Hukum Newton (1, 2, dan 3) adalah 3 prinsip dasar mekanika klasik yang memberikan gambaran mengenai gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Disebut juga hukum gerak monumental. Hukum Newton menjadi salah satu besaran turunan dalam ilmu fisika yang menyatakan besarnya gaya dalam satuan Newton (N). Seseorang yang menciptakan hukum Newton adalah Potret Sir Isaac Newton (1643-1722), seorang fisikawan, ahli astronomi, filsuf alam, alkimiawan, matematikawan, dan teolog dari inggris yang berpengaruh besar dalam dunia fisika.
1. Hukum 1 Newton (inertia/kelembaman)
Yang berbunnyi : "Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam dan benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap"
Dengan kata lain maksud dari hukum Newton 1 dapat dipahami bahwasanya suatu benda akan berusaha mempertahankan keadaannya ataupun posisi awalnya yang ia miliki. Dimana benda yang awalnya diam akan terus untuk tetap diam sampai ada gaya yang mempengaruhinya seperti adanya tarikan atau dorongan yang membuatnya bergerak dan benda yang awalnya bergerak akan terus tetap bergerak sampai ada gaya yang mempengaruhinya untuk diam.
Dikarenakan adanya kecenderungan dalam mempertahankan posisi semula yang dialami oleh suatu benda tersebut maka, hukum Newton 1 ini disebut juga sebagai hukum inersia atau hukum kelembaman.
Dikarenakan adanya kecenderungan dalam mempertahankan posisi semula yang dialami oleh suatu benda tersebut maka, hukum Newton 1 ini disebut juga sebagai hukum inersia atau hukum kelembaman.
Contoh penerapan hukum Newton 1 pada kehidupan sehari-hari :
Dalam penerapanya sehari-hari, hukum Newton 1 ini memiliki contoh penerapan disaat anda berkendara apakah itu dengan motor, mobil dan alat yang bergerak seperti lift. Kemudian benda tersebut tiba-tiba direm atau berhenti secara mendadak. Maka badan anda cenderung maju kedepan atau terus melaju kedepan, hal ini yang dimaksud dengan "kecenderungan untuk terus melaju"
Dalam penerapanya sehari-hari, hukum Newton 1 ini memiliki contoh penerapan disaat anda berkendara apakah itu dengan motor, mobil dan alat yang bergerak seperti lift. Kemudian benda tersebut tiba-tiba direm atau berhenti secara mendadak. Maka badan anda cenderung maju kedepan atau terus melaju kedepan, hal ini yang dimaksud dengan "kecenderungan untuk terus melaju"
Hal yang sama juga terjadi saat anda akan mulai bergerak dari keadaan diam, contoh yang paling sering terjadi adalah saat anda berkendara dengan mobil, anda cenderung tersentak kebelakang saat kendaraan mulai maju, hal ini yang dimaksud dengan "kecenderungan benda yang mulanya diam akan tetap diam"
Contoh lain dari hukum Newton 1 yaitu ketika pesawat sedang terbang kemudian dimatikan mesinnya, pesawat tersebut akan cenderung untuk tetap bergerak, meskipun dia akan cenderung turun karena mendapat gaya hambat udara dan efek gravitasi, namun apabila gaya hambat udara dan efek gravitasi ditiadakan (gaya total = nol), maka pesawat yang mulanya bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan yang sama.
Dari ketiga contoh diatas merupakan peristiwa dari hukum inersia atau kelembaman. Dimana adanya kelembaman ini suatu benda dipengaruhi oleh massa benda tersebut yang semakin besar massa benda tersebut, maka semakin besar pula kelembamanya.
Dengan adanya pengaruh dari massa suatu benda, maka secara tidak langsung akan mempengaruhi besarnya daya dan gaya yang diperlukan untuk melakukan percepatan saat dalam kondisi diam atau menghentikan benda yang sedang bergerak.
Rumus hukum Newton 1 yaitu :
Persamaan hukum Newton 1 secara matematis dapat ditulis seperti persamaan di bawah ini.
