RumusHitung.com – Halo sobat, apa kabarnya? Semoga tetap semangat belajar yaa… Pada kesempaan ini, rumushitung akan menjelaskan materi Fisika tentang Hukum Newton. Lebih jelasnya, membahas penerapan Hukum Newton. Dalam penerapan Hukum Newton, terdapat 3 hukum yang harus kalian katahui. Langsung saja mulai penjelasannya.
1. Hukum I Newton
Konsep
Hukum 1 Newton : Sebuah benda tetap dalam keadaan awal yang diam atau bergerak dengan kecepatan konstan jika tidak ada suatu gaya eksternal yang mempengaruhi benda tersebut.
Ketika motor dijalankan agak cepat dan kita akan terdorong ke belakang. Sedangkan jika motor mendadak berhenti maka kita akan terdorong ke depan. Terdorongnya ke belakang karena motor dijalankan agak cepat pada saat awal dan terdorongnya ke depan ketika motor mendadak berhenti. Hal tersebut menunjukkan bahwa kita berusaha untuk tetap mempertahankan posisi dalam keadaan semula. Sifat suatu benda untuk mempertahankan keadaan semula disebut sifat kelembaman suatu benda. Oleh karena itu, sifat kelembaman suatu benda tersebut oleh Newton disebut sebagai Hukum I Newton.
Teori di atas merupakan teori yang dikemukakan oleh seorang tokoh bernama Sir Isaac Newton. Ada beberapa teori yang dikemukakan oleh Newton, salah satunya teori di atas yang disusun dalam bukunya yang berjudul Principia.
Hukum I Newton biasa disebut sebagai hukum kelembaman atau hukum inersi yang dirumuskan sebagai berikut :
Konsep
Jika ΣF = 0, maka benda yang diam tetap diam dan benda yang bergerak dengan kecepatan konstan tetap bergerak dengan kecepatan konstan.
Contoh soal :
Suatu benda berbentuk kotak berada di atas lantai. Benda tersebut ditarik oleh seseorang dengan gaya luarnya sebesar 20 N sejajar permukaan lantai, namun kotak tersebut tetap diam. Kotak tetap diam karena adanya gaya gesek antara kotak dan lantai. Hitung besar gaya gesekan tersebut !
Penyelesaian :
Benda tetap diam walaupun diberi gaya luar dari seseorang sebesar F = 20 N, sehingga soal tersebut berlaku Hukum 1 Newton :
ΣF = 0, sehingga Fluar – Fgesek = 0 atau Fluar = Fgesek
2. Hukum II Newton
Konsep
Hukum II Newton : Percepatan pada suatu benda berbanding terbalik dengan massa dan sebanding dengan gaya eksternal yang bekerja pada benda tersebut.
Dalam kehidupan sehari-hari, kalian pernah melihat seseorang yang sedang menarik atau mendorong gerobak sampah dan mobil yang bergerak semakin lama semakin cepat.
Dari kejadian tersebut akan muncul suatu pertanyaan, bagaimana hubungan antara kecepatan dan percepatan terhadap gaya yang menjadi penyebab adanya gerakan? Pertanyaan tersebut dijelaskan oleh Newton yang dikenal dengan Hukum II Newton.
Persamaan di atas merupakan persamaan Hukum II Newton atau dinyatakan sebagai :
Konsep
Percepatan yang ditimbulkan oleh suatu gaya besarnya yang berbanding lurus dan searah dengan gaya tersebut serta berbanding terbalik dengan massa benda
Keterangan :
- F = gaya (N)
- m = massa benda (kg)
- a = percepatan benda (m/s2)
Konsep
Gaya 1 newton adalah gaya yang bekerja pada benda yang massanya 1 kg sehingga menimbulkan percepatan pada benda sebesar 1 m/s2.
Contoh soal :
Sebuah mobil bermassa 1.500 kg dan diberi gaya sebesar 30.000 N. Berapa percepatan mobil tersebut?
Penyelesaian :
Diketahui :
- m = 1.500 kg
- F = 30.000 N
Dicari a = …? (percepatan)
Jadi, percepatannya adalah 20 m/s2
3. Hukum III Newton
Misal, jika sebuah buku diletakkan di atas meja, dalam keadaan tertentu buku tersebut diam di atas meja. Buku memiliki gaya berat dan massa. Jika buku diam, tentu ada sesuatu yang mengimbangi gaya berat pada buku tersebut. Gaya apa yang membuat gaya berat buku tersebut seimbang? Kasus ini dijelaskan oleh Newton yang disebut Hukum III Newton.
Pada gambar di atas, W adalah gaya berat buku karena gaya tarik bumi, W’ = -W dikerjakan oleh buku pada bumi, W dan W’ merupakan pasangan aksi dan reaksi.
Jika sebuah benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua, maka benda kedua mengerjakan gaya pada benda pertama adalah sama besar dan arahnya berlawanan dengan arah gaya pada benda pertama.
Hubungan antara gaya aksi dan reaksi dapat dirumuskan sebagai berikut :
Tanda negatif menunjukkan arah aksi dan reaksi yang berlawanan.
Contoh soal :
Sebuah benda kotak diletakkan di atas meja. Massa benda kotak sebesar 2,5 kg. Jika percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2, hitung besar gaya reaksi bumi terhadap benda kotak !
Penyelesaian :
Diketahui :
- m = 2,5 kg
- g = 10 m/s2
Dicari W = F = …?
W = F = m . g = 2,5 . 10 = 25 N
Gaya aksi benda kotak ke bumi Faksi = 25 N. Untuk menentukan gaya reaksi, dapat menggunakan persamaan rumus di atas, yaitu :
Faksi = -Freaksi = -25 N (dengan arah dari bumi menuju benda kotak).
Demikian pembahasan mengenai hukum newton, kita akhiri sampai disini. Semoga bermanfaat.