Hukum Newton 1, 2 dan 3 : Pengertian, Rumus dan Contoh Soal

Zsmart.id. Halo semuanya, pada kesempatan kali ini, kita akan mempelajari secara detail dan singkat terkait salah satu materi dari topik dinamika partikel yakni hukum - hukum Newton. Secara umum, dinamika merupakan salah satu cabang dari ilmu fisika yang membahas mengenai gerak benda dengan memperhitungkan penyebab benda dapat bergerak. Olehnya, langsung saja kita masuk ke dalam pembahasan mengenai hukum - hukum Newton. Sebagai pengantar awal, Newton berhasil merumuskan tiga buah hukum tentang gerak benda serta yang paling terkenal adalah penemuan teori gravitasi oleh Newton. Lebih lanjut, adapun ketiga hukum - hukum Newton tersebut adalah :

Hukum 1 Newton

Hukum 1 Newton ini memberikan pemahaman terkait benda yang diam. Secara umum, hukum 1 Newton memberikan informasi bahwa suatu benda yang diam atau benda yang bergerak dengan kecepatan tetap akan selalu berada dalam kondisi tersebut selama tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut. Dengan kata lain, benda akan selalu berada dalam kondisinya baik dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan tetap selama benda tersebut tidak mendapat gaya gangguan dari luar atau secara matematis hukum 1 Newton dapat dituliskan ke dalam bentuk persamaan :

secara fisis, persamaan ini merupakan besaran vektor pada gaya yang menyatakan bahwa jumlah gaya-gaya luar yang bekerja pada benda tersebut haruslah bernilai nol. Apabila situasi ini terpenuhi maka benda akan selalu dalam keadaan diam. Adapun contoh dari penerapan hukum 1 Newton ini adalah seperti pada ilustrasi berikut :

sebuah benda ditarik oleh mesin penarik (tanpa memperhitungkan gaya gesek) F1 dan F2 ke arah kanan masing-masing 5N dan 3N dan gaya F3 ke arah kiri dengan besar gaya 8N. Berdasarkan ilustrasi ini terlihat bahwa total gaya-gaya kiri dan kanan bernilai sama yakni 8N. Dengan mengambil arah kanan bernilai positif dan arah kiri bernilai negatif maka akan diperoleh resultan gaya akan bernilai nol 

yang menunjukkan bahwa benda tetap diam meskipun diberikan tiga buah gaya. 

Hukum 2 Newton

Pada hukum 2 Newton, pembahasan difokuskan terkait bagaimana melakukan analisis lebih detail terhadap benda yang mulai bergerak. Berdasarkan hasil pengamatan, diperoleh terdapat hubungan antara gaya - gaya yang bekerja pada benda bermassa terkai dengan besaran geraknya yakni percepatan benda. Hubungan ini, secara matematis dapat dituliskan ke dalam persamaan :

di mana F adalah gaya (N), m adalah massa benda (kg) dan a adalah percepatan benda (m/s²). Sebagai contoh, sebuah benda bermassa 2kg ditarik oleh tiga buah gaya seperti pada gambar berikut : 

berdasarkan gembar tersebut terlihat bahwa jumlah gaya disebelah kanan dan kiri tidak sama (total gaya pada arah kanan sebesar 12N dan sebelah kiri sebesar 16N) dan memberikan informasi bahwa benda akan bergerak menuju arah gaya yang lebih besar yakni bergerak ke sebelah kiri. Adapun percepatan benda dapat diketahui dengan menggunakan persamaan hukum 2 Newton di atas. Sehingga diperoleh :

di sini kita mengambil arah kanan bernilai positif dan arah kiri bernilai negatif. Hasil perhitungan memberikan bahwa percepatan benda bernilai -2m/s² dengan arah negatif menunjukkan arah gerak percepatan yakni ke arah kiri dengan besar percepatan yakni 2m/s².

Hukum 3 Newton

Pada hukum 3 Newton, hukum ini memberikan penjelasan terkait kebergantungan gaya antar benda dalam artian pada setiap benda apabila diberikan gaya aksi maka akan muncul gaya reaksi yang nilainya sama tetapi dengan arah vektor gaya yang berlawanan. Pernyataan ini secara matematik dituliskan ke dalam bentuk : 

ilustrasi sederhana mengenai hal ini adalah apabila kita mendorong benda. Pada saat kita memberikan gaya aksi ke benda maka benda akan memberikan gaya yang sama tapi dengan arah yang berbeda yang disebut sebagai gaya tahan benda. Apabila gaya yang diberikan ke benda melebihi gaya tahan benda, maka benda akan bergerak. 

Demikian informasi singkat mengenai materi hukum - hukum Newton dan aplikasinya. Semoga bermanfaat ! 

Share :