Hukum Newton: Pengertian, Bunyi, Penerapan dan Contoh Soalnya

Hukum Newton

Kalimat.ID – Sebelum membahas secara lengkap mengenai Hukum Newton yang terdiri dari hukum 1, 2 dan 3 sebaiknya kita mengetahui siap penemunya terlebih dulu. Dialah Isaac Newton, salah satu disikawan, teolog, ahli astronomi yang berasal dari Inggris.

Sebuah karya tulis yang diberi judul “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” yang diterbitkan pada tanggal 05 Juli 1687, menjadikan nama Newton menjadi tokoh penemu penting dunia.

Didalam karya tulisnya, Newton menggambarkan jika diantara gaya yang bekerja didalam sebuah benda akan mempengaruhi geraknya. Untuk lebih jelasnya mengenai pembahasa lengkap Hukum Newton, berikut ini adalah pengertian, bunyi, penerapan dan beberapa contoh yang akan membuat pembaca semua menjadi lebih memahaminya.

Pengertian Hukum Newton

Hukum Newton tentang gerak merupakan tiga jenis hukum fisika yang menjadi dasar dari mekanika klasik dimana didalam hukum tersebut menggambarkan sebuah hubungan antara sebuah gaya yang sedang bekerja pada benda bergerak.

Hingga saat ini semua rumus yang berhubungan dengan fisika pasti akan ada kaitannya dengan gerak sebuah benda berdasarkan jarak dan ketinggiannya. Sehingga dengan memahami hukum Newton, tentu saja untuk menghitung bahkan memahami keadaan sebuah benda menjadi lebih mudah untuk dipelajari.

Hukum Newton tentang gerak adalah salah satu aturan untuk menentukan rumus di dalam mempelajari ilmu fisika. Pada saat seseorang meneliti benda bergerak tentu saja mereka tidak akan bisa mengukurnya secara logika. Tetapi dengan menggunakan rumus hukum Newton semua perhitungan yang terdapat di dalam kecepatan dan jaraknya akan bisa ditemukan secara lebih akurat.

Posisi benda yang jatuh dari posisi atas ke bawah dan juga perpindahan sebuah benda yang mengalami pergeseran pada sebuah titik menuju titik lain akan lebih cepat ditemukan perhitungannya. Sehingga para peneliti dan beberapa orang yang sedang menjalani pengukuran, akan semakin mengetahui perubahan atau perpindahan posisi dari benda yang ingin diketahui.

Bunyi dan Penerapan Hukum Newton

Hukum Newton banyak diterapkan pada sebuah benda yang dianggap sebagai sebuah partikel yang terdapat di dalam sebuah evaluasi pergerakan. Di dalam perhitungan panjang benda sama sekali tidak akan dihitung mengingat sebuah objek tertentu yang masuk dalam hitungan akan dianggap kecil, namun tetap mengacu pada jarak yang ditempuh di dalam perpindahan.

Selain itu perubahan bentuk sebuah benda serta perputaran dari objek juga tidak akan masuk dalam perhitungan. Bahkan tidak ada angka hitungan untuk mengetahui analisisnya secara lengkap.

Misalnya sebuah planet bisa dianggap di dalam perhitungan dari sebuah titik atau partikel tetapi yang dihitung dan dianalisis adalah gerakan orbit yang saat itu bekerja mengelilingi sebuah bintang.

Hukum Newton terdiri dari hukum newton 1, 2 dan 3. Dari ketiga hukum tersebut memang saling berkaitan dan bisa digunakan sebagai pelengkap pada sebuah perhitungan. Untuk memahami tentang ketiga hukum tersebut, berikut ini adalah penjelasan secara lengkap.

Hukum Newton 1

Hukum Newton 1 berbunyi : “jika terdapat resultan gaya yang saat itu bekerja pada sebuah benda bernilai nol, maka benda yang pada mulanya diam akan tetap berada dalam posisi diam. Sedangkan benda yang pada mulanya bergerak lurus maka akan tetap lurus beraturan serta memiliki kecepatan yang tetap.”

