Hukum Newton mungkin merupakan bagian dari pelajaran fisika yang paling kamu ingat. Apalagi diceritakan bagaimana tokoh Newton, ilmuwan ini memperoleh inspirasi dari apel yang jatuh. Adanya gaya gravitasi menjadi ikon Hukum Newton.

hukum newton
pixabay.com

Namun, tahukah kamu apa sebenarnya Hukum Newton dan bagaimana penerapannya dalam kehidupan sehari-hari secara lengkap?

PinterKelas kali ini akan membahas dengan singkat dan mudah dipahami.

Pengertian

Hukum Newton dalam ilmu fisika bukan seperti yang kamu bayangkan tentang hukum di pengadilan atau yang berhubungan dengan kejahatan lho!

Hukum ini pertama kali dikemukakan oleh seorang fisikawan Potret Sir Isaac Newton yang hidup di tahun 1643 – 1722. Fisikawan asal Eropa ini tidak hanya menemukan hukum yang berhubungan dengan gerak ini tetapi juga kalkulus, spektrum, serta teleskop pantul.

Hukum yang dikemukakan oleh Newton dan diberi sesuai dengan namanya ini merupakan suatu hukum yang menggambarkan hubungan antara suatu gaya yang bergerak dengan penyebabnya. Dalam fisika modern, hukum ini tetap dikenal dan digunakan dalam ilmu mekanika yang menjadi bagian dari fisika.

Hukum sebenarnya sama dengan teori, sehingga bisa juga disebut sebagai Teori Newton. Dalam beberapa hal, Newton menjelaskan pergerakan benda yang tidak sesuai dengan logika.

Hukum atau Teori Newton dikelompokkan mejadi tiga; Hukum Newton I, II, dan III yang akan kamu pahami penjelasannya di bawah ini lengkap dengan contoh soal dan pembahasan.

Hukum Newton I

Dalam banyak teori yang di-copypaste-kan dalam setiap buku pelajaran disebutkan bahwa Hukum Newton I, berbunyi “Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam. Sebaliknya, benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap”.

Hukum Newton I disebut juga Hukum Kelembaman.

Itu bahasa teori. Adakah bagian teori di atas yang tidak kamu pahami?

Resultan gaya mungkin menjadi hal yang baru buat kamu. Resultan gaya yang dimaksud adalah selisih jumlah gaya yang saling berlawanan yang bekerja pada sebuah benda.

Penjelasan hukum ini secara lebih terperinci mengatakan bahwa sebuah benda selalu berusaha mempertahankan posisi awalnya.

Hukum Kelembaman dirumuskan dengan cara berikut.

∑f = 0

Beberapa kegiatan sehari-hari yang dapat kamu temui dan menunjukkan hukum kelembaman, antara lain:

  1. Kamu sedang menaiki busway atau mobil berkecepatan tinggi. Saat mobil tiba-tiba mengerem maka kamu akan terdorong ke depan. Itu sebabnya, penumpang dan supir di mobil selalu disarankan untuk memakai sabuk pengaman untuk keselamatan.
  2. Keadaan sebaliknya dari kondisi nomor satu juga bisa terjadi, yaitu saat mobil yang kamu naiki bergerak pelan. Ketika mobil berhenti dengan rem diinjak tiba-tiba maka kamu akan terdorong ke arah belakang.
  3. Kegiatan yang selanjutnya dan menunjukkan hukum kelembaman adalah kelereng yang kamu letakkan di atas kertas atau kain pada bidang datar. Ketika kain atau kain kamu tarik dengan sangat cepat, kelereng tetap berada pada tempatnya. Kelereng juga bisa kamu ganti dengan bola kecil, bahkan telur. Trik ini sering digunakan oleh pesulap.

Contoh Soal.


  1. Hitunglah besar resultan gaya pada gambar di atas!

    Jawab.
    Kunci penyelesaian resultan gaya adalah semua gaya yang bekerja dijumlahkan, di mana resultan ke kanan dan ke atas bernilai positif. Sedangkan resultan yang arahnya ke kiri dan ke bawah nilainya negatif.

    R = -10 + (-5) + 30 = 15 N

  2. Hitunglah resultan gaya yang bekerja pada kubus di atas dan tentukan arah pergerakannya!

    Jawab.
    R = -5 + 15 + (-10) = 0
    Karena resultan gaya hasilnya 0, berarti kubus tidak bergerak.
  3. Diketahui sebuah benda bermassa 10 kg berada di atas lantai kasar dan ditarik oleh gaya sebesar 12 N ke arah kanan. Tentukan besar gaya normal jika g = 10 m/s2!

