Hukum Newton 1, 2, 3 – Sejarah, Bunyi, Rumus dan Contoh Soal – Untuk pembahasan kali ini kami akan mengulas mengenai Hukum Newton yang dimana dalam hal ini meliputi pengertian menurut para ahli dan contoh, untuk lebih memahami dan mengerti simak ulasan dibawah ini.
Hukum Newton
Sir Issac Newton lahir pada tanggal 4 Januari 1643 di Woolsthrope, Lincolnshire, Inggris. Newton disebut sebagai bapak modern science. Beliau membrikan kepada dunia Hukum Gravitasi dan Gerak Planet dan Hukum Light.
Baca Juga Artikel yang Mungkin Terkait : Pengertian Gravitasi Bumi Menurut Hukum Newton
Newton dibesarkan oleh neneknya yang memainkan peran sebagai ayahnya karena ayahnya telah meninggal tiga bulan sebelum beliau lahir.
Ketika Newton berusia dua belas tahun, beliau bergabung dengan sekolah King’s di Grantham dan tinggal dengan seorang apoteker bernama Clarke. Selama waktu ini, beliau mulai tertarik dengan perangkat mekanik dan hukum ilmiah.
Salah satu hasil karya beliau saat itu adalah sundials dan perangkat serupa untuk mengesankan orang-orang di sekelilingnya.
Berawal dari karya ini, Newton mendapat apresiasi yang luar biasa sehingga beliau akhirnya bergabung dengan Trinity College di Cambridge University pada tahun 1661 sebagai seorang sizar (mahasiswa yang belajar sambil bekerja).
Pada masa itu, ajaran Universitas didasarkan pada ajaran Aristoteles. Namun Newton lebih memilih untuk membaca gagasan-gagasan filsuf modern yang lebih maju seperti Descartes dan astronom seperti Copernicus, Galileo, dan Kepler.
Baca Juga Artikel yang Mungkin Terkait : Hukum Kepler 1 2 3 – Konsep, Rumus, Sejarah, Contoh Soal
Pada tahun 1665, beliau menemukan teorima Bionial dan mulai mengembangkan teori Matematika yang pada akhirnya berkembang menjadi kalkulus.
Segera setelah Newton mendapatkan gelarnya pada Agustus 1665, Universitas Cambridge ditutup oleh karena adanya wabah besar. Sehingga walaupun dalam studinya di Cambridge biasa-biasa saja, namun studi privat yang dilakukan di rumahnya di Woolsthorpe selama dua tahun mendorongnya mengembangkan teori kalkulus, optika, dan hukum Gravitasi.
Pada tahun 1667, beliau kembali ke Cambridge sebagai pengajar di Trinity. Beliau terpilih menduduki jabatan Lucasian Professor of Mathematics pada tahun 1669. Pada saat itu, para pengajar Cambridge ataupun pengajar Oxford haruslah seorang pastur Anglikan yang telah ditahbiskan.
Namun, jabatan Professor Lucasian mengharuskan pula pejabatnya tidak aktif dalam gereja. Oleh karena itu, Newton berargumen bahwa ia seharusnyalah dibebaskan dari penahbisan.
Raja Charles II menerima argumen ini dan memberikan persetujuan, sehingga konflik antara pendangan keagamaan Newton dengan gereja Anglikan dapat dihindari.
Dari tahun 1670 sampai dengan 1672, Newton mengajar di bidang optik. Beliau berpengalaman tidak hanya dalam bidang bidang Fisika, namun belaiu juga memeliki pengetahuan luas di bidang lain seperti Teologi dan Astrologi.
Newton meninggal pada tanggal 31 Maret 1727 di Westminster Abbey. Salah satu insiden yang paling berkesan dari biografi Newton adalah bahwa dari buah apel yang jatuh dari pohon yang mengilhami beliau konsep hukum Gravitasi.
Belaiu dikenal sebagai ilmuan yang paling berpengaruh dan seorang matematikawa dalam sejarah ilmu pengetahuan.
Pengertian Hukum Newton
Hukum Newton adalah hukum yang mengatur tentang gerak. Hukum gerak Newton itu sendiri merupakan hukum yang fundamental. Artinya, pertama hukum ini tidak dapat dibuktikan dari prinsip-prinsip lain.
