Hukum Newton

Ilmuwan yang sangat berjasa dalam mempelajari hubungan antara gaya dan gerak adalah Isaac Newton, seorang ilmuwan Inggris. Newton mengemukakan tiga buah hukumnya yang dikenal dengan Hukum Newton I, Newton II dan Hukum Newton III.

Hukum Newton I

“Jika gaya total (R) yang bekerja pada benda itu sama dengan nol, maka benda yang sedang diam akan tetap diam dan benda yang sedang bergerak lurus dengan kecepatan tetap akan tetap bergerak lurus dengan kecepatan tetap.”

Percepatan benda nol jika gaya total (gaya resultan) yang bekerja pada benda sama dengan nol.

∑F = 0

Hukum Newton II

"Percepatan suatu benda sebanding dengan resultan gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massanya."

∑F = resultan gaya yang bekerja
m = massa benda
a = percepatan yang ditimbulkan

Contoh Soal

Sebuah mobil bermassa 10.000 kg, bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Mobil direm dan berhenti setelah menempuh jarak 200 m. Berapakah gaya pengeremannya?

Penyelesaian

Diketahui :
m = 10 000 kg
v0 = 0 m/s
v = 20 m/s
Δx = 200 m

Ditanya : F? 

Hukum Newton III

"Jika sebuah gaya bekerja pada sebuah benda (aksi) maka benda itu akan mengerjakan gaya yang sama besar namun berlawanan arah (reaksi)."

Dengan kata lain gaya selalu muncul berpasangan. Tidak pernah ada gaya yang muncul sendirian.

Contoh Soal

Suatu benda dijatuhkan dari atas bidang miring yang licin dan sudut kemiringan 300. Tentukanlah percepatan benda tersebut jika g = 10 m/s2 dan massa benda 4 kg.

Penyelesaian 

Diketahui :
m = 4 kg
g = 10 m/s2
θ = 300

Ditanya : a ?

Fx = - mg sin θ = ma
a = - g sin θ
= - 10 sin 300
= - 10 . (0,5)
= 5 m/s²

Macam – macam gaya

Gaya berat

Gaya berat (W) adalah gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda. Gaya berat selalu tegak lurus kebawah dimana pun posisi benda diletakkan, apakah dibidang horizontal, vertical ataupun bidang miring.

Gaya Normal

Gaya normal adalah gaya yang bekerja pada bidang sentuh antara dua prmukaan yang bersentuhan, dan arahnya selalu tegak lurus bidang sentuh.

Gaya Gesek

Arah gesekan searah dengan permukaan bidang sentuh dan berlawanan dengan arah kecendrungan gerak.
Besar gaya gesek statik mempunyai batas maksimum, nilai maksimumnya sebanding dengan gaya normal N dan konstanta perbandingan =μs disebut koefisien gesekan statik fsmax =μs N.

Jenis gesekan	Persamaan	Keterangan
Kinetik	FK = μk.N	Gaya berlawanan dengan kecepatan.Selalu lebih kecil dari gaya gesek statikDigunakan untuk benda yang meluncur/sliding.
Statik	FS = μS.N	Gaya harus lebih besar dari gaya gesek maksimum ini untuk membuat benda bergerak dari keadaan diam. Digunakan untuk objek yang diam.Arah gaya gesek berlawanan dengan arah gaya yang bekerja pada benda.

 Koefisien Gesek

Gaya Tegang Tali

Gaya tegangan tali disebut juga tegangan tali adalah gaya yang bekerja pada ujung-ujung tali karena tali itu tegang. Jika tali dianggap ringan maka gaya tegangan tali pada kedua ujung tali yang sama dianggap sama besarnya.

Massa

 
Misalkan kita mempunyai 2 benda berukuran sama dalam keadaan diam. Yang satu terbuat Besi dan yang lain dari kayu. Jika kita ingin menggerakkan benda ini, kita membutuhkan gaya yang lebih besar untuk besi dibandingkan kayu.

Hal ini disebabkan besi mempunyai inersia (kecenderungan untuk tetap diam) yang besar dibandingkan kayu. Dengan kata lain besi lebih sulit digerakkan dibandingkan kayu. Semakin besar inersia suatu benda semakin cenderung benda ini ingin mempertahankan posisi diamnya, akibatnya untuk menggerakkan benda yang lebih besar inersianya dibutuhkan gaya yang lebih besar.
 

Dari definisi massa kita boleh mengatakan bahwa lebih sulit mempercepat benda yang bermassa besar bandingkan benda yang bermassa kecil. Massa suatu benda dapat ditentukan dengan membandingkan percepatan yang dihasilkan oleh suatu gaya pada benda-benda yang berbeda.

 Source : FISIKA MEKANIKA, Jonifan, Iin Lidya, Yasman ( http://downloads.ziddu.com/download/6918085/hukum-newton.pdf.html )