Hukum Newton | Fisika Kelas 104 min read

Reading Time: 4 minutes

Hai, teman ambis! Pernahkah kamu sedang bersantai duduk di bawah pohon kemudian tertimpa buah dari atas? Jatuhnya buah dari atas pohon merupakan salah satu contoh peristiwa dari hukum newton, lho. Dalam bukunya yang berjudul Philosophiӕ Naturalis Principia Mathematica, Sir Isaac Newton pertama kali mengemukakan teorinya tentang gerak. Teori yang termasuk dalam Fisika Klasik ini ialah Hukum Newton I, II, dan III. Apa bedanya Hukum Newton I, II, dan III? Biar nggak penasaran lagi, langsung saja kita simak bersama-sama pembahasan berikut ini, yuk!

Hukum Newton I

Hukum I Newton yang juga disebut dengan ‘Asas Kelembaman’ berbunyi:

“Suatu benda akan tetap pada keadaan awalnya (diam atau bergerak lurus beraturan) jika resultan gaya yang bekerja padanya bernilai sama dengan nol.”

Asas Kelembaman memiliki arti bahwa semua benda memiliki kecenderungan untuk mempertahankan keadaannya, baik itu keadaan sedang diam ataupun sedang bergerak. Hukum Newton I dapat dirumuskan sebagai berikut.

\(\sum F=0\)

Resultan Gaya sebagai Besaran Vektor

Resultan artinya total gaya yang bekerja pada suatu benda. Jadi misalnya terdapat beberapa gaya sekaligus yang bekerja hanya pada satu benda, maka resultannya adalah jumlah dari gaya-gaya tersebut. Namun, perlu diingat bahwa penjumlahan beberapa gaya hanya dapat dilakukan jika gaya-gaya tersebut sejajar satu sama lain dan memiliki arah yang sama. Ini dikarenakan besaran gaya termasuk besaran vektor, sehingga selain gaya, besaran vektor lain pun dapat dihitung resultannya. Berikut ini contohnya.

Penguraian Vektor Gaya

Kita dapat melihat pada gambar di atas bahwa gaya A belum sejajar dengan gaya B, maka kita perlu membuatnya sejajar terlebih dahulu dengan menguraikan gaya A. Suatu vektor dapat diuraikan menjadi beberapa komponen seperti yang terjadi pada vektor gaya A berikut ini.

Gaya A diuraikan terhadap sumbu X menghasilkan \(F_{Ax}\) dan terhadap sumbu Y menghasilkan \(F_{Ay}\). Oleh karena sudut \(60°\) diapit oleh \(F_{A}\) terhadap sumbu X, maka \(F_{Ax}\) bernilai ( \(F_{A}\) . \(cos \space 60^{o}\) ), namun sebaliknya, \(F_{Ay}\)  akan bernilai ( \(F_{A}\) . \(sin \space 60^{o}\) ). Ini berhubungan dengan materi matematika dasar yakni trigonometri, dimana nilai cosinus suatu sudut pada segitiga siku-siku adalah hasil bagi antara dua sisi yang mengapitnya. Sedangkan nilai sinus adalah hasil bagi antara sisi yang ada di depan sudut dengan sisi miring.

Sesuai dengan rumus di atas, maka analoginya ialah sebagai berikut.

\(F_{A} = AC\)

\(F_{A}\) . \(cos \space 60^{o} = AB\)

\(F_{A}\) . \(sin \space 60^{o} = BC\)

Dengan ini resultan gaya yang mengenai kotak ialah \(F_{B} – F_{Ax}\) atau dapat juga dalam bentuk berikut ( \(F_{B} \space – \) \(F_{A}\) . \(cos \space 60^{o}\) ). Jika hasil tersebut bernilai negatif, maka itu berarti nilai ( \(F_{A}\) . \(cos \space 60^{o}\) ) lebih besar daripada nilai \(F_{A}\) sehingga kotak akan bergerak ke kanan (searah dengan \(F_{Ax}\). Namun, jika nilainya positif berarti nilai \(F_{B}\) yang lebih besar, sehingga kotak akan bergerak ke kiri (searah \(F_{B}\)).

Hukum Newton II

Hukum II Newton berbunyi:

“Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus nilainya dengan besar gaya tersebut dan berbanding terbalik dengan besar massa benda yang dikenai.”

Hukum Newton II pun dapat dirumuskan sebagai berikut.

\(a = \frac{F}{m}\) atau \(F = ma\)

Jadi suatu benda yang dikenai gaya akan mengalami perubahan pada kelajuannya. Contoh kasusnya ialah pada ayunan yang sedang bergerak. Jika kamu sedang berayun kemudian ada temanmu yang mendorongmu dari belakang, tentunya dengan besar gaya tertentu, maka ayunan yang kamu naiki akan bergerak lebih cepat alias mengalami percepatan. Contoh lain ialah saat kamu mendorong sebuah benda yang diam, ia juga akan mengalami percepatan dari diam menjadi bergerak dengan kecepatan tertentu.

Hukum Newton III

Hukum III Newton berbunyi:

“Saat suatu benda melakukan sesuatu pada benda lain dengan suatu gaya yang disebut gaya aksi, maka benda yang dikenai gaya akan memberikan gaya dengan besar yang sama namun arah yang berlawanan dengan gaya aksi, gaya tersebut dinamakan gaya reaksi.”

\( \sum F_{AKSI} \space =\) \( \sum F_{REAKSI}\) 

Mungkin kamu kurang menyadari contoh kecil ini. Saat kamu mendorong suatu benda dengan besar gaya tertentu, kamu yang merasakan berat saat mendorong gaya tersebut akan otomatis terus memperbesar gaya dorongmu hingga benda tersebut bergerak. Berat yang kamu rasakan itu juga merupakan contoh pasangan gaya aksi-reaksi. Gaya yang kamu berikan adalah gaya aksi, dan gaya reaksinya ialah berat benda yang kamu dorong. Ingat ya, berat yang dimaksud di sini bukan yang bernilai massa dikali percepatan gravitasi, melainkan gaya tolakan dari benda yang kamu dorong. Contoh sederhana lain ialah saat kita berjalan, kaki kita mendorong lantai ke belakang sebagai gaya aksi. Dan gaya reaksi yang kita dapat ialah dorongan dari lantai sehingga kita bergerak maju. Kedua contoh di atas adalah pasangan gaya-aksi reaksi yang besarnya sama namun berlawanan arah. 

 

Demikian pembahasan kita kali ini tentang hukum newton. Ada Contoh Soal Hukum Newton juga, lho yang bisa kalian kerjakan sebagai latihan. Pengen belajar lebih banyak materi fisika yang belum kamu pahami? Les privat aja! Kamu bisa pesan les privat fisika dari Teman Belajar dan bisa pilih les secara online maupun tatap muka. Yuk, pesan sekarang juga!