Hukum Newton Dan Contoh Soal

 

Hukum Newton 1 Bunyi Hukum Newton 1 adalah “Setiap benda akan mempertahankan keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya yang bekerja untuk mengubahnya” . Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda bernilai 0 maka benda yang awalnya diam akan tetap diam dan untuk benda yang awalnya bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan. Dalam persamaan matematika, Hukum Newton I dapat ditulis: Jika

∑ F 

 = 0 maka benda diam atau ber GLB

Contoh Soal

Benda massa 6 kg diam di atas lantai, hitunglah gaya normal yang bekerja pada benda! Pembahasan: m = 6 kg g = 10 m/s2 W=m.g   = 6 x 10   = 60 N Dari contoh soal, kita dapat mengetahui bahwa berat (W) berat dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan gaya normal (N) selalu tegak lurus ke permukaan yang bersentuhan dengan benda. Perhatikan gambar berikut.

 

Sehingga,  N – W = 0  N – 60 = 0  

N = 60 N

Hukum Newton 2 Bunyi Hukum Newton 2 adalah “Perubahan dari gerak selalu berbanding lurus terhadap gaya yang dihasilkan / bekerja, dan memiliki arah yang sama dengan garis normal dari titik singgung gaya benda”. Sebuah benda dengan massa m mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap M atau bisa dituliskan sebagai :

∑ F 

 = m . a

 

Contoh soal: Perhatikan gambar berikut! Dua buah benda massa 7 kg dan 3 kg dihubungkan dengan tali kemudian ditarik dengan gaya 50 N hitunglah percepatan benda dan gaya tegangan tali !

Pembahasan: Berapakah percepatan benda? Berapa tegangan tali? mA = 7 kg mB = 3 kg   F = 50 N Pada benda A, terdapat gaya tegangan tali (T) ke kanan. Karena

 

 T = mA . a  T=7.a

….(i)

Pada benda B, terdapat gaya tegangan tali (T) ke kiri dan F = 50 N ke kanan Sehingga, F – T = mB .a 50 – T = 3 . a

….(ii)

Dari persamaan I dan ii, kita eliminasi untuk mendapatkan mendap atkan nilai a  

T = 7a

50 – T = 3a 50 – 7a = 3a    

50 = 10a a = 5 m/s2

Selanjutnya, substitusi nilai ke salah satu persamaan untuk mendapatkan nilai T T = 7a   =7.5   = 35 N Jadi percepatan benda sebesar 5 m/s2 dan tegangan tali sebesar 35 N.

 

Hukum Newton 3 Bunyi Hukum Newton 3 adalah “Untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah: atau gaya dari dua benda pada satu sama lain selalu sama besar dan berlawanan arah” Gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki besar yang sama, dengan arah berkebalikan, dan segaris. Dalam persamaan matematika, Hukum Newton 3 dapat ditulis: Faksi = - Freaksi

Contoh Soal: Jika benda ini diam, carilah besar dan arah gaya gesek !

Pembahasan: mA = 4 kg mB = 5 kg

 

wA = mA . g   = 4 x 10   = 40 N wB= mB . g   = 5 x 10   = 50 N Pada contoh soal, kita anggap katrolnya licin maka katrolnya tidak bergerak dan tali tidak  bergesekan dengan katrol sehingga tegangan tali dianggap sama (T). Asumsikan gaya gesek (f) ke kiri . Perhatikan gambar berikut.



 

Benda A

 

wA – T = 0 40 – T = 0  

T = 40 N 

Benda B

  T – wB . sin 37– f = 0 40 – 50 . 3/5– 3/5– f = 0  

40 – 30 – f = 0

 

10 – f = 0

 

f = 10 N

Jadi, gaya gesek benda sebesar 10 N ke kiri.