Minggu, 28 Juli 2019
Pengertian Hukum Newton
Hukum Newton adalah hukum yang mengatur tentang gerak. Hukum gerak Newton itu sendiri merupakan hukum yang fundamental. Artinya, pertama hukum ini tidak dapat dibuktikan dari prinsip-prinsip lain. Kedua, hukum ini memungkinkan kita agar dapat memahami jenis gerak yang paling umum yang merupakan dasar mekanika klasik.
Hukum gerak Newton adalah tiga hukum yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Ketiga hukum gerak ini pertama dirangkum oleh Isaac Newton dalam karyanya Philosophi Naturalis Principa Mathematica, pertama kali ditebitkan pada 05 Juli 1687.
Bunyi Hukum Newton 1
“Jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol maka benda diam akan tetap diam dan benda bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan“.
Hukun Newton Pertama Sebagai Hukum Kelembaman
Hukum pertama Newton menyatakan bahwa sebuah benda dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan akan tetap diam atau akan terus bergerak dengan kecepatan konstan kecuali ada gaya eksternal yang bekerja pada benda itu. Kecenderungan ini digambarkan dengan mengatakan bahwa benda mempunyai kelembaman.
Benda yang mula-mula diam akan mempertahankan keadaan diamnya (malas bergerak), dan benda yang mula-mula bergerak akan mempertahankan keadaan bergeraknya (malas berhenti). Sifat benda yang cenderung mempertahankan keadaan geraknya (diam atau bergerak) inilah yang disebut kelembaman atau inersia (kemalasan). Oleh karena itu hukum pertama Newton disebut juga hukum Kelembaman atau Hukum inersia.
Contoh hukum Newton 1 :
- Sediakan alat-alat antara lain Kelereng, kertas, dan meja!
- Letakkan kelereng di atas kertas pada meja yang mendatar hingga keadaan kelereng diam!
- Tarik kertas dengan mendadak / sentakan!
- Ulangi langkah (ii) tetapi kertas ditarik perlahan-lahan, kemudian hentikan kertas tersebut secara mendadak!
- Amati yang terjadi!
Berdasarkan kegiatan diatas, dapat disimpulkan bahwa setiap benda yang diam cenderung untuk tetap diam dan benda yang bergerak lurus beraturan cenderung untuk tetap bergerak lurus beraturan (ingin mempertahankan keadaannya). Sifat demikian itulah yang disebut sebagai kelembaman (inersia) suatu benda.
Hukum Newton dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan F = 0
Bunyi Hukum Newton 2
“Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan besar gaya itu ( searah dengan gaya itu ) dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut”.
Secara matematis dapat ditulis :
a =
Dimana :
F = gaya, Satuannya N
m = massa, Satuannya Kg
a = Percepatan, Satuannya ms-2
Gaya, Massa, dan Hukum Kedua Newton
Hukum kedua Newton menetapkan hubungan antara besaran dinamika gaya dan massa dan besaran kinematika percepatan, kecepatan, dan perpindahan. Gaya adalah suatu pengaruh pada sebuah benda yang menyebabkan benda mengubah kecepatannya, artinya dipercepat. Arah gaya adalah arah percepatan yang disebabkan jika gaya itu adalah satu-satunya gaya yang bekerja pada benda tersebut. Besarnya gaya adalah hasil kali massa benda dan besarnya percepatan yang dihasilkan gaya. Massa adalah sifat intristik sebuah benda mengukur resistensinya terhadap percepatan.
Contoh Hukum 2 Newton :
Pada gambar disamping, sebuah benda ditarik dengan gaya F. Dengan adanya gaya F, maka benda bergerak dengan percepatan a. Pada kasus yang kedua, benda dengan massa m ditarik oleh 2 orang dengan gaya 2F. Pada Kasus yang kedua ini, benda bergerak dengan percepatan 2a, massa benda ditambah dan ditarik dengan gaya F. Pada kasus yang ketiga benda bergerak dengan percepatana/2 .
Dalam hukum ini, Newton menyimpulkan sebagai berikut :
- Percepatan benda yang disebabkan adanya resultan gaya pada benda dengan massa m berbanding langsung ( sebanding ) dengan besar resultan gaya. Makin besar gaya, makin besar percepatan.
- Percepatan benda yang disebabkan adanya resultan gaya pada benda berbanding terbalik dengan massa benda m. Makin besar massa, makin kecil percepatan.
Contoh soal :
Mobil-mobilan bermassa 2 Kg diam diatas lantai licin, kemudian diberi gaya tertentu dan bergerak dengan percepatan 10m/s2. Berapakah gaya yang diberikan pada mobil-mobilan?
Diketahui : m = 2 Kg
a = 10 m/s2
Ditanya : F ?
Jawab : F = m.a
= 2 Kg . 10 m/s2 = 20 N
Bunyi Hukum Newton 3
Hukum III Newton tentang gerak menyatakan bahwa bila suatu benda melakukan gaya pada benda lainnya, maka akan menimbulkan gaya yang besarnya sama dengan arah yang berlawanan. Dengan kata lain, Hukum III Newton ini berbunyi :
Gaya aksi = gaya reaksi.
Gaya aksi = gaya yang bekerja pada benda.
Gaya reaksi = gaya reaksi benda akibat gaya aksi.
Untuk setiap gaya aksi yang dilakukan, selalu ada gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan, atau gaya interaksi antara dua buah benda selalu sama besar tetapi berlawanan arah. Harus selalu diingat bahwa pasangan gaya yang dimaksudkan dalam Hukum III Newton ini bekerja pada dua benda yang berbeda.
Gaya mana yang merupakan gaya reaksi pada dasarnya tidak dapat ditentukan. Namun demikian, biasanya dalam soal fisika disebutkan bahwa gaya aksi adalah gaya yang kita lakukan, meskipun sebenarnya bisa dipertukarkan.
Hukum ketiga menyatakan bahwa tidak ada gaya timbul di alam semesta ini, tanpa keberadaan gaya lain yang sama dan berlawanan dengan gaya itu. Jika sebuah gaya bekerja pada sebuah benda ( aksi ) maka benda itu akan mengerjakan gaya yang sama besar namun berlawanan arah ( reaksi ).
Dengan kata lain gaya selalu muncul berpasangan. Tidak pernah ada gaya yang muncul sendirian.
Sebagai Contoh, ketika kita berjalan, telapak kaki kita mendorong tanah kebelakang ( aksi ). Sebagai reaksi, tanah mendorong telapak kaki kita ke depan, sehingga kita berjalan kedepan.
Contoh lain, Ketika seseorang mendayung perahu, pada waktu mengayunkan dayung, pendayung mendorong air ke belakang ( aksi ). Sebagai reaksi, air memberi gaya pada dayung kedepan sehingga perahu bergerak kedepan.
