Hukum Newton: Definisi, Bunyi, Rumus & Contoh Soalnya

Pencetus teori dan hukum newton dalam bidang fisika tak salah lagi bernama bernama Sir Isaac Newton. Salah satu fisikawan yang berpengaruh terhadap perkembangan ilmu fisika sampai saat ini. Kajian-kajiannya mengenai gerak benda sangat bersinggungan dengan apa yang ada di kehidupan kita sehari-hari.

Daftar Isi

Tahukah kalian, jika hukum tersebut terbagi menjadi tiga, yaitu bunyi hukum Newton I, II, dan III. Masing-masing hukum tersebut mencetuskan bunyi dan teori secara berbeda-beda. Dari pada penasaran, simak aja penjelasan di bawah ini!

Definisi Hukum Newton

Pada artikel sebelumnya, kita telah membahas materi GLBB yang menerangkan bahwa percepatan merupakan perubahan kecepatan suatu benda dalam suatu waktu tertentu. Nah, yang menjadi pertanyaan adalah mengapa benda-benda itu bisa bergerak? apa sih yang membuat mereka yang semula diam kemudian bergerak ke segala arah? Lalu, apa yang membuat mereka bergerak cepat atau lambat?

Tentu saja jawabannya adalah benda itu dikenai oleh gaya. Pada kesempatan ini, kita akan memahami keterkaitan antara gaya dan gerak benda. Gaya dan gerak benda memiliki korelasi yang tidak bisa terpisahkan. Korelasi tersebut tertuang dalam hukum newton.

Bunyi Hukum Newton

Ketetapan bunyi ini terbagi menjadi tiga, antara lain:

Bunyi Hukum Newton I

Berbunyi : “Jika resultan pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap”

Inti dari bunyi di atas adalah kita dapat mengerti jika suatu benda itu cenderung mempertahankan keadaannya. Bunyi hukum pertama ini biasa dikenal dengan hukum kelembaman atau momen inersia. Prinsip momen inersia yaitu menggambarkan bahwa benda akan cenderung menolak perubahan yang bertolak belakang dengannya. Jadi bisa disimpulkan jika benda yang diam akan cenderung tetap diam, sebaliknya benda yang cenderung bergerak akan tetap bergerak sebagaimana mestinya.

Rumus Hukum Newton I

F = 0

Keterangan:

F = Resultan gaya bernilai 0

Bunyi Hukum Newton II

Berbunyi : “Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya”.

Prinsip dari bunyi hukum kedua adalah berbanding terbalik dengan hukum pertama. Dalam hal ini, bunyi hukum Newton II menyatakan jika suatu gaya total diberikan searah pada benda akan berpengaruh pada percepatan benda. Semakin besar gaya yang benda terima, maka semakin besar pula laju benda tersebut. Apabila arah gaya total yang diterima tersebut berlawanan dengan gerak benda, maka gaya itu akan memperkecil percepatan benda yang melaju.

Jika massa benda itu besar maka gaya total yang diperlukan untuk menggerakannya juga besar. Analogi sederhananya yaitu seperti hendak mendorong mobil dan meja. Maka, kita simpulkan bahwa memerlukan gaya yang lebih besar ketika mendorong mobil daripada mendorong meja, hal ini terjadi karena massa mobil lebih besar daripada massa meja.

Rumus Hukum Newton II

F = m . a

Keterangan:

F =Resultan gaya (N)

m =Massa benda (kg)

a =Percepatan (m/s²)

Bunyi Hukum Newton III

Memukul Tembok adalah Contoh Hukum Newton III

Berbunyi: “Ketika suatu benda memberikan gaya pada benda kedua, benda kedua tersebut memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap benda pertama.”

Prinsip dari bunyi ketiga adalah saat suatu benda memberikan gaya kepada benda kedua, maka benda kedua tersebut akan memberikan gaya yang sama besar seperti benda pertama. Namun gaya tersebut akan mengenai kembali ke benda pertama.

Sederhananya seperti saat kalian memukul dinding kamar dengan satu kepalan penuh, maka dinding yang kalian beri gaya akan memberikan gaya yang serupa namun berlawan arah. Sehingga tangan kalian akan merasa sakit, rasa sakit ini tergantung seberapa besar gaya yang kalian berikan terhadap dinding tersebut.

Rumus Hukum Newton III

F aksi = F reaksi

Keterangan:

F aksi = besar gaya benda pertama berikan

F reaksi = besar gaya benda kedua terima

Soal & Penjelasan Hukum Newton

Soal 1

Jika suatu benda diberi gaya sebesar 45 N, benda tersebut memiliki percepatan 3 m/s2. Berapakah besar percepatan gaya benda tersebut jika diberikan gaya sebesar 50 N?

Cara penyelesaian:

Diket:

F₁ =45 N

a₁ = 3 m/s²

Dit:

a₂= ?

Jawab:

Dari soal tersebut, maka massanya adalah tetap. Untuk mencari besar percepatan kedua, maka kalian harus mencari massa benda tersebut terlebih dahulu!

m =F₁ (N)a₁ . (m/s²)

m =45 N3 m/s²

m = 15 kg

Masukan nilai massa benda ke dalam rumus di bawah ini.

a₂ =F₂ (N) . m₂ kg

a₂ =50 N .15 kg = 3,33 m/s²

Jadi, percepatan kedua adalah sebesar 3,33 m/s²

Soal 2

Sebuah bola kasti bermassa 450 gram dipukul dengan gaya 5 N. Akhirnya bola tersebut melambung tinggi dari yang semulanya diam. Hitung berapakah percepatan gerak bola kasti tersebut!

Cara penyelesaian:

Diket:

F =5N

m=450 gram = 0,45 kg

Dit:

a = ?

Jawab:

a=F (N)m (kg)

a= 5 N0,45 kg

a= 5N x 10045 = 1009 m/s²

Dibulatkan menjadi 11,11 m/s²

Jadi, percepatan bola kasti yang melambung adalah sebesar 11,33 m/s²

Kesimpulan

Hukum newton merupakan hukum yang mempelajari hubungan gaya dan gerak benda. Hukum pertama menjelaskan tentang benda yang cenderung mempertahankan posisinya. Selanjutnya, bunyi hukum kedua menjelaskan bagaimana gaya total akan berbanding lurus dengan percepatan sebuah benda dan berbanding terbalik dengan massa.

Terakhir, hukum ketiga menyatakan bahwa ketika benda pertama memberikan gaya atau aksi kepada benda kedua maka benda tersebut bereaksi dengan cara memberikan arah gaya yang berlawanan.

Semoga bermanfaat!