FISIKA DASAR(HUKUM NEWTON, PRODI BIOLOGI/19-10-2012)

FISIKA DASAR
PRODI BIOLOGI

19 Oktober 2012

HUKUM NEWTON
- Drs. Evendi, M.Pd
- Siraj, S.Pd., M.Pd

Dinamika adalah ilmu yang mempelajari tentang gerak beserta penyebab terjadinya gerak, yaitu gaya. Perumusan tentang penyebab gerak benda diberikan oleh Isaac Newton. Newton menemukan bahwa semua persoalan gerak di alam semesta dapat diterangkan dengan hanya tiga hukum yang sederhana.

1. Hukum I Newton 

          Isaac Newton merumuskan hukum pertamanya yang berkaitan dengan gaya dan gerak yang dikenal dengan hukum I Newton yang berbunyi “Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, benda yang mula-mula diam akan terus  diam, sedangkan benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap".

Secara sistematis hukum I Newton dinyatakan sebagai :

Resultan gaya adalah gaya pengganti dari dua buah gaya atau lebih. Jika ada dua gaya, misalnya F₁ dan F₂ bekerja pada suatu benda, maka resultan gaya R dituliskan sebagai  R = F₁ + F₂.

Hukum ini melibatkan sifat benda, yaitu inersia. Inersia (disebut juga kelembaman) sebuah benda merupakan kecenderungan benda untuk tetap mempertahankan keadaannya terhadap perubahan gerak padanya. Dengan kata lain, sebuah benda yang diam cenderung tetap diam, atau sebuah benda yang sedang bergerak cenderung akan bergerak lurus dengan kelajuan konstan. Seberapa besar inersia sebuah benda dinyatakan oleh besaran massa. Semakin besar massa sebuah benda, semakin besar inersanya, sehingga diperlukan gaya yang lebih besar untuk mengubah keadaan gerak benda. Karena Hukum I Newton berkaitan dengan inersia benda, maka seringkali Hukum I Newton disebut hukum inersia.

          Letakkan selembar kertas HVS diatas meja yang licin, misalnya meja yang terbuat dari kaca. Kemudian diatas kertas letakkan kelereng yang agak besar. Tarik kertas secara perlahan-lahan, ternyata kelereng terus bergerak. Ketika kertas ditarik dngan cepat, kelereng tidak bergerak, yang berarti kelereng dapat mempertahankan keadaan diamnya. Hal ini sesuai dengan Hukum I Newton.

2. Hukum II Newton

          Hukum II Newton menyatakan hubungan antara resultan gaya dengan percepatan yang berbunyi : Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda. percepatan adalah perubahan kecepatan dalam satuan waktu tertentu.

          Jika pada benda bekerja sebuah gaya saja atau beberapa gaya yang resultannya tidak nol, maka kecepatan benda selalu berubah, dan benda mengalami percepatan. Jelas bahwa ada kaitan antara resultan gaya dengan percepatan yang ditimbulkannya. Secara sistematis, hukum II Newton dinyatakan sebagai 

Bayangkan jika suatu lemari didorong oleh kamu dibandingkan dengan didorong dibantu oleh temanmu, maka lemari akan lebih sulit digeser. Dengan demikian, semakin besar gaya yang bekerja pada benda, benda akan bergerak semakin cepat. Sekarang bayangkan pula, jika kamu mendorong sebuah meja dengan gaya yang besarnya sama dengan besar gaya yang digunakan untuk menggeser lemari maka meja tersebut akan bergeser lebih cepat. Jadi, dapat kita simpulkan bahwa semakin kecil massa suatu benda, benda akan lebih cepat bergerak.

 

3. Hukum III Newton

          Hukum III Newton Ketika kita mendorong dinding tembok sebuah bangunan, maka kita akan rasakan sebuah gaya yang mendorong kita dalam arah yang berlawanan dengan arah dorongan kita terhadap tembok. Semakin kuat kita mendorong tembok, semakin kuat pula tembok itu melawan dorongan kita. Hal ini menunjukkan bahwa gaya selalu berpasangan dimana keduanya sama besar, tetapi arahnya berlawanan. Pasangan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan, dan bekerja pada dua buah benda berbeda ini disebut sebagai pasangan gaya aksi-reaksi. Newton menyatakan pasangan aksi-reaksi ini dalam hukum III Newton yang berbunyi: Jika benda pertama melakukan gaya pada benda kedua, maka benda kedua akan melakukan gaya yang sama besar pada benda pertama, tetapi arahnya berlawanan dengan arah gaya yang diberikan benda pertama.

Harus selalu diingat bahwa pasangan gaya yang dimaksudkan dalam Hukum III Newton ini bekerja pada dua benda berbeda. Gaya mana yang merupakan gaya aksi dan gaya mana yang merupakan gaya reaksi pada dasarnya tidak bisa ditentukan, karena pasangan aksi reaksi selalu muncul bersamaan. Namun demikian, dalam soal-soal fisika biasanya disebutkan bahwa gaya aksi adalah gaya yang kita lakukan, meskipun sebenarnya bisa dipertukarkan.  

Secara sistematis, hukum III Newton dinyatakan sebagai :

                                  F_aksi  =  - F_reaksi

Aplikasi hukum III Newton dalam keseharian :

1. Pada saat berjalan, telapak kaki mendorong lantai ke belakang sebagai aksi, lantai mendorong telapak kaki ke depan sebagai reaksi

 

 2. Pada saat berenang, kaki dan tangan mendorong air ke belakang sebagai aksi, air mendorong kaki dan tangan ke depan sebagai reaksi

Posted in: Unsyiah