Maksud dari pengertian hukum Newton satu adalah benda yang pada posisi diam akan tetap diam serta sama sekali tidak memiliki pergerakan sampai adanya sebuah tarikan atau dorongan yang membuatnya akan bergerak. Dan sebuah benda yang mengalami pergerakan akan terus melakukan gerakan dan menjadi diam jika terdapat gaya yang mempengaruhinya untuk menjadi diam.

Jadi setiap benda akan terus bisa mempertahankan posisinya secara diam maupun bergerak secara lurus beraturan, jika tidak ada sebuah gaya yang mampu mengubah posisinya.

Pada hukum 1 Newton, jika resultan gaya / jumlah vektor di beberapa gaya sedang bekerja pada benda tertentu hanya memiliki nilai 0. Maka kecepatan dari benda itu adalah konstan. Sehingga setiap benda memang akan memiliki kecenderungan untuk mempertahankan posisinya.

Jika dirumuskan Hukum Newton 1 adalah : ∑F = 0 dengan resultan gaya (Kg m/s2).
Penerapan hukum newton 1 yang terdapat di dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:

– Sebuah mobil yang sedang dalam posisi berhenti mobil tersebut bergerak dengan cepat menuju arah depan, maka semua penumpang akan mengalami dorongan ke belakang.
– Berat mobil bergerak dalam kecepatan tinggi dan mengalami pengereman secara mendadak, maka penumpang yang terdapat di dalam mobil akan terasa didorong ke depan.
– Sebuah koin akan tetap diam pada saat kertas yang ada di bawahnya ditarik secara cepat.
– Pada saat seseorang menginjak sebuah pedal gas secara mendadak maka tubuhnya akan terdorong ke belakang.
– Terdapat gelas diatas meja, gelas akan tetap diam karena tdak ada gaya yang diberikan dari luar kepada gelas.
– Bola yang sedang bergelinding diatas es akan bergerak dengan kecepatan ang sama karena sama sekali tidak ada gaya luar yang mempengaruhi mengingat resultan gaya berjumlah 0.
– Semua benda diam akan tetap sama jika tidak ada gaya luar yang mempengaruhinya.

Hukum Newton 2

Hukum Newton 2 berbunyi: ” percepatan yang terjadi pada sebuah benda akan memiliki perbandingan sama dengan resultan gaya yang saat itu bekerja pada benda, serta akan memiliki nilai berbanding terbalik dari perhitungan massa benda”.

Dari bunyi hukum Newton 2 dapat disimpulkan Jika sebuah benda akan memiliki pertambahan kelajuan saat benda tersebut diberikan gaya total yang arah dan geraknya sama. Namun saat terdapat arah gaya total dari benda tersebut memiliki arah yang berlawanan dari gerakan benda, maka gaya yang terjadi di bisa memperkecil laju dari benda atau bahkan bisa membuatnya berhenti.

Karena selama ini perubahan sebuah kelajuan/ kecepatan merupakan sebuah percepatan. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan jika gaya total yang saat itu terjadi pada benda memang akan membuat sebuah percepatan.

Dari pernyataan Hukum Newton 2 tersebut dapat disimpulkan rumus:
∑F = m.a
Keterangan:
∑F = gaya total dari benda (N)
m = massa benda (kg)
a = percepatan dari benda (m/s2)

Penerapan hukum Newton 2 yang terdapat di kehidupan sehari-hari dan bisa anda ketahui antara lain:
– Sebuah truk yang membawa jumlah benda/massa kecil akan semakin memiliki percepatan besar, jika dibandingkan truk yang sedang membawa muatan yang sangat banyak.
– Aksi saling dorong yang dilakukan badak besar serta badak kecil akan membuat badak kecil terpental jauh.
– Seseorang yang sedang mendorong gerobak dan melakukannya dengan memakai kekuatan tertentu, maka gerobak yang didorong tersebut akan mengalami percepatan tertentu juga.
– Mobil yang melintas di sebuah jalan raya akan mendapatkan percepatan yang memiliki perbandingan sama dengan gaya serta akan memiliki perbandingan terbalik dari perhitungan massa mobil itu sendiri.
– Bus yang berada di jalan raya akan meperoleh percepatan yang memiliki nilai sebanding dari gaya yang terjadi, namun memiliki perbandingan terbalik dengan massa bus.
– Memindahkan benda pada sebuah bidang miring.
– Kereta yang ditarik oleh beberapa kuda akan memiliki kecepatan yang berbeda dibandingkan dengan hanya memakai satu kuda.
– Benda jatuh ketanah akan mengalami kecepatan yang besar saat benda akan mendekati tanah.
– Bersepeda di jalanan menurun akan mengalami kecepatan yang tinggi dibandingkan bersepeda dialanan yang menanjak.

