Menerapkan Hakekat Ilmu Fisika, Metode Ilmiah,dan Keselamatan Kerja di Labolatorium.Serta peran Fisika dalam Kehidupan makalah fisika

Hakikat Fisika

Fisika sebagai salah satu bagian dari IPA, pada hakikatnya merupakan suatu kumpulan pengetahuan (a body of knowledge), cara penyelidikan (a way of investigating), dan cara berpikir (a way of thinking).

Fisika sebagai kumpulan pengetahuan
Fisika merupakan kumpulan pengetahuan yang mempelajari sifat dan gejala pada benda-benda di alam. Gejala-gejala ini mulanya ditangkap oleh indera manusia, misalnya mata sebagai alat optik dapat digunakan untuk melihat karena adanya cahaya; petir menggelegar dapat ditangkap oleh indera pendengaran; indra peraba seperti kulit, dapat merasakan panas. Melalui proses interaksi antara manusia dengan alam, manusia akan menemukan suatu pengetahuan. Hasil penemuan manusia maupun penyelidikan yang dilakukan oleh para ilmuan, selanjutnya disusun menjadi sebuah kumpulan pengetahuan (a body ofknowledge) yang disebut sebagai produk. Kumpulan pengetahuan  tersebut, dapat berupa fakta, konsep, prinsip, hukum, ramus, teori, dan model.

Pengertian Secara Umum

Fisika merupakan sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Para fisikawan atau ahli fisika mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos.

Menurut Kamus Umum Bahasa Indonesia

Fisika adalah ilmu alam, ilmu tentang zat dan  energy, seperti panas , cahaya, dan bunyi; ilmu yang  membahas materi, energi, dan interaksinya.

Pengertian Fisika secara Ontologi

Fisika adalah ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan penemuan dan pemahaman mendasar hukum-hukum yang menggerakkan Fisika adalah studi mengenai dunia anorganik fisik, sebagai lawan dari dunia organik sepertibiologi, fisiologi dan lain-lain. (physical science, Britannica Concise Encyclopedia, 2006).Atau dalam pengertian lain fisika adalah ilmu yang mempelajari/mengkaji  benda-benda yang ada di alam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta interaksi dari benda-benda di alam tersebut secara fisik dan mencoba merumuskannya secara matematis sehingga dapat dimengerti secara pasti oleh manusia untuk kemanfaatan umat manusia lebih lanjut. Jadi fisika merupakan suatu cabang ilmu pengetahuan sains yang mempelajari sesuatu yang konkret dan dapat dibuktikan secara matematis dengan menggunakan rumus-rumus persamaan yang didukung adanya penelitian yang terus dikembangkan oleh para fisikawan.

Pengertian Fisika secara Epistimologi

Menurut sejarah, fisika adalah bidang ilmu yang tertua, karena dimulai dari pengamatan-pengamatan dari gerakan benda-benda langit. Terdapat dua hal saling terkait yang tidak bisa dipisahkan di dalam fisika, yaitu pengamatan dalam eksperimen dan telaah teori. Keduanya tidak dapat dipisahkan saling tergantung satu sama lain. Untuk sesuatu yang baru teori bergantung pada hasil-hasil eksperimen, tapi di sisi lain arah eksperimen dipandu dengan adanya teori (Timo A. Nieminen, Theory versus experiment? No!, The University of Queensland, Friday, 6th October, 2006).Awal mula adanya ilmu fisika ini lebih pada berbagai macam pertanyaan yang timbul dalam benak manusia mengenai segala apa yang ada dan terjadi di alam ini yang membuat manusia melakukan berbagai upaya guna mencari jawabannya. Salah satunya adalah dengan melakukan pengamatan yang dilanjutkan dengan penelitian yang akhirnya akan mendapatkan suatu hasil sebagai jawaban berupa teori mengenai fenomena alam yang ada dalam hukum-hukum fisika.  Segala apa yang dikaji dalam fisika tidak lepas dari apa yang telah tersirat dalam Al-qur’an.

