hukum newton

Ringkasan Hukum Newton

Hukum Newton terdiri dari tiga hukum dasar yang menjelaskan hubungan antara gaya, massa, dan gerak benda. Berikut penjelasan singkatnya:

1. Hukum I Newton (Hukum Inersia/Kelembaman)

*"Sebuah benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan jika tidak ada gaya luar yang bekerja padanya (resultan gaya = 0)."*

Konsep: Benda cenderung mempertahankan keadaan awalnya (diam atau bergerak).

Contoh: Saat mobil direm mendadak, penumpang terdorong ke depan karena inersia.

2. Hukum II Newton (Hukum Percepatan)

"Percepatan (a) suatu benda berbanding lurus dengan gaya (F) yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massa (m) benda."

         Rumus: F=m×a

Konsep: Semakin besar gaya, semakin besar percepatan; semakin besar massa, semakin kecil percepatan.

Contoh: Mendorong meja dengan gaya lebih besar akan mempercepat gerakannya.

3. Hukum III Newton (Hukum Aksi-Reaksi)

"Setiap aksi akan menimbulkan reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah."

Konsep: Gaya selalu terjadi berpasangan antara dua benda yang berinteraksi.

Contoh: Saat berenang, kaki mendorong air (aksi) dan air mendorong tubuh ke depan (reaksi).

Penerapan dalam Kehidupan:

Hukum I: Sabuk pengaman mobil.

Hukum II: Roket yang meluncur dengan gaya dorong besar.

Hukum III: Peluncuran peluru dari senapan (recoil).

Hukum Newton menjadi dasar mekanika klasik dan penting dalam memahami gerak benda sehari-hari.

Berikut adalah contoh soal lengkap tentang Hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari, beserta pembahasan dan penjelasannya:

Contoh Soal 1 (Hukum I Newton – Inersia)

Soal:

Mengapa ketika sebuah mobil yang sedang melaju tiba-tiba direm, tubuh penumpang terasa terdorong ke depan? Jelaskan berdasarkan Hukum Newton!

Pembahasan:

Fenomena: Saat mobil bergerak, tubuh penumpang juga bergerak dengan kecepatan yang sama. Ketika mobil direm mendadak, mobil berhenti karena gaya pengereman, tetapi tubuh penumpang cenderung mempertahankan geraknya (kecepatan tetap).

Hukum yang Berlaku: Hukum I Newton (Hukum Inersia).

Penjelasan:

Benda (penumpang) cenderung mempertahankan keadaan geraknya (bergerak lurus beraturan).

Karena mobil berhenti tiba-tiba, tubuh penumpang masih "ingin" terus bergerak ke depan hingga ada gaya (misalnya sabuk pengaman) yang menghentikannya.

Kesimpulan: Inersia menyebabkan tubuh terdorong ke depan saat mobil direm mendadak.

Soal Hukum Newton Lengkap dengan Pembahasan

Soal 1: Hukum I Newton (Hukum Inersia)

Sebuah buku terletak di atas meja yang diam. Jika massa buku tersebut adalah 0,5 kg dan percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah besar gaya normal yang bekerja pada buku?

Pembahasan:

Menurut Hukum I Newton, benda yang diam akan tetap diam jika resultan gaya yang bekerja padanya nol.

Gaya berat buku (W) = m⋅g

                                  =0,5kg×10 m/s2

                                  =5 N (ke bawah).

Karena buku diam, gaya normal (N) harus mengimbangi gaya berat:

N=W=5 N(ke atas)

N=W=5 N(ke atas)

Jawaban: Gaya normal = 5 N.

Soal 2: Hukum II Newton

Sebuah balok bermassa 4 kg ditarik dengan gaya 12 N di lantai licin. Berapakah percepatan balok?

Pembahasan:
Menurut Hukum II Newton:

$$\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">F</span>}<span\; style="font-size:\; large;">=</span>\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">m</span>}<span\; style="font-size:\; large;">\cdot </span>\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">a</span>}\text{<span style="font-size: large;">\hspace{0.25em}\hspace{0.05em}</span>}<span\; style="font-size:\; large;">⟹</span>\text{<span style="font-size: large;">\hspace{0.25em}\hspace{0.05em}</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">a</span>}<span\; style="font-size:\; large;">=</span>\frac{\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">F</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">m</span>}}$$

Diketahui:

• $F=12\text{ N}$

• $m=4\text{ kg}$

Maka:

$$\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">a</span>}<span\; style="font-size:\; large;">=</span>\frac{\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">12</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">4</span>}}<span\; style="font-size:\; large;">=</span>\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">3</span>}\text{<span style="font-size: large;"> </span>}{\text{<span style="font-size: large;">m/s</span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-size:\; large;">2</span>}}$$

Jawaban: Percepatan balok = 3 m/s².

Soal 3: Hukum III Newton (Aksi-Reaksi)

Seorang anak mendorong tembok dengan gaya 50 N. Jelaskan pasangan aksi-reaksi yang terjadi!

Pembahasan:

Menurut Hukum III Newton, gaya aksi dan reaksi besarnya sama tetapi berlawanan arah.

Gaya aksi: Anak mendorong tembok ke kanan dengan 50 N.

Gaya reaksi: Tembok mendorong anak ke kiri dengan 50 N.

Jawaban: Pasangan aksi-reaksi adalah anak → tembok (50 N ke kanan) dan tembok → anak (50 N ke kiri).

Soal 4: Gabungan Hukum Newton

Dua balok ($m_1=2\text{ kg}$ dan $m_2=3\text{ kg}$) dihubungkan tali dan ditarik dengan gaya $F=10\text{ N}$ di lantai licin. Tentukan:
a. Percepatan sistem,
b. Tegangan tali ($T$)!

Pembahasan:
a. Percepatan sistem:

$$F=(m_1+m_2)\cdot a⟹10=(2+3)\cdot a$$$$a=\frac{10}{5}=2{\text{m/s}}^2$$

b. Tegangan tali:
Tinjau balok $m_1$:

$$T=m_1\cdot a=2\text{ kg}\times 2$$

$$T=m_1\cdot a=2\text{kg}\times 2{\text{m/s}}^2=4\text{N}$$

Jawaban:
a. Percepatan = 2 m/s²,
b. Tegangan tali = 4 N.

Tips Mengerjakan Soal Hukum Newton:

Gambar diagram gaya (free body diagram) untuk visualisasi.

Identifikasi semua gaya yang bekerja (normal, gesek, tegangan, dll.).

Aplikasikan Hukum Newton sesuai situasi (diam, bergerak, atau pasangan aksi-reaksi).

Perhatikan satuan dan konsistensi perhitungan.