Tahukah sahabat bagifisika bahwa materi yang dibaca sekarang, merupakan dasar dari pelajaran fisika yang akan sering ditemui.
Bila kamu tidak paham atau kurang paham, lanjutkan membaca laman ini. Dalam laman ini kamu akan menemukan materi, contoh soal disertai pembahasan soal Hukum Newton 1, 2, 3 tentang Gerak dengan penjelasan yang enak dibaca (kata penulisnya..hehe).
Hukum Newton biasanya dipelajari di SMA kelas X dan bisa jadi bekal Fisika Dasar pada Mata Kuliah Tahun Pertama Bersama di Universitas. Yuk, kita mulai belajar fisika tentang geraknya.
Bila kamu tidak paham atau kurang paham, lanjutkan membaca laman ini. Dalam laman ini kamu akan menemukan materi, contoh soal disertai pembahasan soal Hukum Newton 1, 2, 3 tentang Gerak dengan penjelasan yang enak dibaca (kata penulisnya..hehe).
Hukum Newton biasanya dipelajari di SMA kelas X dan bisa jadi bekal Fisika Dasar pada Mata Kuliah Tahun Pertama Bersama di Universitas. Yuk, kita mulai belajar fisika tentang geraknya.
 |
Hukum Newton
|
Tiga hukum tersebut dikenal dengan hukum gerak Newton, yaitu hukum pertama Newton, hukum kedua Newton, dan hukum ketiga Newton. Penjelasan sederhananya ada di bawah ini.
Hukum Pertama Newton
Newton mengajukan hukum-hukum tentang gerak setelah Ia mempelajari gagasan Galileo tentang gerak, yaitu gerak lurus beraturan tidak memerlukan gaya.
Hukum Pertama Newton menyatakan:
Benda yang diam cenderung akan tetap diam dan benda yang bergerak cenderung tetap bergerak dengan kecepatan konstan (besar dan arah kecepatan sama) jika tidak ada gaya yang tidak seimbang bekerja padanya (resultan gaya = nol).
Kamu ngerti gak maksud tiap kalimatnya? Hehe..
Kita bahas satu-satu dulu ya. Apa artinya benda diam cenderung tetap diam.
Artinya sebuah benda yang dalam keadaan diam ketika diberi gaya (misal kamu dorong atau kamu tarik) agar bergerak, maka benda itu akan mempertahankan dirinya untuk tetap diam.
Contohnya, ketika saat kamu berboncengan di atas motor dengan seorang teman, misalkan motor yang mulanya diam, tiba-tiba di "gas" mendadak sehingga motor bergerak maju. Apa yang terjadi pada kamu yang sedang duduk di belakang/ berboncengan jika di gas mendadak seperti itu?
Ya, kamu akan terdorong ke belakang ketika mendapat di "gas" tiba-tiba itu. Mungkin juga bisa terjungkal ke belakang. Hehe.
Ya, kamu akan terdorong ke belakang ketika mendapat di "gas" tiba-tiba itu. Mungkin juga bisa terjungkal ke belakang. Hehe.
Mengapa kamu terdorong ke belakang? Mengapa tidak terdorong ke depan searah dengan arah gaya atau arah gerak motor?
Jawabannya ya itu tadi, karena memang hukum alamnya (hukum 1 Newton) benda yang diam akan cenderung untuk diam, sehingga reaksi dari gaya aksi tarikan gas motor (yang arahnya ke depan) tiba-tiba itu adalah kamu terdorong ke arah belakang.
Persamaan Hukum Pertama Newton
∑F = 0
Keterangan:
∑F = resultan gaya (N)
Apa itu resultan gaya?
Resultan gaya merupakan jumlah gaya-gaya yang bekerja.
Oh ya, kamu akan sering menemukan istilah ∑Fx dan ∑Fy. Catat ya. Ini penting.
∑Fx adalah resultan gaya-gaya yang bekerja sepanjang sumbu kordinat x. ∑Fy adalah resultan gaya-gaya yang bekerja sepanjang sumbu kordinat y.
Besar resultan gaya F(R) dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan :
α adalah sudut apit antara ∑Fx dan ∑Fy.
Jika sudut apit berupa sudut siku-siku, nilai α = 90, maka nilai F(R)
Apakah artinya jika resultan gaya sama dengan nol?
Artinya benda dalam keadaan seimbang. Jika bekerja pada benda yang diam, maka benda akan tetap diam. Bagaimana yang akan terjadi pada benda bergerak?
Jika ∑F = 0 pada benda bergerak, maka benda tersebut akan bergerak dengan kecepatan tetap.
Gimana contohnya resultan gaya sama dengan nol?
Ini contoh sederhananya.
Gimana contohnya resultan gaya sama dengan nol?
