Belajar Pintar Materi SMP, SMA, SMK

Pengertian Hukum Newton

Sumber: https://www.lookandlearn.com/

Salah satu dampak yang ditimbulkan oleh suatu gaya yang bekerja pada sebuah benda adalah terjadinya perubahan gerak pada benda tersebut. Mekanika yang mempelajari gerak sebuah partikel dan memperhatikan gaya penyebabnya dinamakan dinamika partikel. Dinamika partikel tertuang dalam Hukum Newton.
Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya.
Mari kita ulas lebih lengkap ketiga hukum newton pada materi selanjutya

Klasifikasi Hukum Newton

Hukum I Newton
Jika resultan gaya yang bekerja pada benda yang sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap.
Secara matematis, Hukum I Newton dapat ditulis sebagai berikut:

“Jika tidak ada resultan gaya yang bekerja pada suatu benda, maka benda yang mula-mula diam akan terus diam, sedangkan benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap sepanjang garis lurus”

Berlaku pada saat:
- Benda dalam keadaan diam
- Benda sedang bergerak dengan kecepatan benda konstan (GLB).
- Tepat akan bergerak

Hukum II Newton
Percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya.
Secara matematis, Hukum II Newton dapat ditulis sebagai berikut:

Keterangan:
m = massa benda (kg)
a = percepatan/perlambatan (m/s²)

“Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sebanding dan searah dengan resultan gaya tersebut, dan berbanding terblik dengan massa benda”

Berlaku pada saat:
- Benda sedang bergerak dengan kecepatan benda berubah (GLBB).

Hukum III Newton
Gaya-gaya aksi dan reaksi oleh dua buah benda pada masing-masing benda adalah sama besar dan berlawanan arah. Penekanan pada hukum ini adalah adanya dua benda, dalam arti gaya aksi diberikan oleh benda pertama, sedangkan gaya reaksi diberikan oleh benda kedua. Hukum ini dikenal sebagai hukum aksi-reaksi, dan secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:

“Setiap ada gaya aksi yang bekerja pada suatu benda, maka akan timbul gaya reaksi yang besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan.”

Penerapan Hukum Newton

Berikut ini merupakan penerapan hukum newton tentang gerak:
Benda yang diletakkan pada bidang datar yang ditarik dengan sebuah gaya

Dua Benda yang diletakkan pada bidang datar yang ditarik dengan sebuah gaya

Dua Benda yang salah satunya menggantung

Benda yang diletakkan pada bidang miring

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, maka …

benda tidak akan dipercepat
benda selalu diam
perubahan kecepatan benda nol
benda tidak mungkin bergerak lurus beraturan

Pernyataan yang benar adalah …

A. (1), (2) dan (3)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (4)
D. (4) saja
E. (1), (2), (3) dan (4)

JAWABAN BENAR

(1), (2) dan (3)

PEMBAHASAN

Benda tidak akan dipercepat

Resultan gaya menyebabkan benda mengalami percepatan. Jika resultan gaya nol maka benda tidak dipercepat.

Benda selalu diam

Hukum I Newton menyatakan bahwa jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol maka benda yang sedang diam akan tetap diam dan benda yang sedang bergerak dengan kecepatan konstan (gerak lurus beraturan) akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan.

Perubahan kecepatan benda nol

Perubahan kecepatan = percepatan. Perubahan kecepatan benda nol artinya percepatan benda nol. Jika percepatan nol maka resultan gaya yang bekerja pada benda bernilai nol.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Seseorang dengan massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke bawah dengan percepatan 3 m/s². Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s², maka besar gaya normal yang dikerjakan lantai lift terhadap orang tersebut adalah….

A. 180 N
B. 200 N
C. 340 N
D. 420 N
E. 600 N

JAWABAN BENAR

420 N

PEMBAHASAN

Terdapat dua gaya yang bekerja pada orang di dalam lift yakni gaya berat (w) dan gaya normal yang dikerjakan lantai lift pada orang (N).
Terdapat tiga besaran vektor yakni gaya berat, gaya normal dan percepatan lift, di mana gaya berat berarah ke bawah, gaya normal berarah ke atas, percepatan lift berarah ke bawah. Besaran vektor yang berarah ke bawah dipilih bertanda positif dan besaran vektor berarah ke atas dipilih bertanda negatif.
F = m a
w – N = (60)(3)
600 – N = 180
N = 600 – 180
N = 420 Newton

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Sebuah balok bermassa 5 kg ( berat w = 50 N ) digantung dengan tali dan diikatkan pada atap. Jika balok diam maka berapakah tegangan talinya?

A. 0 N
B. 5 kg
C. 5 N
D. 50 kg
E. 50 N

JAWABAN BENAR

50 N

PEMBAHASAN

Pada kasus tersebut menerapkan Hukum I Newton sehingga rumus yang digunakan:

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Sebuah benda bermassa 20 kg berada di atas lantai datar yang licin. Apabila gaya sebesar 50 N bekerja pada benda dengan arah mendatar selama 4 sekon. Berapakah besar percepatan yang dialami benda?

A. 2,5 m/s²
B. 5,0 m/s²
C. 6,5 m/s²
D. 7,5 m/s²
E. 9,0 m/s²