HUKUM NEWTON
Hukum Newton sudah tidak asing lagi bagi teman – teman yang belajar fisika. Hukum
Newton disebut juga hukum tentang gerak. Hukum Newton dikemukakan oleh Isaac
Newton yang terinspirasi ketika melihat buah apel yang jatuh dari pohonnya.
A. Hukum I Newton
Hukum ini sering juga disebut sebagai hukum inersia (kelembaman).
Hukum I Newton berbunyi “Jika
resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam
akan terus diam. Sedangkan, benda yang mula-mula bergerak, akan terus bergerak
dengan kecepatan tetap”.
Pernyataan Hukum I Newton ini secara
matematis dapat dituliskan sebagai:
rumus : ΣF = 0 (Jumlah dari semua gaya yang bekerja sama dengan nol.)
Contoh:
- Penumpang
akan serasa terdorong kedepan saat mobil yang bergerak cepat direm
mendadak.
- Koin
yang berada di atas kertas di meja akan tetap disana ketika kertas ditarik
secara cepat.
- Ayunan
bandul sederhana.
- Pemakaian roda gila pada mesin mobil.
B. Hukum II Newton
Hukum ini berbunyi “Percepatan dari suatu benda akan sebanding
dengan jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan
berbanding terbalik dengan massanya“
Gaya dinyatakan dalam satuan Newton,
massa dalam satuan kg dan percepatan dalam satuan meter per detik. Semakin
besar massa benda maka semakin besar gaya yang diperlukan dan semakin besar
percepatan suatu benda maka gaya yang diperlukan juga akan semakin besar Hukum
II Newton ini dapat pula dinyatakan dengan laju perubahan momentum sebuah benda
yang bergerak sebanding dan searah dengan gaya yang mempengaruhinya dan
diformulasikan sebagai:
Hukum II Newton dituliskan a
= ∑F / m atau ∑F = m . a
Contoh
- Mobil
yang melaju dijalan raya akan mendapatkan percepatan yang sebanding dengan
gaya dan berbading terbalik dengan massa mobil tersebut
C. Hukum III Newton
Hukum
ini sering juga disebut dengan hukum aksi-reaksi. Hukum ini berbunyi “Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda
lain maka benda yang di kenai gaya akan mengerjakan gaya yang besarnya sama
dengan gaya yang di terima dari benda pertama tetapi arahnya berlawanan”.
Hukum
ini menyatakan jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain, maka benda
yang kedua ini akan mengerjakan gaya pada benda pertama yang besarnya sama dan
arahnya berlawanan. Secara matematis dituliskan sebagai:
Faksi = -Freaksi
Besarnya gaya reaksi sama dengan besarnya gaya aksi. Tanda negatif menyatakan
bahwa arah gaya reaksi berlawanan dengan arah gaya aksi.
Contoh:
- Adanya
gaya gravitasi
- Peristiwa
gaya magnet
- Gaya listrik
Contoh Soal
1.Beberapa gaya bekerja pada benda
yang massanya 5 kg seperti gambar. Jika gaya gesekan antara benda dengan papan
nol, maka percepatan yang dialami benda adalah . . ..
A. 1 m/s2
B. 4 m/s2
C. 5 m/s2
D. 9 m/s2
Pembahasan
Diketahui :
Gaya 1 (F1) = 15 Newton (arah ke kiri)
Gaya 2 (F2) = 10 Newton (arah ke kiri)
Gaya 3 (F3) = 20 Newton (arah ke kanan)
Massa benda (m) = 5 kilogram
Ditanya : Percepatan yang dialami benda (a)
Jawab :
Resultan gaya :
∑F = F1 + F2 – F3
∑F = 15 + 10 – 20
∑F = 25 – 20
∑F = 5 Newton
∑F = 5 kg m/s2
Arah resultan gaya sama dengan arah gaya 1 dan arah gaya 2 yakni ke kiri.
Rumus hukum II Newton :
∑F = m a
5 kg m/s2 = (5
kg) a
5 m/s2 = (5)
a
a = (5 m/s2) / 5
a = 1 m/s2
Besar percepatan benda adalah 1 m/s2. Arah percepatan
benda = arah gerak benda = arah resultan gaya = ke kiri
Jawaban yang benar adalah A.
2.Perhatikan gambar gaya-gaya yang
bekerja pada benda berikut! Jika massa benda tersebut 2 kg, percepatanyang
akan terjadi pada benda adalah
….
A. 12,5 m/s2
B. 7,5 m/s2
C. 5,0 m/s2
D. 2,5 m/s2
Pembahasan
Diketahui :
Gaya 1 (F1) = 10 Newton (arah ke kiri)
Gaya 2 (F2) = 10 Newton (arah ke kanan)
Gaya 3 (F3) = 5 Newton (arah ke kanan)
Massa benda (m) = 2 kilogram
Ditanya : Percepatan yang dialami benda (a)
Jawab :
Resultan gaya :
∑F = F2 + F3 – F1
∑F = 10 + 5 – 10
∑F = 15 – 10
∑F = 5 Newton
∑F = 5 kg m/s2
Arah resultan gaya sama dengan arah gaya 2 dan arah gaya 3 yakni ke kanan.
Rumus hukum II Newton :
∑F = m a
5 kg m/s2 = (2
kg) a
5 m/s2 = (2)
a
a = (5 m/s2) / 2
a = 2,5 m/s2
Besar percepatan benda adalah 2 m/s2. Arah percepatan
benda = arah gerak benda = arah resultan gaya = ke kanan
Jawaban yang benar adalah D.
3. Beberapa gaya bekerja pada benda B seperti
gambar. Bila massa benda B = 4 kg,
percepatan yang dialami B adalah….
A. 2,5 m/s2
B. 4,0 m/s2
C. 5,0 m/s2
D. 9,0 m/s2
Pembahasan
Diketahui :
Gaya 1 (F1) = 20 Newton (arah ke kanan)
Gaya 2 (F2) = 6 Newton (arah ke kanan)
Gaya 3 (F3) = 10 Newton (arah ke kiri)
Massa benda (m) = 4 kilogram
Ditanya : Percepatan yang dialami B (a)
Jawab :
Resultan gaya :
∑F = F1 + F2 – F3
∑F = 20 + 6 – 10
∑F = 26 – 10
∑F = 16 Newton
∑F = 16 kg m/s2
Arah resultan gaya sama dengan arah gaya 1 dan arah gaya 1 yakni ke kanan.
Rumus hukum II Newton :
∑F = m a
16 kg m/s2 = (4
kg) a
16 m/s2 = (4)
a
a = (16 m/s2) / 4
a = 4 m/s2
Besar percepatan benda adalah 4 m/s2. Arah percepatan
benda = arah gerak benda = arah resultan gaya = ke kanan
Jawaban yang benar adalah B
