KOMPAS.com - Hukum-hukum Newton merupakan dasar dari dinamika gerak.
Dinamika adalah cabang ilmu mekanika yang mempelajari hubungan antara gerak suatu benda dengan penyebab terjadinya gerak, yaitu gaya.
Dilansir dari buku Get Success UN+SPMB Fisika (2006) oleh Kamajaya, gaya didefinisikan sebagai dorongan atau tarikan yang dapat menimbulkan perubahan gerak seperti perubahan kecepatan dan percepatan suatu benda.
Dalam fisika ada teorema atau Hukum I, II, dan III Newton, di mana masing-masing teorema memiliki penjelasan tersendiri.
Berikut pengertian dan contoh soal dari Hukum I,II, dan III Newton:
Baca juga: Hukum Newton dan Contoh Penerapannya
Hukum I Newton
Jika resultan gaya yang bekerja pada sistem sama dengan nol, benda akan tetap diam jika mula-mula dalam keadaan diam.
Benda akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap jika pada awalnya benda dalam keadaan bergerak.
Secara matematis kondisi tersebut dituliskan:
∑F = 0
Contoh soalTentukanlah besarnya tegangan tali T, jika berat benda w = 50 N. Perhatikan gambar berikut.
Jawab:
Besarnya tegangan tali:
∑F = 0
T-w = 0
T = w = 50 N
Jadi, tegangan talinya adalah 50 N.
Baca juga: Bunyi 3 Hukum Newton dan Contoh Kasus dalam Kehidupan Sehari-Hari
Hukum II Newton
Menurut Hukum II Newton, percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan gaya tersebut dan berbanding terbalik dengan massa benda. Arah percepatan sesuai dengan arah gaya.
Kondisi itu secara matematis dituliskan:
→ ∑F = ma
Keterangan:
m = massa (kg)
a = percepatan (m/s²)
F = gaya (N)
Bandingkan Hukum I newton dan Hukum II Newton, tampak bahwa Hukum I Newton merupakan keadaan khusus dari Hukum II Newton, yaitu pada saat resultan gaya nol atau ∑F = 0.
Baca juga: Bunyi Hukum Newton II dan Contoh Penerapannya dalam Kehidupan
Contoh soalSebuah meja terletak pada sebuah ruangan yang lantainya cukup licin. Meja didorong dengan gaya sebesar 25 N, jika diketahui massa meja adalah 20 kg maka besarnya percepatan yang dialami meja adalah ....
F = ma →
Berat benda
Oleh karena pengaruh gaya tarik bumi, benda bermassa m akan memiliki berat w. Hubungan m dan w dapat dirumuskan menjadi:
F = ma → w = mg,
dengan w = berat benda dan satuannya adalah newton.
Baca juga: Menghitung Gaya dengan Hukum Newton II
Hukum III Newton
Hukum III Newton disebut juga sebagai hukum gaya aksi-reaksi.
Menurut Hukum III Newton, jika benda pertama memberikan aksi pada benda kedua, benda kedua akan memberikan gaya reaksi pada benda pertama sama besar dan berlawanan arah dengan gaya aksi oleh benda pertama.
Syarat suatu pasangan gaya disebut gaya aksi-reaksi jika ada dua gaya berlawanan arah, sama besar, serta garis kerja berimpit dan bekerja pada dua benda.
Contoh:
Sebuah buku berada di atas meja, gaya-gaya yang bekerja pada sistem dapat digambarkan sebagai berikut:
Pada kasus itu, sebuah buku memberikan gaya tekanterhadap meja (F) dan meja memberikan gaya reaksi tekan terhadap buku (F').
Nilai F sama dengan F'. gaya F' disebut juga sebagai gaya normal (N), yaitu gaya yang tegak lurus dengan permukaan sentuh benda.
Baca juga: Menghitung Massa dengan Hukum Newton II
Contoh:
Perhatikan gambar berikut:
Seorang anak memakai sepatu roda. Anak itu mendorong dinding dengan tangannya. Dinding akan memberikan gaya perlawanan atau gaya aksi yang sama besar dengan gaya aksi yang diberikan oleh anak tadi dan arahnya berlawanan.
Jadi, seolah-olah anak tersebut mendapat dorongan dari dinding.
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.