Baca Juga Artikel yang Mungkin Terkait : “Hukum Pemantulan Cahaya” Definisi & ( Percobaan – Bunyi Pada Cermin Datar )
Kedua, hukum ini memungkinkan kita agar dapat memahami jenis gerak yang paling umum yang merupakan dasar mekanika klasik.
Hukum gerak Newton adalah tiga hukum yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya.
Ketiga hukum gerak ini pertama dirangkum oleh Isaac Newton dalam karyanya Philosophi Naturalis PrincipaMathematica, pertama kali ditebitkan pada 05 Juli 1687.
Hukum Newton 1
Jika kita sedang naik sebuah bus yang bergerak dengan kelajuan tetap kemudian tiba-tiba direm, tentu kita akan terdorong ke depan. Demikian juga jika kita sedang duduk diam di dalam sebuah bus, kemudian bus digerakkan dengan tiba-tiba, tentu kita akan terdorong ke belakang.
Hal tersebut dapat terjadi karena adanya sifat lembam benda. Apakah sifat lembam benda itu? Untuk itu lakukan percobaan berikut:
Letakkan kertas HVS di atas meja dan letakkan buku tebal di atas kertas HVS, seperti gambar (a). Tarik kertas HVS berlahan-lahan, amati yang terjadi pada buku tebal. Hentikan gerakan kertas HVS. Setelah kertas HVS dan buku tebal berhenti, kemudian tarik kertas HVS dengan cepat dan mendadak. Amati apakah yang terjadi pada buku tebal!
Letakkan kertas manila seukuran kertas HVS di atas meja dan letakkan pula kereta luncur (trolly) di atas kertas manila, seperti gambar (b). Tarik kertas manila perlahan- lahan sehingga kereta luncur ikut bergerak bersama-sama kertas manila, kemudian hentikan gerakan kertas manila dengan tiba-tiba. Amati apakah yang terjadi pada kereta luncur!
Dari hasil percobaan di atas, ternyata benda yang diam cenderung untuk mempertahankan keadaan diamnya dan benda yang bergerak cenderung mempertahankan keadaan bergeraknya.
Sifat yang dimiliki oleh benda tersebut disebut sifat kelembaman benda, yaitu “Selama tidak ada gaya dari luar yang mempengaruhi benda, benda yang sedang tak bergerak mempertahankan keadaan tak bergeraknya dan benda yang sedang bergerak mempertahankan keadaan geraknya“.
Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum I Newton, sehingga Hukum I Newton disebut dengan Hukum Kelembaman. Hukum ini dapat juga dinyatakan dengan, “Bila resultan gaya yang bekerja pada benda nol, atau tidak ada gaya yang bekerja pada benda, benda itu diam (tak bergerak) atau akan bergerak lurus beraturan“.
Baca Juga Artikel yang Mungkin Terkait : “Pemantulan Cahaya” Pengertian & ( Macam – Contoh )
Rumus Hukum Newton 1
Dari pernyataan di atas maka diperoleh Rumus Hukum I Newton, sebagai berikut:
Artinya:
- Sebuah benda yang sedang diam akan tetap diam kecuali ada resultan gaya yang tidak nol bekerja padanya.
- Sebuah benda yang sedang bergerak, tidak akan berubah kecepatannya kecuali ada resultan gaya yang tidak nol bekerja padanya.
Hukum Newton 2
Gaya adalah penyebab perubahan gerak benda. Perubahan gerak benda yang dimaksudkan di sini dapat berarti perubahan kelajuannya atau perubahan kecepatannya.
Perubahan kecepatan tiap satuan waktu disebut percepatan.
Adakah hubungan antara percepatan yang timbul pada benda dengan gaya yang bekerja pada benda juga dengan massa benda tersebut? Untuk itu perhatikan hasil percobaan berikut:
Keterangan:
a = pita ticker timer
b = ticker timer
c = trolly
d = benang
g = beban
e = katrol
f = papan luncur
Informasi:
- Penambahan beban yang digantung berarti penambahan gaya yang bekerja pada trolly
- Besar percepatan yang timbul pada trolly sebanding dengan besar sudut kecon- dongan
Dari grafik yang terlihat pada gambar (b), bagaimanakah hubungan antara per- cepatan yang timbul pada benda dan gaya yang bekerja pada benda? Kemudian nyatakan hubungan antara percepatan dan gayanya!