Pengertian Fisika secara Aksiologi

Manusia adalah makhluk yang memiliki tujuan di bumi ini untuk beribadah kepada Allah, ibadah ini dalam pengertian yang luas dan bukan hanya ibadah yang sifatnya khusus belaka. Untuk memaksimalkan ibadah dan penghambaan manusia pada Sang Pencipta itu, manusia harus mengenal Ayat-Ayat Kauniyah yang telah diturunkan sebagai kebenaran bagi manusia. Salah satu Ayat Kauniyah itu adalah Fisika yang seharusnya menyenangkan, karena dengan jalan demikian yang merupakan salah satu dari banyak jalan kita dapat lebih memaksimalkan potensi religiousitas kita. Ketika kita belajar fisika, kita melihat fenomena-fenomena alam yang begitu menakjubkan. Sehingga akan menambah keimanan kita sebagai hamba Allah. Tujuan fisika adalah agar kita dapat mengerti bagian dasar dari benda-benda dan interaksi antara benda-benda, jadi untuk menerangkan gejala-gejala alam. Perkembangan ilmu fisika dalam kehidupan manusia telah membawa manusia kepada kehidupan yang lebih baik.

Selain pengertian di atas para ahli juga mencoba merumuskan pengertian Fisika yaitu :

1.  Menurut Marcelo Alonso dan Edward J. Finn

“Fisika adalah suatu ilmu yang tujuannya  mempelajari komponen materi dan saling antar-aksinya. Dengan menggunakan pengertian antaraksi ini ilmuan menerangkan sifat materi dalam benda, sebagaimana gejala alam lain yang kita amati.

2.  Freedman.Pendamping, T.R.Sandin dan A.Lewis Ford

a.    Fisika adalah salah satu ilmu yang paling dasar dari ilmu pengetahuan.

b.   Fisika merupakan dasar dari semua ilmu rekayasa dan teknologi

c.    Fisika adalah ilmu eksperimental

d.   Fisika adalah proses yang membawah kita pada prinsip – prinsip umum yang mendeskripsikan bagaimana perilaku dunia fisik

e.    Fisika adalah ilmu percobaan.

3.      Paul A. Tipler

Fisika adalah ilmu pengetahuan yang paling fundamental karena merupaakan dasar dari semua bidang sains yang lain.

4.      Drs. Supiyanto, M. Si.

Fisika adalah ilmu fundamental yang menjadi tulang punggung bagi perkembangan ilmu pengetahuan.

5.      Menurut I r. Harrys SI Regar

Fisika adalah ilmu yang paling fundamental dan mencakup semua sains, baik sains benda-benda hidup maupun sains fisika.

6.      E.Budikase, dan Nyoman

Fisika adalah suatu ilmu yang lebih banyak memerlukan pemahaman daripada penghafalan.

Tujuan mempelajari fisika
Tujuan mempelajari fisika adalah agar manusia mengenai bagian-bagian dasar dari benda dan memahami interaksi antarbenda sehingga menimbulkan gejala-gejala di alam maupun lingkungan. Selain itu, agar manusia mampu menjelaskan fenomena-fenomena alam yang terjadi.Fisika juga menjadi ilmu pengetahuan yang mendasar, karena berhubungan dengan perilaku dan struktur benda, khususnya benda mati. Fisika tidak hanya berlaku untuk benda-benda berukuran besar seperti planet dan matahari. Benda-benda kecil pun seperti muon, elektron, proton, bahkan foton, dapat dijelaskan melalui ilmu fisika.Ini juga contoh tujuan mempelajari fisika:
a.)    Untuk memahami ilmu fisika sesuai kedalaman mata pelajaran atau mata kuliah.

Sebagai pelajar yang mempelajari fisika tentu agar bisa memahami kompetensi yang dimuat dalam standar isi sehingga jika menghadapi ulangan dan ujian akhir mendapat nilai tinggi. Bagi mahasiswa yang mengambil mata kuliah fisika atau yang terkait dengan fisika tentu agar bisa memahami materi yang termuat dalam sistem kredit semester sehingga setelah ujian semester mendapat nilai A atau B.

b.)    Untuk bisa berkarya dan berinovasi bagi ilmu fisika seperti melakukan penelitian.

