Hukum Newton

Hukum Newton
1.     Hukum  I Newton
Pada awal bab telah dijelaskan bahwa benda bergerak jika mendapatkan gaya luar yang bekerja pada benda tersebut. Gaya  luar yang bekerja tersebut bisa berupa dorongan atau tarikan. Apa yang terjadi  bila tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda? Apakah benda bisa bergerak?Untuk menjawab pertanyaan ini, kita lakukan kegiatan di bawah ini.

  Percobaan      5

a.     Sediakanlah mobil-mobilan.
b.     Letakan mobil-mobilan tersebut dengan  bagian roda di atas.
c.     Doronglah mobil dengan posisi di atas. Perhatikan berapa jauh mobil bergeser.
d.     Letakan mobil dengan roda di tas lantai. Kemudian doronglah.
e.    Perhatikan berapa jauh mobil bergeser?
f.     Bandingkan hasil pengamatanmu dari kedua kejadian di atas.

Mobil yang rodanya diletakan di lantai bergeser lebih jauh. mobil ini kemudian terhenti di suatu tempat. Berhentinya mobil dikarenakan adanya gaya yang bekerja antara  roda dengan lantai.Gaya ini dinamakan gaya gesekan. Gaya gesekan antara roda dengan lantai lebih kecil dibandingkan  gaya gesekan antara badan mobil dengan lantai. Hal inilah yang menyebabkan mobil dengan posisi roda di lantai dapat bergeser lebih jauh.
Seandainya gaya gesekan  antara mobil dengan lantai dapat dihilangkan, maka mobil tidak akan pernah berhenti. Mobil akan terus menerus bergerak walaupun tanpa tarikan atau dorongan lagi. Kejadian seperti ini oleh Isaac Newton kemudian dipelajari lebih  mendalam dan dijadikan sebagai hukum, yang kemudian dikenal dengan nama Hukum I Newton.
Bunyi Hukum I Newton adalah sebagai berikut.

Bila resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol maka  benda tersebut akan bergerak terus dengan kelajuan tetap atau diam.

Secara  matematis pernyataan Hukum I Newton dinyatakan sebagai berikut.

       S F  =  0

2.     Hukum II Newton
“Gaya yang bekerja pada suatu benda sebanding dengan massa dan percepatan  benda dimana arah gayanya sama dengan arah percepatan benda tersebut”.
Pernyataan  di atas merupakan hubungan antara massa dan percepatan yang merupakan bunyi Hukum I Newton tentang gaya. Kalau Hukum II Newton dituangkan ke dalam  persamaan matematika, maka diperoleh persamaan sebagai berikut.

    Gaya  =  Massa   x   percepatan
    F       =       m . a
Dimana :
F = Gaya ( Newton)
m = Massa benda (kg)
a  = Percepatan ( m/s2)

Persamaan ini menunjukkan bahwa :
a.     Gaya yang konstan menghasilkan percepatan yang konstan.
b.     Semakin besar gaya yang ada, percepatan yang diberikannya pun semakin besar pula.

Contoh soal
Gerobak kecil dengan massa 2 kg ditarik dengan gaya (F) yang konstan.
a.     Jika percepatan gerobak tersebut adalah 1,5  m/s2, berapakah besarnya gaya (F) gerobak itu?
b.     Jika gaya yang dihasilkan gerobak tersebut adalah 6 N, berapa besar percepatannya?
Jawab :
m  =  2 kg
a   =  1,5  m/s2
a.      F   =  m. a
             =  2 kg. 1,5 m/s2
                 =  3,0 N
b.     F   = 6 N
    m  = 2 kg
    a   =  =
        = 3 m/s2

3.     Hukum III Newton
Ambilah sebuah paku. Kemudian tekanlah paku tersebut dengan jari secara perlahan. Apa yang kamu rasakan?Tentu sakit bukan? Tekanlah kembali paku dengan lebih kuat. Tentu kamu merasakan sakit yang lebih dibandingkan yang pertama. Mengapa tangan terasa sakit ketika menekan paku? Pada saat jari tangan menekan paku, ini berarti kamu mengerjakan gaya pada paku tersebut. Sedangkan paku menekan permukaaan jari kamu sehingga kamu merasakan sakit.
Peristiwa di atas merupakan peristiwa aksi reaksi yang terkenal dengan nama Hukum III Newton. Bunyi Hukum III Newton adalah :

Jika benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua maka benda kedua akan mengerjakan gaya pada benda pertama yang besarnya sama tetapi berlawanan arah.

Pasangan aksi reaksi dapat terjadi jika :
a.     Pasangan aksi reaksi ada jika benda saling berinteraksi.
b.     Aksi dan reaksi bekerja pada dua benda yang berbeda.
c.     Aksi dan reaksi sama besarnya tetapi berlawanan arah.