Hukum Newton 3

Hukum Newton 3 berbunyi: “dari adanya sebuah aksi akan langsung menimbulkan reaksi, saat sebuah benda memberikan sebuah gaya kepada benda lain maka benda tersebut akan terkena gaya dengan besaran yang sama dari gaya yang didapatkan benda pertama, namun arahnya akan berlawanan.”

Dari bunyi hukum newton 3 diatas dapat dijelaskan jika dari adanya aksi akan terdapat sebuah reaksi yang memiliki besaran sama. Dimana arahnya akan berlawan dari gaya dua benda yang satu dengan lainnya yang juga memiliki arah yang berlawan. Sehingga saat terdapat benda yang menekan dan menarik benda lainnya maka benda yang lain akan mengalami tekanan/tarikan, dimana nilai dari tekanan dan tarikan tersebut memiliki nilai sama.

Didalam hukum newton 3 juga dijelaskan jika semua gaya yang terjadi berupa interaksi sebuah benda yang jenisnya berbeda dan sama sekali tidak ada gaya yang akan bekerja didalam benda tersebut. Jika disimpulkan dalam contoh maka jika ada benda B yang saat itu sedang memberikan gaya ke benda C, maka pada benda C tersebut akan mengalami gaya yang memilik nilai sama ke benda B dalam gaya yang segaris.

Untuk mempermudah pemahaman tentang hukum newton 3, inilah berbagai macam penerapan dari hokum newton 3 yang bisa anda temui dalam kehidupan sehari-hari:

– Berat badan seorang yang duduk disebuah kursi akan mendring kursi ke bawah dan kursi yang terdorong akan menahan badan menuju ke atas.
– Bola basket yang dipantulkan ke bawah akan berbalik memantul kembali ke atas.
– Saat kita menekan hidung kita maka hidung seakan-akan akan balik menekan tangan kita.
– Semburan gas yang berada dalam roket nantinya akan mendorong kebawah dan bisa membuat roket mampu meluncur lebih cepat keatas.
– Seseorang yang sedang mendorong dinding dengan memakai sepatu roda, maka dinding akan berbalik mendorong denga gaya yang besarnya sama yang sudah dikeluarkan orang tersebut. Sehingga akan membuat orang tersebut menjauhi dinding.
– Saat mendorong sebuah meja maka telapan tangan akan berubah bentuk karena adanya aksi dan reaksi antara telapak tangan dengan meja tersebut.
– Pada saat menarik sebuah pohon akan terjadi aksi tarikan dari orang ke pohon dan pohon akan membalas melakukan raaksi ke orang tersebut. Besarnya gaya aksi yang diberikan ke pohon akan ada reaksi gaya yang memiliki nilai sama yang diberikan oleh pohon.

Hukum Newton 1, 2 dan 3

Dalam perhitungan matematis, hukum newton 3 akan menhasilkan sebuah persamaan vektor didalam satu dimensi. Jika dirumuskan akan menjadi sebuah persamaan:

F1 = – F2
F aksi = -Freaksi
Keterangan:
F1 : gaya yang diberikan pada benda 2 (N)
F2 : gaya yang diterima kembali pada benda 1 (N)

Contoh Soal Hukum Newton 1

1. Sebuah balok memiliki massa 5 kg (w = 50 N) digantung memakai tali yang diikatkan ke atap rumah. Saat balok dalam posisi diam, hitung berapakah nilai tegangan talinya?

Jawab:
ΣF = 0
T – w = 0
T – 50 = 0
T = 50 N

Jadi, besarnya gaya tegangan tali yang bekerja pada balok itu ialah 50 Newton.