Ilmu fisika yang kita pelajari merupa-kan hasil kerja sama para pengembangnya di seluruh dunia. Siapa saja, di mana saja, dan kapan saja, seorang pecinta fisika boleh menyumbangkan sesuatu bagi ilmu ini. Ada yang menyumbang dalam bentuk penemuan gejala atau peri laku alam baru, ada yang menyumbang gagasan untuk lebih mema-hami keterkaitan antara rangkaian gelaja dan atau perilaku alam yang sudah diketahui, bahkan ada pula yang berspekulasi meramal-kan gejala atau perilaku alam yang baru berdasarkan penalaran lebih lanjut dari gaga-san yang telah teruji kebenarannya. Berkarya untuk ilmu fisika menuntut kita untuk selalu mengetahui apa saja yang sampai kini sudah disumbangkan oleh para pengembang fisika lainnya, yang berdomisili terserak di seluruh penjuru dunia. Kita harus punya saluran komunikasi yang dapat memberikan informasi mutakhir. Komu-nikasi terbaik tentunya terjadi kalau kita sendiri dapat berada bersama dengan tokoh-tokoh pegembang utama, yang lazimnya bermukim di pusat-pusat pengembangan yang sudah membuktikan keunggulan prestasinya. Komunikasi langsung dengan pengembang fisika memungkinkan kita untuk berdiskusi timbal balik, medengar dari tangan pertama suka duka pergumulan dalam menjelajahi penelitian fisika. Jangan lupa, apa yang muncul di jurnal fisika adalah himpunan sejarah sukses (success story), tidak memuat informasi tentang jalur-jalur penelitian yang sudah cukup lama digarap tetapi tetap buntu.

Kekayaan ilmu fisika saat ini sudah begitu besarnya, sehingga rasanya mustahil bagi seseorang untuk dapat menampung seluruh ilmu itu di dalam benaknya. Seorang pengembang cukup puas dengan hanya mengikuti satu atau beberapa jalur perkembangan fisika. Pada dasarnya, fisika adalah ilmu yang kebenarannya dihakimi oleh pengamatan. Suasana berkarya akan menjadi semarak apabila peralatan yang sanggup mengungkap aspek-aspek fisika yang digarap itu terdapat ditempat yang sama. Dengan kata lain, diperlukan fasilitas dan tenaga yang memudahkan interaksi antara eksperimen dan teori yang dapat digarap ditempat yang sama.

c.)    Untuk bisa menerapkan fisika dan mengimplementasikan ke bidang lain.

Pengetahuan tentang gejala dan perilaku alam yang dihimpun dalam ilmu fisika telah banyak digunakan untuk mem-bantu profesi lain, seperti profesi di bidang rekayasa, pertanian, dan kedokteran. Fisika sering dimasukkan dalam katagori ilmu dasar. Maksudnya, untuk dapat menjadi dokter, insinyur diperlukan sejumlah penge-tahuan fisika sebagai basis pemahaman ilmu yang berkaitan dengan profesinya. Ilmu yang berkaitan dengan profesi tersebut berkem-bang tarus. Misalnya, ilmu kedokteran telah menerapkan cara pengobatan dengan radiasi, berkas laser digunakan untuk pembedahan. Pengetahuan fisika yang diperlukan untuk menangani hal ini jelas bukan lagi apa yang dulu disebut fisika dasar. Artinya diperlukan tenaga-tenaga yang sudah jauh belajar tentang fisika ilmu fisika. Keakraban ilmu fisika dengan profesi di bidang rekayasa tentunya jauh lebih dalam lagi. Tengok saja apa yang terjadi setelah prinsip laser ditemukan oleh ilmu fisika beberapa tahun beselang. Produk-produk teknologi baru yang menggunakan laser bermunculan, seperti: alat pemotong baja, pengarah dalam pemetaan, kaset vidio dan audio, printers, dst.

d.)   Untuk menjadi guru fisika atau dosen fisika.

Guru merupakan penyambung untuk mewariskan ilmu dari satu generasi ke generasi berikutnya. Ia memang bukan pembuat ilmu, tetapi ia dituntut untuk tahu benar tentang ilmu yang ingin dipindah tangankan ke generasi muda. Sebab jika tidak, kita khawatir bahwa yang diwariskan adalah hal-hal yang keliru sehingga arti pewarisan itu menjadi tidak bermakna. Di samping memiliki pengetahuan yang benar tentang ilmu fisika, iapun perlu memperlajari teknik komunikasi. Sebaiknya teknik komu-nikasi tidak hanya satu corak, sebab yang belajar fisika adalah orang-orang yang bermacam-macam pembawaannya. Pengem-bangan alternatif teknik komunikasi maru-pakan bagian dari kehidupan profesinya sebagai guru fisika.

Bidang kajian fisika
Telah disebutkan sebelumnya, bahwa fisika merupakan ilmu yang paling mendasar dari semua cabang sains (IPA) dan berhubungan dengan perilaku dan struktur materi. Banyak bidang yang dapat dikaji dalam fisika, misalnya mekanika, gelombang dan optik,listrik dan magnet,termodinamika, relativitas, dan sebagainya. Mekanika misalnya, merupakan ilmu fisika tertua yang mempelajari tentang gerak, penyebab dan akibatnya.

