Hukum Gerak Newton | Penjelasan Beserta Contoh Soal
Ittekcno.blogspot.com – pada artikel ini kita akan sama-sama mempelajari tentang hukum gerak newton. Materi tentang hukum gerak newton ini wajib kalian pahami karena sangat sering masuk dalam soal-soal ujian, baik itu tingkat SMA maupun perguruan tinggi. Materi ini juga sering menjadi soal-soal olimpiade fisika.
Sebelum kita membahas tentang hukum newton, kita harus tahu terlebih dahulu siapa sih yang membuat hukum ini. Orang tersebut bernama Isaac Newton. Mari bersama mengenal sosok ini lebih jauh.
Siapa itu Isaac Newton
Isaac Newton adalah seorang ahli matematika, fisika dan juga ilmu filsafat. Beliau berkebangsaan Inggris, lahir pada tahun 1643 dan wafat pada tahun 1722. Dalam hidupnya beliau telah menyumbangkan ilmu pengetahuan yang sangat bermanfaat dan sampai sekarang masih terus digunakan.
Isaac Newton pertama kali mengemukakan tentang hukum newton pada tahun 1687 dalam karyanya yang berjudul “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (prinsip matematika dalam filsafat alam). Karyanya ini kemudian menjadi dasar terhadap perkembangan ilmu matematika dan fisika sampai saat ini.
Atas jasa dan dedikasi beliau dalam ilmu matematika dan fisika, pada tahun 1705 kerajaan Inggris memberikan gelar bangsawan kehormatan kepadanya.
Konsep Hukum Gerak Newton
Pada dasarnya hukum newton merupakan hukum yang menjelaskan tentang hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkan gaya tersebut. Hukum ini kemudian menjadi pembahasan selama hampir 3 abad dalam bidang keilmuan fisika dan matematika. Melalui pembahasan yang sangat panjang itu, hukum ini kemudian dirangkum menjadi 3, yaitu: Hukum newton I, II, dan III.
Hukum Newton I
Bunyi hukum I newton adalah sebagai berikut “Setiap benda akan mempertahankan keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya yang bekerja untuk mengubahnya”.
Dari bunyi hukum I newton tersebut, kita dapat menyimpulkan 2 hal yaitu:
1. Benda yang diam akan tetap diam kecuali ada gaya yang bekerja pada benda tersebut.
2. Apabila ada sebuah benda bergerak, kecepatan benda tersebut tidak akan berubah/ tetap konstan kecuali ada resultan gaya yang bekerja pada benda bergerak tersebut (Resultan gaya ≠ 0)
Hukum I newton ini menggambarkan sifat suatu benda yang selalu mempertahankan keadaan diam atau bergeraknya. Istilah untuk hal seperti ini adalah inersia atau kelambaman. Dengan kata lain hukum I newton bisa juga kita sebut dengan hukum kelambaman.
Contoh penerapan dari hukum gerak newton I dalam kehidupan sehari-hari adalah ketika kita berada dalam sebuah mobil yang bergerak, kemudian mobil tersebut berhenti dengan tiba-tiba (bisa karena diam maupun karena menabrak sesuatu), maka semua muatan mobil tersebut baik itu penumpang ataupun benda mati akan terdorong ke depan. Dorongan ke depan inilah yang membuktikan kecenderungan benda yang bergerak akan bertahan untuk tetap bergerak.
Persamaan yang dipakai dalam hukum I newton ini adalah:
∑F = 0
Contoh soal Hukum Newton I
Berikut adalah beberapa contoh soal yang berhubungan dengan hukum I newton.
1. perhatikan gambar berikut;
Perhatikan gambar diatas. Terdapat 3 buah gaya dimana F1 = 30 N, F2 = 35 N, dan F3 = x , yang bekerja pada benda A. jika benda A tetap diam, berakah besar F3 atau x ?
