 adalah pengamat yang diam terhadap tanah. Bila lift merupakan suatu kerangka acuan inersial (a=0) maka panjang pegas adalah sama seperti panjang pegas mula-mula.
Akan tetapi bila lift dipercepat maka panjang pegas akan berubah. Pengamat P1 akan menyaksikan suatu gaya fiktif bekerja pada pegas yang menyebabkan panjangnya berubah, padahal tidak ada gaya yang dikenakan padanya. Lain halnya dengan pengamat P2 yang dengan jelas melihat mengapa pegas dapat berubah panjangnya. Hal ini dikarenakan lift yang bergerak dipercepat memberikan gaya normal kepada pegas sehingga panjangnya berubah.

Gerak melingkar

Gerak melingkar merupakan contoh sederhana lain dari suatu tempat di mana peletakan suatu kerangka acuan padanya akan menyebabkan kerangka acuan menjadi non-inersia, walapun gerak melingkar yang dimaksud memiliki kecepatan putar tetap (gerak melingkar beraturan). Kecepatan putaran tetap adalah kecepatan linier yang diubah selalu arahnya setiap saat (dipercepat) dengan teratur, jadi pada dasarnya adalah suatu gerak berubah beraturan.
Dalam gerak melingkar baik yang vertikal, horisontal maupun di antaranya, terdapat perbedaan pengamatan antara pengamat yang diam di atas tanah P2 dengan pengamat yang bergerak bersama obyek O yang diamati P1, Pengamat P2 dengan jelas melihat adanya gaya tarik menuju pusat yang selalu merubah arah gerak obyek sehingga bergerak melingkar (tanpa adanya gaya ini obyek akan terlempar keluar, hukum inersia Newton), akan tetapi P1 tidak menyadari hal ini. P1 tidak mengerti mengapa ia tidak jatuh (meluncur) padahal ia membuat sudut A dengan arah vertikal. Dalam kasus ini timbul gaya fiktif yang seakan-akan menahan pengamat P1 sehingga tidak jatuh.