Fisika terbagi menjadi fisika klasik dan fisika modem. Fisika klasik adalah Fisika yang didasari pada prinsip-prinsip yang dikembangkan sebelum bangkitnya teori kuantum, misalnya, mekanika, optika, termodinamika, dan magnet. Sedangkan fisika modern merupakan salah satu bagian dari ilmu fisika yang mempelajari perilaku materi dan energi pada skala atomik, serta partikel-partikel subatomik atau gelombang. Fisika modern berkembang pesat pada abad ke-20 dan ke-21 sejak penemuan teori relativitas Einstein dan radioaktivitas oleh pasangan suami istri Pierre Currie dan Marie Currie.

Fisika sebagai cara penyelidikan
Fisika sebagai cara penyelidikan (a way of investigating),merupakan proses yang memberikan gambaran tentang berbagai kegiatan penemuan yang dilakukan para ilmuan, untuk menyusun suatu ilmu pengetahuan. Sebagai dasar dari semua cabang sains (IPA), proses pengamatan atau penyelidikan menjadi kegiatan penting dalam fisika. Fisika tidak akan berkembang tanpa adanya pengamatan yang dikemas dalam rangkaian kegiatan percobaan atau eksperimen. Kegiatan ilmiah tersebut dilakukan untuk membuktikan kebenaran suatu teori, atau untuk menciptakan teori baru.Selain itu, yang tidak kalah penting adalah kegiatan pengukuran dalam fisika. Dalam kegiatan pengukuran, kesesuaian alat-alat ukur yang digunakan untuk memperoleh data pengukuran harus kamu perhatikan. Alat ukur harus digunakan sesuai fungsinya. Misalnya, ketika kamu menggunakan multimeter, kamu harus menggunakan alat tersebut untuk mengukur tegangan atau hambatan. Karenanya, tidak tepat kamu menggunakan multimeter untuk mengukur  suhu badanmu. Teori dalam Fisika akan berkembang seiring perkembangan percobaan yang dilakukan para ilmuan. Namun, tidak selamanya teori dirumuskan melalui kegiatan pengamatan. Kehebatan dalam berimajinasi oleh para ilmuan, ternyata mampu menghadirkan teori baru yang dapat digunakan untuk menjelaskan suatu pengamatan. Teori relativitas, teori elektromagnetik tentang cahaya, dan hukum gravitasi universal Newton, merupakan sederetan hasil imajinasi cerdas para ilmuan.

Fisika sebagai cara berpikir
Untuk mewujudkan suatu produk fisika, diperlukan pemikiran dan kreatifitas pada proses pengamatan atau penyelidikan fisika, oleh para ilmuan fisika (a way of thinking). Dalam proses berpikir dan berkreasi, tentu harus diiringi dengan sikap-sikap ilmiah yang harus diterapkan seperti jujur, rasa ingin tahu, bertanggungjawab, disiplin, dan sebagainya. Kegiatan pemikiran para ilmuwan fisika, dipandang sebagai kegiatan kreatif karena ide-ide dan penjelasan-penjelasan dari suatu gejala alam, dianalisis dalam pikiran. Karenanya, pemikiran para ilmuwan sangat berkaitan dengan hakikat fisika sebagai sikap

METODOLOGI ILMIAH

Pembahasan sebelumnya menjelaskan bahwa saintis adalah orang yang berusaha untuk mempelajari dan mengamati fenomena alam. Proses mengamati dan mempelajari fenomena alam disebut metodologi ilmiah. Metodologi ilmiah tidak memiliki standar baku yang pasti sehingga saintis sangat dimungkinkan untuk mengembangkan metodologinya sendiri. Namun, mayoritas metodologi penelitian menggunakan pola yang umum seperti gambar berikut, Saintis mengawali suatu investigasi berdasarkan rasa ingin tahunya. Rasa ingin tahu tersebut memunculkan keinginan untuk bertanya tentang segala sesuatu yang dilihatnya. Untuk menjawab semua rasa penasaran, Saintis melakukan diskusi dengan berbagai pihak untuk mendapatkan banyak sudut pandang tentang suatu fenomena. Selain itu, Saintis juga melakukan kajian ilmiah dengan membaca buku-buku ataupun jurnal untuk memperkaya informasi. Setelah itu, saintis memprediksi jawaban atas fenomena tersebut dengan suatu hipotesis. Untuk mendapatkan jawaban yang lebih meyakinkan, saintis biasanya melaksanakan observasi lanjutan/menguji fenomena/melakukan permodelan. Hasil dari kegiatan dianalisis dengan berbagai metode/sudut pandang. Hasil analisis kemudian disimpulkan dan dikomunikasikan dengan pihak lain untuk dapat mengkritisi hasil yang diperoleh. Jika hipotesis sesuai maka diperlukan pengulangan investigasi untuk lebih meyakinkan dan jika hipotesis tidak sesuai maka diperlukan pengubahan hipotesis dan dilanjutkan dengan investigasi. Berikut adalah contoh dari metode ilmiah :