Keterangan :
𝚺F = Resultan gaya (N)
2. Hukum 2 Newton (percepatan dan perlambatan)
Yang berbunyi : "Jika resultan gaya tidak sama dengan nol, maka resultan gaya yang bekerja pada suatu benda akan mengalami percepatan sebanding dengan jumlah gaya yang bekerja pada benda itu dan berbanding terbalik dengan massanya"
Dalam hukum Newton I kita telah belajar bahwa jika tidak ada gaya total (resultan gaya) yang bekerja pada sebuah benda maka benda tersebut akan mempertahankan posisi awalnya. Lalu apa yang terjadi jika gaya total tidak sama dengan nol?
sebelum menjawab pertanyaan tersebut kita harus memahami terlebih dahulu apa itu gaya total.
Gaya total (resultan gaya)
Gaya total adalah seluruh gaya yang mempengaruhi pergerakan sebuah partikel benda. Misalnya kita mendorong sekeping uang logam diatas meja, kita memberikan gaya berupa dorongan sehingga uang logam bergerak. Nah, selain gaya dorongan kita, pada logam tersebut bekerja juga gaya gesekan udara dan gaya gesekan permukaan meja dengan uang logam, yang arahnya berlawanan dengan arah gaya dorongan yang kita berikan. Jika ditotal antara selisih gaya dorongan dan gesekan adalah nol, maka uang logam berhenti bergerak/diam, jika selisih gaya dorongan dan gesekan tidak nol maka uang logam tersebut akan terus bergerak, selisih antara gaya dorong dan gaya gesek tersebut adalah gaya total.
Lalu apa yang terjadi jika gaya total yang bekerja tidak sama dengan nol?
Jika terdapat gaya total yang bekerja pada sebuah benda, maka benda yang diam akan bergerak dan benda yang sedang bergerak akan bertambah kelajuanya. Apabila arah gaya total berlawanan dengan arah gerak benda tersebut maka gaya tersebut akan mengurangi laju gerak benda.
Berdasarkan dari bunyi hukum Newton II, dapat dipahami bahwasanya suatu benda akan bertambah percepatanya jika diberikan gaya total yang arahnya sama dengan arah gerak benda tersebut, akan tetapi jika arah gaya total yang diberikan pada benda tersebut berlawanan dengan arah gerak benda maka gaya tersebut akan memperlambat laju benda atau bahkan menghentikannya.
Hukum ini meliputi kedua perubahan yaitu arah dan kecepatan, termasuk mulai bergerak dari posisi diam (akselerasi positif) dan berhenti dari posisi bergerak (akselerasi negatif atau deselerasi).
Contoh penerapan hukum Newton 2 dalam kehidupan sehari-hari :
Dalam penerapanya sehari-hari, hukum Newton II ini memiliki beberapa contoh yang dapat diamati saat anda mengendarai mobil yang bergerak pada kecepatan 20 km/jam kemudian digas maka mobil tersebut akan melaju dengan lebih cepat, hal ini terjadi karena adanya gaya dorong yang lebih besar dihasilkan oleh mesin saat digas.
Kedua mobil diberikan gaya dorong yang sama besarnya, maka mobil kiri akan lebih cepat melaju daripada mobil yang sebealh kanan, karena bermasa kecil.
Rumus hukum Newton 2 yaitu :
Persamaan hukum Newton 2 secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :
Keterangan :
ΣF = Resultan gaya (N)
m = Massa (kg)
a = Percepatan
Resultan gaya (gaya total) adalah penjumlahan gaya sejajar yang dialami suatu benda. Jika gaya-gaya yang bekerja tidak sejajar maka penjumlahan gaya harus mengikuti aturan penjumlahan vektor.
Percepatan merupakan perubahan kecepatan tiap satuan waktu atau turunan pertama dari fungsi kecepatan terhadap waktu.
3. Hukum Newton 3 (aksi = reaksi)
Yang berbunyi : "Setiap aksi akan menimbulkan reaksi, jika suatu benda memberikan gaya pada benda yang lain maka benda yang terkena gaya akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang diterima dari benda pertama, tetapi arahnya berlawanan"
Hukum Newton 2 menjelaskan secara kuantitatif bagaimana gaya-gaya mempengaruhi gerak, tetapi kita mungkin bertanya, dari mana gaya-gaya itu datang? Berdasarkan pengamatan, membuktikan bahwa gaya yangg diberikan pada sebuah benda selalu diberikan oleh benda lain. Sebagai contoh, seekor kuda yang menarik kereta, tangan seseorang yang mendorong meja. Contoh tersebut menunjukan bahwa gaya diberikan pada sebuah benda, dan gaya tersebut diberikan oleh benda lain, misalnya gaya yang diberikan pada meja diberikan oleh tangan yang mendorong meja.