Ini contoh sederhananya.
 |
| Penerapan Hukum 1 Newton |
∑Fx = + F 2 - F 1
∑Fx = 0
Catatan:
- Misal, arah ke kanan adalah positif (+) dan arah ke kiri adalah negatif ( - )
- Dalam resultan gaya, harus memperhatikan arah, karena gaya merupakan besaran vektor.
Karena gaya gajah ke kanan dan ke kiri memiliki nilai yang sama, maka resultan gaya menjadi nol. Sehingga kayu menjadi tidak bergerak, kayunya tetap diam.
Itulah beberapa ulasan konsep dari hukum 1 Newton.
Hukum Pertama Newton disebut juga dengan hukum kelembaman, karena hukum ini menyatakan sifat dasar suatu benda yang disebut dengan kelembaman. Sifat kelembaman suatu benda adalah kecendrungan benda untuk mempertahankan keadaan geraknya, yaitu tetap diam atau bergerak lurus beraturan.
Contoh : sebuah bola akan tetap diam ditempatnya selama tidak ditendang, dan jika bola ditendang maka bola akan bergerak lurus beraturan, namun gaya gesekan akan menyebabkan bola tersebut berhenti.
Hukum Pertama Newton juga menyatakan keadaan keseimbangan suatu benda, yaitu : jika gaya-gaya pada benda seimbang (∑F = 0), maka benda tidak mempunyai percepatan (acceleration, biasa disingkat dengan "a").
Hukum Kedua Newton
Berdasarkan penjelasan Hukum Pertama Newton di atas, kita mengetahui bahwa benda yang dalam keadaan seimbang itu, tidak dipercepat atau percepatanya sama dengan nol.
Saya ulang dengan bahasa keren ya, dan ini perlu di catat.
Jika gaya-gaya yang bekerja pada benda itu seimbang (∑F = 0) maka percepatan benda sama dengan nol (a = 0).
Dengan demikian, sebuah benda hanya dipercepat jika resultan gaya atau gaya yang bekerja pada benda itu tidak seimbang. Inilah yang menjadi konsep hukum 2 Newton.
Saya ulang dengan bahasa keren ya, dan ini perlu di catat.
Jika gaya-gaya yang bekerja pada benda itu seimbang (∑F = 0) maka percepatan benda sama dengan nol (a = 0).
Dengan demikian, sebuah benda hanya dipercepat jika resultan gaya atau gaya yang bekerja pada benda itu tidak seimbang. Inilah yang menjadi konsep hukum 2 Newton.
Hukum Kedua Newton menyatakan :
Percepatan suatu benda yang dihasilkan oleh suatu resultan gaya atau gaya-gaya yang tidak seimbang adalah berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.
Persamaan Hukum Kedua Newton di rumuskan menjadi:
F ≈ a
∑F = m . a
Keterangan:
∑F = resultan gaya (N)
m = massa benda (kg)
a = percepatan benda (m/s2)
Untuk membuatmu lebih paham, misalnya ada dua balok dengan massa berbeda di dorong dengan gaya yang sama.
Untuk membuatmu lebih paham, misalnya ada dua balok dengan massa berbeda di dorong dengan gaya yang sama.
 |
| Pemahaman tentang Hukum 2 Newton |
Pada akhirnya, balok kuning akan memiliki percepatan lebih besar daripada balok merah.
Hukum Ketiga Newton
Kita tahu, gaya merupakan dorongan atau tarikan pada sebuah benda yang dihasilkan dari interaksi benda tersebut dengan benda lain.
Beberapa jenis gaya dihasilkan dari interaksi sentuhan diantara benda-benda, seperti gaya normal, gaya gesekan, gaya tegangan tali, dan lainnya.
Sedangkan beberapa jenis gaya dihasilkan tanpa interaksi sentuhan, seperti gaya gravitasi, gaya listrik, dan gaya magnet.
Menurut Newton, jika dua buah benda A dan B berinteraksi satu sama lain, maka benda-benda tersebut saling mengerjakan gaya.
Contoh : ketika kita duduk di kursi, maka tubuh kita mengerjakan suatu gaya ke bawah pada kursi (gaya yang bekerja pada kursi) dan kursi mengerjakan gaya ke atas pada tubuh kita (gaya yang bekerja pada tubuh). Kedua gaya tersebut dinamakan dengan gaya aksi-reaksi dan pokok persoalan dari hukum ketiga Newton.
Hukum Ketiga Newton menyatakan :
Setiap gaya aksi terdapat gaya reaksi yang sama dan berlawanan.
Artinya, setiap interaksi benda-benda terdapat pasangan gaya aksi-reaksi dan besarnya gaya benda pertama sama dengan besar gaya kedua, tetapi arah kedua gaya tersebut berlawanan.
