HUKUM NEWTON TENTANG GERAK
Ilmuwan yang sangat berjasa dalam mempelajari hubungan antara gaya dan gerak adalah Isaac Newton, seorang ilmuwan Inggris. Newton mengemukakan tiga buah hukum yang dikenal dengan Hukum Newton I, Newton II dan Hukum Newton III.
Hukum Newton secara umum mempelajari tentang hubungan antara gaya dengan gerak. Artikel ini akan membahas tentang hukum newton tentang gerak kelas 10.
1. Pengertian Gaya dan Gerak
Gaya yaitu tarikan atau dorongan yang mengakibatkan benda mengalami perubahan posisi atau berubah bentuk. Gaya memiliki arah gaya. Tarikan mempunyai arah mendekati benda yang menariknya. Sedangkan dorongan mempunyai arah menjauhi benda yang mendorongnya.
Gerak yaitu perubahan posisi atau kedudukan suatu benda dari titik keseimbangan awal. Benda dikatakan begerak jika berpindah kedudukannya terhadap benda lain. Gaya dan gerak memiliki keterkaitan. Benda bisa bergerak karena adanya gaya yang mendorong atau menariknya.
Gaya dapat mengubah arah gerak suatu benda, gaya dapat mengubah bentuk suatu benda serta gaya juga dapat mengubah ukuran suatu benda dengan syarat gaya yang kita berikan cukup besar.
Gaya menyebabkan percepatan. Arah gaya searah dengan arah percepatan. Dari sini dapat disimpulkan bahwa gaya adalah besaran yang mempunyai besar dan arah. Ini berarti, gaya dapat digolongkan sebagai sebuah vektor.
Satuan gaya adalah Newton, satu Newton adalah besarnya gaya yang diperlukan untuk menimbulkan percepatan 1 m/s2 pada benda bermassa 1 kg. Disamping Newton, satuan gaya sering ditulis juga dalam bentuk kg m/s2. 1 Newton = 1 kg m/s2. Dalam sistern satuan lain seperti cgs, satuan gaya dinyatakan dalam 1 dyne. 1 dyne = 1 gr cm/s2.
Hubungan antara gerak dan gaya dipelajari di hukum newton. Masin-masing hukum hewton memiliki rumus hukum newton tentang gerak. Berikut penjelasan hukum newton dan contohnya.
2. Hukum I Newton
Bunyi Hukum I Newton yaitu
“Jika gaya total 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.”
Artinya benda yang diam akan bergerak ketika diberi gaya dan benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu akan tetap bergerak jika tidak ada gaya.
Benda yang bergerak dengan percepatan, jumlah gaya yang bekerja pada benda tersebut tidak sama dengan nol. Sedangkan jika benda yang sedang bergerak dengan kecepatan konstan maka benda tersebut akan tetap bergerak meskipun tidak ada gaya yang bekerja. Namun jika benda yang sedang bergerak dengan kecepatan konstan diberi gaya sehingga resultan gayanya tidak sama dengan nol maka benda tersebut akan mengalami percepatan atau justru perlambatan. Maka berlaku rumus :
Contohnya, meteor yang bergerak bebas jauh dari pengaruh gravitasi benda langit lainnya. Selain itu contoh lain, ketika kita sedang berdiri di bus yang semula diam kemudian tiba-tiba bus bergerak maka kita akan terdorong ke belakang.
Sebenarnya pernyataan hukum Newton I di atas sudah pernah diucapkan oleh Galileo beberapa tahun sebelum Newton lahir Galileo mengatakan:
“Kecepatan yang diberikan pada suatu benda akan tetap dipertahankan jika semua gaya penghambatnya dihilangkan.”
3. Hukum II Newton
Bunyi Hukum II Newton
“Percepatan suatu benda sebanding dengan resultan gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massanya.”
Contoh Hukum II Newton ini terdapat dalam kehidupan sehari-hari.
Contohnya, ketika kita sedang bermain kelereng kemudian kita mendorongnya dengan gaya kecil maka kelereng hanya terdorong tidak jauh (percepatan kecil). Kemudian ketika kita memberikan dorongan yang lebih besar maka kelereng akan terdorong lebih jauh (percepatan besar). Secara matematis maka dapat dirumuskan :
ΣF = resultan gaya yang bekerja
m = massa benda
a = percepatan yang ditimbulkan
jika dalam bentuk vektor maka penulisannya adalah :
Σfx = m.ax
Σfy = m.ay
Σfz = m.az
4. Hukum III Newton
Bunyi Hukum III Newton
“Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain, maka benda yang kedua ini mengerjakan gaya pada benda yang pertama yang besarnya sama dengan gaya yang diterimatapi arahnya berlawanan.”
Hukum III Newton ini sering disebut hukum aksi dan reaksi yang dirumuskan :
Contohnya, ketika bola dilempar ke bawah maka terjadi gaya. Bola memberikan gaya aksi pada lantai dan lantai memberikan gaya reaksi terhadap bola yang sama besar dan berlawanan.
Contoh lain, ketika kita sedang mengayuh sepeda. Ban sepeda akan memberikan gaya reaksi dengan berputar ke belakang. Jalan akan memberikan reaksinya dengan arah yang berlawanan sehingga sepeda bisa berjalan. Setiap benda yang berada di bumi mengalami gaya gravitasi (gaya tarik terhadap bumi). Gaya yang terjadi antara bumi dan benda sama besar tetapi berlawanan arah. Hal ini karena adanya aksi dan reaksi dan sesuai dengan bunyi Hukum III Newton.