-          Membuat pertanyaan ilmiah

Langkah pertama dalam metode ilmiah adalah menentukan masalah yang akan dipecahkan, dan untuk menemukan masalah kita perlu membuat pertanyaan Karena bertanya merupakan salah satu indikator seseorang untuk mendapatkan jawaban dari rasa ingin tahunya.

-          Membuat Hipotesis

Hipotesis adalah dugaan atau prediksi sementara terhadap masalah berdasarkan data dan informasi yang telah diperoleh sebelumnya. Kebenaran dari hipotesis yang diajukan ini belum pasti, jadi harus dilakukan pengujian dan penelitian lebih lanjut untuk membuktikan hal tersebut.

-          Menguji Hipotesis

Hipotesis yang telah dibuat perlu diuji kebenarannya. Caranya yaitu dengan melakukan eksperimen atau percobaan. Eksperimen adalah serangkaian kegiatan yang dilakukan untuk menguji dan membuktikan hipotesis yang telah disampaikan sebelumnya. Tujuan dari eksperimen adalah untuk membuktikan hipotesis dengan didukung oleh bukti yang nyata. Untuk mendapatkan hasil yang pasti, eksperimen bisa dilakukan lebih dari satu kali.

-          Membuat Kesimpulan

Kesimpulan adalahhasil akhir yang diperoleh setelah melewati serangkaian metode-metode ilmiah diatas. Kesimpulan dibuat berdasarkan hasil dari eksperimen. Kesimpulan bisa sesuai (menerima)hipotesis, namun bisa juga tidak sesuai (menolak)hipotesis.

Keselamatan Kerja di Laboratorium

Dalam melakukan eksperimen, pada umumnya dilakukan di laboratorium. Selama di dalam laboratorium diusahakan memakai peralatan perlindungan diri agar tidak membahayakan diri. Peralatan tersebut diantaranya Jas Praktikum, kacamata laboratorium, masker hidung.Di setiap laboratorium memilki aturan-aturan yang harus dijalankan dan ditaati oleh praktikan. Tata tertib tersebut diantaranya:

a.       Siswa masuk dalam laboratorium harus didampingi guru pendamping praktikum.

b.      Menggunakan baju khusus (jas lab) untuk bekerja di dalam laboratorium saat melakukan percobaan.

c.       Dilarang mencicipi bahan kimia

d.      Mencium bahan kimia tidak boleh langsung menghirup uapnya dari wadah. Cara mencium bahan kimia dengan cara mengibaskan tangan diatas botol atau wadah zat yang mengeluarkan uap kearah hidung sampai baunya terdeteksi.

e.       Hendaknya selalu berhati-hati dan menghindari kebakaran.Kayu atau kertas yang terbakar atau membara jangan diletakkan ataudibuang pada tempat sampah, untuk menyalakan pemanas, jangan menggunakan kertas yang dibakar.

f.        Jika terjadi kecelakaan,barang pecah, atau alat rusak,harus segera dilaporkan kepada guru yang bertugas pada waktu itu

g.      Jangan mecampurkan bahan kimia secara sembarangan, alat dan bahan kimia harus digunakan menurut petunjuk yang diberikan

h.      Pada saat memanaskan bahan-bahan kimia dalam tabung reaksi, mulut tabung jangan diarahkan ke teman di dekat anda

i.        Supaya tidak memegangbenda panas tampak diketahui sebelumnya, rasakan suhu benda itu terlebih dahulu dengan mendekatkan

j.        Jika memasukan pipa kaca ke dalam sumbat karet,gunakan gliserin atau pelicin yang lain dan lindungi tangan dengan kain. jika reaksi yang terjadi adalah reaksi organik, maka pelicin yang digunakan adalah air

k.      Setelah digunakan, alat-alat harus dibersihkan, kemudian dikembalikan ketempat semula. Sebelum di tinggal, meja praktikum harus dalam keadaan bersih dan kering

l.        Setelah praktikum selesai, tangan harus dicuci hingga bersih (dengan sabun).