Hukum - Hukum Newton dan Aplikasinya

Zsmart.id. Pada pembelajaran hari ini, kami akan memberikan rangkuman materi terkait materi fisika kelas 11 dinamika partikel terkhusus dalam kajian hukum - hukum Newton dan aplikasinya. Pada akhir materi, akan diberikan beberapa latihan soal untuk mengukur tingkat kepahaman pembaca. 

A. Hukum - Hukum Newton

Secara umum, hukum - hukum Newton merupakan kajian dinamika yang membahas terkait penyebab benda dapat bergerak. Hukum - hukum Newton ini terbagi atas tiga buah hukum, yakni :

A.1. Hukum 1 Newton

Hukum 1 Newton menyatakan terkait sifat inersia benda yakni kemampuan benda untuk mempertahankan posisinya, apakah tetap diam atau tetap bergerak dengan kecepatan yang tetap. Berdasarkan hal ini, maka hukum 1 Newton dapat dinyatakan 

"...semua benda yang diam atau bergerak lurus dengan kecepatan yang konstan akan selalu berada dalam keadaan tersebut selama tidak ada gaya luar yang diberikan padanya..."

 

Pernyataan ini secara matematis dapat dituliskan ke dalam bentuk persamaan :

menyatakan bahwa jumlah total gaya yang bekerja pada benda harus bernilai nol.

A.2. Hukum 2 Newton

Hukum 2 Newton kini meninjau bagaimana pergerakan benda yang bergerak. Berdasarkan hasil eksperimen ternyata diperoleh hubungan antara massa benda dan gaya terhadap percepatan benda yakni percepatan sebanding dengan gaya yang diberikan namun berbanding terbalik terhadap massa benda tersebut. Olehnya, secara matematik pernyataan ini dapat dituliskan ke dalam persamaan :

dengan m merupakan massa benda dan a merupakan percepatan benda.

A.3. Hukum 3 Newton

Hukum 3 Newton membahas keterkaitan gaya yang dialami oleh dua benda yang saling berinteraksi secara langsung. Hukum ini menyatakan bahwa pada dua buah benda yang berinteraksi akan mengalami gaya yang sama besar namun arahnya berlawanan. Pernyataan ini secara matematis dituliskan ke dalam bentuk persamaan :

setelah mengetahui secara singkat mengenai ketiga hukum - hukum Newton tersebut, maka kita akan menbahas terkait aplikasi dari hukum- hukum Newton tersebut.

B. Aplikasi Hukum - Hukum Newton

B.1. Menentukan percepatan benda 

pada gambar di atas, percepatan benda dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan :

pada kasus seperti gambar di atas, jika terdapat lebih dari satu gaya yang berinteraksi maka kita meyelesaikan dengan menggunakan konsep vektor. Kita ambil arah kanan bernilai positif dan arah kiri negetif, maka diperoleh :

jika nilai percepatan negatif maka benda bergerak ke arah kiri.

Untuk kasus pada gambar di atas, maka kita harus memperhitungkan besar sudut kemiringan bidang. Olehnya, diperoleh :

di mana g merupakan percepatan gravitasi 9.8 m/s².

Pada kasus dua benda yang dihubungkan oleh katrol maka diperoleh persamaan percepatan adalah :

dalam hal ini massa benda pertama lebih besar dari massa benda kedua.

C. Latihan Soal

1. Sebuah benda bermassa 5kg ditarik dengan gaya tetap sebesar 85N. Tentukan besar percepatan benda tersebut !
2. Benda bermassa 4kg ditarik dengan gaya sebesar 12N. Apabila benda ditarik dengan gaya sebesar  32N, maka tentukan perbandingan percepatan keadaan awal dan akhir.
3. Sebuah benda bermassa 4kg diletakkan pada suatu bidang miring. Tentukan sudut yang harus diberikan pada bidang miring agar percepatan yang dihasilkan setangah dari percepatan gravitasi bumi.

Demikian informasi mengenai materi fisika kelas 11 dinamika partikel : hukum - hukum Newton dan aplikasinya. Semoga bermanfaat !

Share :