    Jawab.
    Diketahui m = 10 Kg, R = F = 12 N, dan g = 10 m/s2.
    Ditanyakan N

    Berdasarkan hukum yang pertama dari Newton, maka dipergunakan rumus:
    εF=0
    N- w = 0
    N – (m.g) = 0
    N – (10.10) = 0
    N – 100 = 0
    N = 100

Hukum Newton II

Jika hukum pertama Newton berisi tentang resultan gaya yang bekerja pada benda yang cenderung diam, hukum selanjutnya membicarakan percepatan dan hubungannya dengan gaya.

hukum newton
pixabay.com

Bunyi Hukum Newton II, seperti yang sudah kita kenal, yaitu “percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya”.

Bunyi hukum jika dijelaskan menunjukkan besar gaya yang bekerja pada sebuah benda tergantung pada pergerakan atau percepatan benda dan massanya.

Jika dirumuskan, hukum tersebut dalam kalimat matematika menjadi :

∑F = m. α

Keterangan:
∑F = gaya total yang bekerja pada benda (N)
m = massa benda (kg)
α = percepatan benda (m/s2)

Dalam kehidupan sehari-hari kamu dapat menemukan penerapan Hukum Newton Kedua ini pada saat:

  1. Menarik gerobak yang berisi beban berat pada jarak tertentu.
  2. Dua buah mobil dengan massa sama percepatan atau gerakannya akan lebih besar jika ditarik dengan gaya yang lebih besar. Berlaku pula sebaliknya.
  3. Seorang pemain futsal yang sedang menggiring bola pada permukaan datar.

Contoh Soal.

  1. Sebuah benda bermassa 1 kg bergerak dengan percepatan konstan 6 m/s2. Berapa besar resultan gaya yang menggerakan benda tersebut?

    Jawab.
    Diketahui; massa benda (m) = 1 kg dan percepatan (a) = 6 m/s2.
    Ditanya resultan gaya yang bekerja pada benda ∑f.
    ∑f = m. a = 1 x 6 = 6 Newton
  2. Hitunglah berapa percepatan yang bekerja pada benda di gambar ini!


    Jawab.
    Diketahui; m = 5 kg, F1 = 20 N, dan F2 = 10 N
    Ditanya : a

    Menggunakan hukum pertama dari Newton diperoleh:
    ∑f = 20 + 20 = 30 N

    Menggunakan hukum kedua dari Newton
    ∑f = m. a
    30 = 5 x a
    a = 30/5 = 6 m/s2.

Hukum Newton III

Pelajaran belum sempurna jika tidak tuntas.

Nah, agar materi PinterKelas kali ini lengkap, maka kamu harus melihat bagian terakhir ini.

Hukum Newton III biasanya dituliskan bunyinya menjadi “jika sebuah benda memberikan gaya pada benda lain maka benda yang dikenai gaya akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang diterima benda pertama. Namun kedua gaya mempunyai arah berlawanan”.

Di sini kamu mengenal banyak hal lagi yang mempengaruhi benda, seperti gaya gesek, gaya berat, dan gaya sejenis.

Hukum yang dikenal dengan nama aksi dan reaksi jika dituliskan dalam bentuk rumus menjadi:

  • F1 = – F2
  • F aksi = – F reaksi

Dalam kehidupan sehari, kamu dapat menemukan hukum ketiga Newton ketika:

  1. Kamu duduk di kursi busa. Berat badan akan menekan kursi ke bawah tetapi kursi akan menahan berat badan ke atas.
  2. Bola yang kamu lempar ke dinding akan berbalik arah dengan kekuatan yang sama.

Contoh Soal.

  1. Sebuah balok yang mempunyai massa 5 kg dengan gaya gravitas 10 m/s2 digantung dengan tali dan diikatkan pada atap. Jika balok diam maka berapakah tegangan talinya

    Jawab.
    Perhatikan gambar yang menunjukkan soal di atas ini!


    Diketahui m = 5 kg dan g = 10 m/s2.
    Ditanyakan tegangan tali (T)
    w = m x g = 5 x 10 = 50 N

    T saling berlawanan arah dan mempunyai besar gaya sama dengan w, sesuai hukum ketiga. Digabungkan dengan hukum pertama karena benda tidak bergerak, maka:
    ∑f = 0
    T – w = 0
    T – 50 = 0
    T = 50 N

Sekian materi kali ini tentang Hukum Newton ya Temans PinterKelas! Semoga bermanfaat!

Author