Hukum Newton -

Hukum Newton yakni hukum yg menggambarkan kekerabatan antara gaya yg melakukan pekerjaan pada suatu benda & gerak yg disebabkannya. Hukum gerak ini merupakan pondasi mekanika klasik yg dijabarkan dlm tiga Hukum Fisika.

Sesuai dgn namanya, Hukum Newton dikemukaan oleh spesialis fisika, matematika, & filsafat dr Inggris yg bernama Sir Isaac Newton (1643 – 1722). Ia menemukan hukum gravitasi, aturan gerak, kalkulus, teleskop pantul, & spektrum.

(Lihat juga: Gaya Gesek & Gerak Parabola)

Potret Sir Isaac Newton

foto isaac newton

[Sumber: biography.com]

Agar ananda memahami materi Hukum Gerak Newton dgn baik, ananda harus memahami apalagi dahulu: Gerak Lurus

Daftar Isi

Hukum Newton 1

Bunyi: “Jika resultan pada suatu benda sama dgn nol, maka benda yg diam akan tetap membisu & benda yg bergerak akan tetap bergerak dgn kecepatan tetap”.

Berdasarkan aturan ini, ananda dapat memahami bahwa suatu benda cenderung mempertahankan keadaannya. Benda yg diam akan condong untuk tetap diam & benda yg bergerak akan cenderung untuk tetap bergerak. Oleh lantaran itu, Hukum Newton I pula disebut sebagai hukum kelembaman atau aturan inersia.

Contoh penerapan Hukum Newton I mampu ananda perhatikan apabila ananda sedang dlm kendaraan yg sedang bergerak lalu direm dengan-cara mendadak, maka tubuh ananda akan terdorong ke depan. Itulah yg dimaksud dgn “kecenderungan untuk tetap melaju”. Contoh lainnya dapat ananda perhatikan apabila ananda sedang duduk pada kendaraan yg diam lalu bergerak dengan-cara mendadak, maka badan ananda akan tersentak ke belakang. Itulah yg dimaksud dgn “kecenderungan untuk tetap membisu”.

Contoh-pola diatas merupakan peristiwa kelembaman atau inersia. Sifat kelembaman suatu benda diputuskan oleh massa benda tersebut. Makin besar massa benda, maka kelembamannya akan makin besar.

Hukum Kekekalan Energi

Massa merupakan besaran inersia suatu benda. Semakin besar massa suatu benda, maka akan semakin besar gaya yg diperlukan untuk membuat benda tersebut melaksanakan akselerasi atau percepatan. Selain itu, massa benda yg besar akan lebih sulit untuk digerakkan dr posisi diam & sukar dihentikan dr kondisi bergerak.

Hukum Newton 2

Bunyi: “Percepatan suatu benda berbanding lurus dgn gaya total yg bekerja padanya & berbanding terbalik dgn massanya. Arah percepatan sama dgn arah gaya total yg melakukan pekerjaan padanya”.

Berdasarkan Hukum Newton II, ananda mampu mengerti bahwa suatu benda akan bertambah kelajuannya kalau diberikan gaya total yg arahnya sama dgn arah gerak benda. Akan namun, jikalau arah gaya total yg diberikan pada benda tersebut bertentangan dgn arah gerak benda maka gaya tersebut akan memperkecil laju benda atau bahkan menghentikannya.

Karena perubahan kelajuan atau kecepatan merupakan percepatan. Maka dapat ditarik kesimpulan bahwa gaya total yg diberikan pada benda dapat menimbulkan percepatan. Contoh penerapan aturan Newton II mampu ananda perhatikan apabila ananda menendang suatu bola (artinya ananda memberikan gaya pada bola), maka bola tersebut akan bergerak dgn percepatan tertentu.

Hukum Newton II dinotasikan dgn rumus:

$\Sigma F = m \cdot a$

Dimana:

$\Sigma F$ = gaya total yg bekerja pada benda (N)

$m$ = massa benda (kg)

$a$ = percepatan benda (m/s²)

Hukum Newton 3

Bunyi: “Ketika suatu benda menawarkan gaya pada benda kedua, benda kedua tersebut memperlihatkan gaya yg sama besar namun bertentangan arah kepada benda pertama.”

Contoh penerapannya adalah ketika ananda menghantam meja (artinya menunjukkan gaya pada meja), maka meja tersebut akan menawarkan gaya kembali pada tangan ananda dgn besar yg sama & berlawanan arah dgn arah gaya yg ananda berikan. Oleh lantaran itu, kian besar ananda menghantam meja, maka tangan ananda akan makin sakit lantaran meja melaksanakan gaya yg pula kian besar ke tangan kau. Perhatikan gambar dibawah.

Tekanan Hidrostatis

hukum aksi reaksi

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Hukum Newton III dinotasikan dgn rumus:

$F_1 = - F_2$

$F_ aksi = - F_ reaksi$

Dimana:

$F_1$ = gaya yg diberikan pada benda 2 (N)

$F_2$ = gaya yg diterima kembali pada benda 1 (N)

Contoh Soal

contoh soal hukum newton

Kereta M dipercepat ke kanan dgn percepatan $a_0 = 2 \: m/s^2$ . Abaikan semua tabrakan, massa katrol, & pula massa tali. Anggap g = 10 m/s². Jika $m_1 = m_2 = m_3 = 2 \: kg$ maka tegangan tali T pada tata cara …. (Simak UI 2010)

(A) 8 N

(B) 12 N

(D) 20 N

(E) 25 N

Pembahasan:

Karena yg mengalami percepatan ialah kereta M, maka kotak yg pula mengalami percepatan yg nilai & arahnya sama yaitu kotak 3 lantaran terletak dengan-cara vertikal sempurna di sebelah kanan, serta kotak 2 karena terhubung dgn kotak 3. Percepatan pada kotak satu tak sama dgn nilai percepatan pada kotak 2 & 3.

Persamaan Hukum Newton 2 pada kotak 1 dengan-cara horizontal mampu ditullis dengan:

$\Sigma F_1 = m_1 \cdot a_1 \newline \newline T = m_1 \cdot a_1$

$T = m_1 \cdot a_1 \longrightarrow$ tak mampu dijumlah.

Persamaan pada kotak 2 dengan-cara horizontal dapat ditullis dengan:

$\Sigma F_2 = m_2 \cdot a \newline \newline T_2 - T = m_2 \cdot a \newline \newline T_2 = m_2 \cdot a + T$

Persamaan pada kotak 3 dengan-cara vertikal mampu ditullis dengan:

$\Sigma F_3 = m_3 \cdot a$

$m_3 \cdot g - T_2 = m_3 \cdot a \longrightarrow$ disubstitusikan dgn persamaan kotak 2.

$m_3 \cdot g - (m_2 \cdot a + T) = m_3 \cdot a \newline \newline m_3 \cdot g - m_2 \cdot a - T = m_3 \cdot a \newline \newline m_3 \cdot g - T = m_3 \cdot a + m_2 \cdot a \newline \newline m_3 \cdot g - T = (m_3 + m_2)a$