Dari hasil kegiatan I dan kegiatan II diperoleh hubungan antara percepatan yang timbul pada benda, massa benda dan gaya yang bekerja pada benda dapat dinyatakan dengan persamaan rumus, yaitu:
Keterangan:
a = percepatan (m/s2)
F = gaya (N)
m = massa (kg)
Persamaan F = m.a disebut persamaan Hukum II Newton.
Jika pada sebuah benda bekerja beberapa buah gaya, maka persamaan hukum II Newton dapat dinyatakan dengan
Massa benda yang diperoleh dari perbandingan gaya yang bekerja pada benda dan percepatan yang timbul pada benda disebut massa kelembaman (mK).
Gaya Berat
Jika kita melepaskan sebuah benda dari atas permukaan tanah, maka benda tersebut melakukan gerak lurus berubah beraturan dipercepat dan jika kita melempar sebuah benda vertikal ke atas, maka benda tersebut melakukan gerak lurus berubah beraturan diperlambat. Percepatan yang timbul pada gerakan benda di atas disebut percepatan grafitasi bumi yang diberi lambang g.
Percepatan grafitasi bumi pada suatu titik yang berjarak r dari pusat bumi dinyatakan dengan:
Keterangan:
g = percepatan grafitasi bumi (m/s2)
G = konstanta grafitasi (Nm2/kg2)
M = massa bumi (kg)
r = jarak titik ke pusat bumi (m)
Percepatan yang timbul pada benda yang melakukan gerak vertikal ke atas dan gerak jatuh bebas tadi dikarenakan adanya gaya tarik bumi pada benda tersebut yang dinyatakan dengan persamaan:
Keterangan:
F = gaya tarik bumi terhadap benda
G = konstanta grafitasi
M = massa bumi m = massa benda
r = jarak pusat benda dan pusat bumi
Hukum Newton 3
Jika seorang yang naik papan beroda sedang menarik tali yang diikatkan pada tembok.
Ternyata pada saat orang tersebut menarik tali ke arah kiri, orang beserta papan beroda bergerak ke kanan. Orang beserta papan beroda bergerak ke kanan karena mendapat gaya tarik dari tali yang arahnya ke kanan yang besarnya sama dengan gaya tarik yang diberikan oleh orang tersebut.
Baca Juga Artikel yang Mungkin Terkait : 100 Pengertian Gaya Dan Gerak Benda
Hal ini terjadi karena pada saat orang memberi aksi pada tali, timbul reaksi dari tali pada orang dengan besar yang sama dan arah berlawanan.
Pernyataan di atas disebut dengan hukum III Newton, sehingga hukum III Newton disebut juga dengan hukum aksi reaksi dan dapat dinyatakan dengan persamaan:
Perbedaan berat dan massa pada hukum newton 3, diantaranya adalah:
| No. | Massa | Berat |
| 1. | Massa adalah jumlah / banyaknya zat itu sendiri. | Berat adalah gaya tarik bumi terhadap benda. |
| 2. | Disemua tempat harganya tetap | Harganya tidak tetap, tergantung dari tempat itu. |
| 3. | Satuan ( SI ) Kg | Satuan Newton ( N ) |
| 4. | Merupakan besaran skala | Merupakan besaran vektor |
| 5. | Dapat diukur dengan neraca ohauss dan neraca pegas. | Dapat diukur dengan neraca pegas. |
Penerapan Hukum Newton Pada Kehidupan Sehari-Hari
Berikut ini terdapat beberapa penerapan hukum newton pada kehidupan sehari-hari, diantaranya adalah:
1. Penerapan Hukum Newton 1
Penerapannya:
- Penumpang akan serasa terdorong kedepan saat mobil yang bergerak cepat direm mendadak
- Gelas yang berada di atas kertas di meja akan tetap disana ketika kertas ditarik secara cepat
- Ayunan bandul sederhana
- Pemakaian roda gila pada mesin mobil
2. Penerapan Hukum Newton 2
Penerapannya:
- Mobil yang melaju dijalan raya akan mendapatkan percepatan yang sebanding dengan gaya dan berbading terbalik dengan massa mobil tersebut
- Mobil direm dianggap mengalami gerak lurus diperlambat
- Buah apel yang terjatuh dari pohon
3. Penerapan Hukum Newton 3
Penerapannya:
- Adanya gaya gravitasi
- Peristiwa gaya magnet
- Gaya listrik
- Tangan yang terasa sakit saat meninju tembok
- Perenang yang menendangkan kakinya ke tembok membuat dia berenang maju
- Pelari yang melakukan start menendangkan kakinya ke belakang membuat dia berlari maju ke depan
- Orang memanah
Baca Juga Artikel yang Mungkin Terkait : Pengertian Dan Sejarah Ilmu Fisika Menurut Teori Riset
Contoh Soal Hukum Newton
Berikut ini terdapat beberapa contoh soal hukum newton, diantaranya adalah:
Contoh Soal Nomor 1
Benda bermassa m = 10 kg berada di atas lantai kasar ditarik oleh gaya F = 12 N ke arah kanan. Jika koefisien gesekan statis antara benda dan lantai adalah 0,2 dengan koefisien gesekan kinetis 0,1 tentukan besarnya :
a) Gaya normal
b) Gaya gesek antara benda dan lantai
c) Percepatan gerak benda
Pembahasan:
Gaya-gaya pada benda diperlihatkan gambar berikut:
a) Gaya normal
Σ Fy = 0
N − W = 0
N − mg = 0
N − (10)(10) = 0
N = 100 N
b) Gaya gesek antara benda dan lantai
Cek terlebih dahulu gaya gesek statis maksimum yang bisa terjadi antara benda dan lantai:
fsmaks = μs N
fsmaks = (0,2)(100) = 20 N
Ternyata gaya gesek statis maksimum masih lebih besar dari gaya yang menarik benda (F) sehingga benda masih berada dalam keadaan diam. Sesuai dengan hukum Newton untuk benda diam :
Σ Fx = 0
F − fges = 0
12 − fges = 0
fges = 12 N
c) Percepatan gerak benda
Benda dalam keadaan diam, percepatan benda NOL.
Contoh Soal Nomor 2
Jika sudut yang terbentuk antara gaya F = 25 N dengan garis mendatar adalah 37o, koefisien gesek kinetis permukaan lantai adalah 0,1 dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 tentukan nilai:
a) Gaya normal
b) Gaya gesek
c) Percepatan gerak benda (sin 37o = 0,6 dan cos 37o = 0,8)
Pembahasan:
Gaya-gaya pada benda diperlihatkan gambar berikut:
a) Gaya normal
Σ Fy = 0
N + F sin θ − W = 0
N = W − F sin θ = (5)(10) − (25)(0,6) = 35 N
b) Gaya gesek
Jika dalam soal hanya diketahui koefisien gesek kinetis, maka dipastikan benda bisa bergerak, sehingga fges = fk :
fges = μk N
fges = (0,1)(35) = 3,5 N
c) Percepatan gerak benda
Σ Fx = ma
F cos θ − fges = ma
(25)(0,8) − 3,5 = 5a
5a = 16,5
a = 3,3 m/s2
Contoh Soal Nomor 3
Anggap lereng bukit rata dan memiliki koefisien gesek 0,125. Percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 dan sin 53o = 0,8, cos 53o = 0,6. Tentukan nilai dari :
a) Gaya normal pada balok
b) Gaya gesek antara lereng dan balok
c) Percepatan gerak balok
Pembahasan:
Gaya-gaya pada balok diperlihatkan gambar berikut:
a) Gaya normal pada balok
Σ Fy = 0
N − W cos θ = 0
N − mg cos 53o = 0
N − (100)(10)(0,6) = 0
N = 600 Newton
b) Gaya gesek antara lereng dan balok
fges = μk N
fges = (0,125)(600) = 75 newton
c) Percepatan gerak balok
Σ Fx = ma
W sin θ − fges = ma
mg sin 53o − fges = ma
(100)(10)(0,8) − 75 = 100a
a = 725/100 = 7,25 m/s2
Demikianlah pembahasan mengenai Hukum Newton 1, 2, 3 – Sejarah, Bunyi, Rumus dan Contoh Soal semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan anda semua, terima kasih banyak atas kunjungannya.