Newton menyadari bahwa hal ini tidak sepenuhnya seperti itu, memang benar tangan memberikan gaya pada meja, tetapi meja tersebut jelas memberikan gaya kembali kepada tangan, dengan demikian Newton berpendapat bahwa kedua benda tersebut harus dipandang sama. Tangan memberikan gaya pada mejad dan meja memberikan gaya balik kepada tangan.
Dari bunyi hukum Newton 3 dapat dipahami bahwa setiap aksi akan menimbulkan reaksi atau pengertian sederhananya setiap sebab akan menimbulkan akibat, dimana suatu benda baru akan berinteraksi apabila ada yang memberinya gaya, bentuk interaksi tersebut dengan membalas gaya yang telah diberikan ke benda tersebut ke arah sebaliknya.
Gaya tidak pernah bekerja pada satu benda, melainkan selalu bekerja pada dua benda dan setiap gaya selalu mempunyai dua ujung, ujung satu ke benda satu, dan ujung dua ke benda kedua.
Contoh penerapan hukum Newton 3 dalam kehidupan sehari-hari
Contoh dari hukum Newton 3 yaitu pada peristiwa peluncuran roket, gas panas yang di pancarkan dari pembakaran dan pancaran ini menyebabkan timbulnya gaya reaksi pada roket yaitu gaya yang mengangkat serta mempercepat roket meluncur.
- Aksi : Pancaran roket yang menyembur kebawah
- Reaksi : Gaya tolakan roket keatas akibat semburan yang di pancarkan kearah bawah
ΣF = Resultan gaya (N)
m = Massa (kg)
a = Percepatan
Resultan gaya (gaya total) adalah penjumlahan gaya sejajar yang dialami suatu benda. Jika gaya-gaya yang bekerja tidak sejajar maka penjumlahan gaya harus mengikuti aturan penjumlahan vektor.
Percepatan merupakan perubahan kecepatan tiap satuan waktu atau turunan pertama dari fungsi kecepatan terhadap waktu.
3. Hukum Newton 3 (aksi = reaksi)
Yang berbunyi : "Setiap aksi akan menimbulkan reaksi, jika suatu benda memberikan gaya pada benda yang lain maka benda yang terkena gaya akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang diterima dari benda pertama, tetapi arahnya berlawanan"
Hukum Newton 2 menjelaskan secara kuantitatif bagaimana gaya-gaya mempengaruhi gerak, tetapi kita mungkin bertanya, dari mana gaya-gaya itu datang? Berdasarkan pengamatan, membuktikan bahwa gaya yangg diberikan pada sebuah benda selalu diberikan oleh benda lain. Sebagai contoh, seekor kuda yang menarik kereta, tangan seseorang yang mendorong meja. Contoh tersebut menunjukan bahwa gaya diberikan pada sebuah benda, dan gaya tersebut diberikan oleh benda lain, misalnya gaya yang diberikan pada meja diberikan oleh tangan yang mendorong meja.
Newton menyadari bahwa hal ini tidak sepenuhnya seperti itu, memang benar tangan memberikan gaya pada meja, tetapi meja tersebut jelas memberikan gaya kembali kepada tangan, dengan demikian Newton berpendapat bahwa kedua benda tersebut harus dipandang sama. Tangan memberikan gaya pada mejad dan meja memberikan gaya balik kepada tangan.
Dari bunyi hukum Newton 3 dapat dipahami bahwa setiap aksi akan menimbulkan reaksi atau pengertian sederhananya setiap sebab akan menimbulkan akibat, dimana suatu benda baru akan berinteraksi apabila ada yang memberinya gaya, bentuk interaksi tersebut dengan membalas gaya yang telah diberikan ke benda tersebut ke arah sebaliknya.
Gaya tidak pernah bekerja pada satu benda, melainkan selalu bekerja pada dua benda dan setiap gaya selalu mempunyai dua ujung, ujung satu ke benda satu, dan ujung dua ke benda kedua.
Contoh penerapan hukum Newton 3 dalam kehidupan sehari-hari
- Aksi : Pancaran roket yang menyembur kebawah
- Reaksi : Gaya tolakan roket keatas akibat semburan yang di pancarkan kearah bawah
Komentar
Posting Komentar