Jawab:
Karena benda A tetap diam, sesuai dengan hukum I newton, maka:
∑F= 0
F1 + F2 + F3 = 0
Sehingga diperoleh:
F3 = F1 + F2
= 30 N + 35 N
= 65 N
2. perhatikan gambar berikut ;
Gambar diatas menujukkan sebuah benda yang mempunyai massa 10 kg sedang digantung dengan tali. Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10m/s², maka hitunglah besar gaya tegangan tali!
Jawab:
Dik: m = 10kg
g = 10m/s²
Dit= T= ?
Peny:
∑F = 0
T – W = 0
T = W
= m.g
= 10kg. 10m/s²
= 100 N
Hukum Newton 2
Bunyi hukum II Newton “ perubahan dari gerak selalu berbanding lurus terhadap gaya yang bekerja, dan memiliki arah yang sama dengan garis normal dari titik singgung gaya benda”.
Pada dasarnya hukum II Newton ini menjelaskan bahwa perubahan atau percepatan suatu benda yang disebabkan oleh sebuah gaya akan berbanding lurus dengan besarnya gaya yang bekerja pada benda tersebut, dan akan berbanding terbalik dengan massa dari bendanya.
Baca Juga :
Hukum II Newton juga menjelaskan bahwa arah perubahan sebuah benda akan berbanding lurus/ sama dengan arah gaya yang bekerja pada benda tersebut.
Catatan : perubahan yang dimaksud disini adalah bisa berupa percepatan ataupun perlambatan.
Persamaan yang digunakan dalam hukum II Newton adalah:
∑F = m.a
Dimana:
∑F = gaya total yang bekerja pada benda (N)
m = massa benda (kg)
a = percepatan/perlambatan benda (m/s²)
contoh soal Hukum Newton 2
berikut adalah beberapa contoh soal Hukum II Newton.
1. Hitunglah massa sebuah mobil yang sedang bergerak dengan percepatan 2 m/s² dan menghasilkan gaya sebesar 8000 N.
Jawab:
Dik : ∑F= 8000 N
a= 2 m/s²
dit: m=..?
peny:
2. Perhatikan gambar berikut:
Pada gambar diatas, dua buah gaya masing-masing besarnya 10 N, keduanya bekerja pada benda yang massanya 5 kg.
Tentukanlah:
a. Resultan gayanya
b. Percepatannya
Jawab:
a. Gunakan persamaan dalam penjumlahan vektor.
b. Massa benda adalah 5 kg, maka:
Hukum Newton 3
Bunyi hukum III Newton “ untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah, atau gaya dari dua benda pada satu sama lain salalu sama besar dan berlawanan arah”.
Hukum III Newton menjelaskan bahwa jika suatu benda x memberikan gaya pada benda y, maka benda y akan memberikan kembali gaya pada benda x tadi, yang besar gayanya sama namun arahnya berlawanan.
Dengan kata lain, jika sebuah benda x memberikan gaya sebesar F (aksi) pada benda y, maka benda y juga akan memberikan gaya sebesar F (reaksi) kepada benda x.
Dari penjelasan tentang hukum III newton di atas, dapat kita simpulkan bahwa “ setiap ada aksi, pada ada reaksi”. Sehingga hukum ini juga dikenal dengan hukum aksi reaksi.
Persamaan yang digunakan pada hukum III newton adalah:
Faksi = Freaksi
Contoh Hukum Newton 3
Penerapan hukum III newton ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari kita. Salah satu contohnya adalah ketika seorang anak dengan sepatu roda berdiri berhadapan dengan dinding, lalu anak tersebut memberikan sebuah gaya yang berupa dorongan kepada dinding tersebut, hasilnya adalah anak tersebut bergerak mundur dengan sendirinya. Hal ini terjadi karena anak tersebut menerima gaya reaksi dari dinding.
Demikianlah materi kita tentang hukum gerak Newton. Semoga artikel ini bisa bermanfaat dan menambah ilmu pengetahuan kalian.
Terima kasih!!!