2. Ada benda yang memiliki massa 40 kg, kemudian benda tersebut ditarik menggunakan katrol. Jika pada saat itu sistem dalam kondisi diam, hitungkah gaya F?

Jawab:
Berat benda yang memiliki massa dihitung dengan rumus:
w = mg
w = 40 kg × 10 m/s2
w = 400 N

didalam sistem akan bekerja tiga gaya yakni gaya w, F, dan T dalam posisi tidak segaris, maka dihitung dengan rumus resultan:

Pada sumbu-Y
ΣFy = 0
T sin 53o – w = 0
T(0,8) – 400 = 0
0,8T = 400
T = 400/0,8
T = 500 N
Pada sumbu-X
ΣFx = 0
F – T cos 53o = 0
F – (500)(0,6) = 0
F – 300 = 0
F = 300 N
Jadi, besarnya gaya F yang sedang dijalkan dalam sistem adalah 300 Newton.

Contoh Soal Hukum Newton 2

1. Gaya yang bekerja pada sebuah truk adalah 7000 N. Saat truk bekerja dengan percepatan 3,5 m/s2, silahkan hitung massa truk itu

Jawab:
ΣF = 7000 N
a = 3,5 m/s2
m = 2000 kg = 2 ton

Jadi, besarnya massa truk itu ialah 2 ton.

2. Balok A memiliki massa 4 kg saat diletakkan pada balok B dengan massa 6 kg. Lalu balok B mengalami tarikan pada sebuah lantai datar dan licin. Hal ini membuat gabungan balok mendapatkan percepatan sebesar 1,8 m/s2. Saat balok A terjatuh hitunglah percepatan yang ada di balok B saja!

Jawab:
mA = 4 kg
mB = 6 kg
a1 = 1,8 m/s2

Hitung gaya pada keadaan semula:
F = ma
F = (mA + mB)a1
F = (4 + 6)1,8
F = 18 N
Gaya F yang terjadi di keadaan kedua:
F = mBa2
18 = 6a2
dengan begitu maka a2 = 3 m/s2

Contoh Soal Hukum Newton 3

1. Ada seekor ikan bergerak memakai siripnya sehingga terjadi adanya gaya aksi reaksi. Silahkan tuliskan pasangan aksi-reaksi didalam peristiwa tersebut.
Jawab:

– Gaya aksi: sebuah gaya dorong dari sirip ikan ke air.
– Gaya reaksi: sebuah gaya dorong yang saat itu diberikan air ke sirip ikan dan membuat ikan bergerak.

2. Ada 2 balok (m1 dan m2) dan saat itu sedang bersentuhan. Jika saat itu diketahui m1 = 70 kg, m2 = 30 kg serta di balok pertama akan dikenai gaya bernilai 200 N, silahkan hitung percepatan dari masing-masing balok serta gaya kontak yang terjadi antarbalok itu.

Jawab:
m1 = 70 kg
m2 = 30 kg
F = 200 N
Tinjau Balok 1
ΣFX = ma
F – F21 = m1a akan menghasilkan Pers. (1)
Tinjau Balok 2
ΣFX = ma

F12 = m2a akan menghasilkan Pers. (2)
Karena F12 = F21
F – m2a = m1a
F = m1a + m2a
F = (m1 + m2)a

a = F/(m1 + m2) …………… Pers. (3)
a = 200/(70 + 30)
a = 200/100
a = 2 m/s2

Jadi, besar percepatan kedua balok adalah 2 m/s2.
Didalam menemukan gaya kontak dari balok 1 dan 2, hitung dengan cara:

F12 = m2a
F12 = (30)(2)
F12 = 60 N

Jadi ditemukan besarnya gaya kontak antarbalok yakni 60 N.

Demikian pengertian Hukum Newton tentang gerak yang bisa Anda pelajari. Semoga dengan memahami semua pengertian dari Hukum Newton 1, 2, dan 3 beserta contohnya diatas, akan membuat pemahaman Anda menjadi lebih meningkat. Semoga bermanfaat didalam didalam kehidupan Anda sehari-hari.