Persamaan Hukum Ketiga Newton :
Faksi = −Freaksi
atau
Faksi + Freaksi = 0
Persamaan hukum ketiga Newton terlihat sama dengan persamaan hukum pertama Newton, tetapi sebenarnya berbeda
Persamaan hukum ketiga Newton (Faksi + Freaksi = 0) menyatakan pasangan gaya yang bekerja pada dua benda yang berbeda, sedangkan persamaan hukum pertama Newton (∑F = 0) menyatakan gaya-gaya yang seimbang bekerja pada sebuah benda yang sama.
Penerapan (Aplikasi) Hukum Newton dalam Dinamika Sederhana
Prinsip dasar hukum-hukum Newton dapat diterapkan untuk memecahkan masalah-masalah dinamika sederhana, yaitu :
- Gerak benda pada bidang licin
Pada bidang licin sebuah benda yang bergerak dianggap tidak mengalami gaya gesekan, dengan kata lain gaya tersebut diabaikan.
- Gerak benda pada bidang kasar
Pada bidang kasar sebuah benda yang bergerak mengalami gaya gesekan, dan gaya gesekan tersebut tidak dapat diabaikan.
- Gerak benda pada bidang miring
- Gerak benda yang dihubungkan dengan katrol
- Berat benda dalam lift
Sebuah benda yang bermassa m akan memberikan tekanan yang berbeda pada lantai lift ketika lift diam, lift bergerak lurus beraturan dan lift yang bergerak lurus berubah beraturan.
- Dalam gerak melingkar
Soal Hukum 1, 2, 3 Newton Tentang Gerak
1.Gaya dapat diukur dengan menggunakan....
a.Neraca pegas
b.Spidometer
c.Mikrometer
d.Termometer
e.Jangka sorong
2.Sebuah gaya yang dikerjakan pada sebuah benda yang membentuk sudut 350 terhadap sumbu mendatar. Jika gaya tersebut 400 N, maka besar gaya dalam arah mendatar adalah....
a.307,66 N
b.317,66 N
c.327,66 N
d.337,66 N
e.347,66 N
3.Manakah dari dampak-dampak berikut ini yang tidak akan terjadi ketika sebuah gaya dikerjakan pada sebuah benda?
a.Benda bertambah cepat
b.Benda berputar
c.Benda berubah arah
d.Massa benda berkurang
e.Warna benda berubah
4.Sebuah gaya dikerjakan pada sebuah benda pada permukaan mendatar tanpa gesekan. Besaran fisika apa yang harus diketahui untuk menghitung percepatan benda?
a.Massa jenis
b.Massa
c.Luas permukaan
d.Volume
e.Laju
5.Berikut ini adalah manfaat dari gaya gesekan, kecuali....
a.Gesekan antara rem dan roda
b.Gesekan antara benda dan aspal
c.Gesekan antara ulir dinamo dan roda
d.Gesekan antara sepatu dan tanah
e.Gesekan antara komponen-komponen mesin
6.Berat total gas pengisi balon adalah 1500 N. Balon bergerak naik dengan laju tetap 3 m/s. Berapa resultan gaya yang bekerja pada balon selama balon naik?
a.Nol
b.500 N
c.1500 N
d.4500 N
e.7000 N
7.Sebuah koin diletakkan pada sebuah kartu di atas sebuah gelas kimia. Jika kartu ditarik secara cepat, koin tidak bergerak ke samping tetapi jatuh ke dalam gelas kimia. Manakah sifat khas koin yang memungkinkan hal tersebut?
a.Massa jenis
b.Inersia
c.Volume
d.Ketebalan
e.Laju
8.Sesuatu yang menghambat perubahan dari keadaan gerak adalah...
a.Percepatan
b.Inersia
c.Laju
d.Berat
e.Massa
9.Dalam arah manakah gaya gesek selalu bekerja pada sebuah benda yang bergerak pada sebuah permukaan mendatar?
a.Dalam arah gaya gravitasi
b.Berlawanan dengan arah gaya gravitasi
c.Dalam arah gerak
d.Berlawanan dengan arah gerak
e.Berlawanan dengan arah gaya
10.Lantai sebuah lift yang bergerak ke atas mengerjakan sebuah gaya pada kaki seseorang yang berdiri di dalamnya. Manakah pernyataan yang sesuai dengan besar gaya tersebut?
a.Sama dengan berat orang
b.Lebih kecil dari berat orang
c.Lebih besar dari gaya pada lift diam
d.Sama dengan besar gaya yang dikerjakan pada lantai lift oleh kaki
e.Sama dengan nol
11.Jika koefisien gesekan antara ban mobil dengan permukaan jalan adalah 0,4, maka jarak minimum yang diperlukan untuk menghentikan mobil yang sedang bergerak dengan laju 72 km/jam (g = 10 m/s^2) adalah....
a.8 m
b.16 m
c.25 m
d.50 m
e.100 m
