HUKUM GERAK – INERSIA NEWTON


Newton menyatakan tiga hukumnya tentang Gerak, yang dikenal sebagai hukum newton. Hukum itu antara lain:

Hukum I Newton

Hukum I Newton menyatakan tentang kelembaman benda. Hukum I Newton dikenal juga dengan hukum Inersia. Kelembaman atau Inersia merupakan gambaran tentang kemalasan yang dimiliki oleh setiap benda. Sifat kemalasan ini membuat suatu benda yang awalnya diam akan cendrung tetap bergerak, kecuali ada gaya luar yang bekerja padanya.

Newton menjelaskan bahwa, pada benda diam atau benda yang bergerak lurus beraturan, resultan gaya yang bekerja padanya adalah nol. Secara matematis, hukum I Newton dinyatakan:

Sigma F = 0

Hukum II Newton

Dalam hukum keduanya tetang gerak, Newton menjelaskan bahwa jika resultan gaya pada suatu benda tidak sama dengan nol benda akan mengalami percepatan. Besar percepatan berbanding lurus dengan besar resultan gaya, tetapi berbanding terbalik dengan massa benda. Arah percepatan benda sama dengan arah resultan gaya benda. Secara matematis, hukum II Newton dinyatakan:

 Sigma F = m.a

Keterangan:

Sigma F = resultan gaya (N)

m = massa benda (kg)

a = Percepatan gerak benda (m/s2)

Hukum III Newton

Setiap benda yang dikenai gaya akan mengadakan memberika gaya balik sebesar gaya yang diberikan padanya, tetapi arahnya berlawanan. Hukum ini bisa disebut dengan Hukum Aksi Reaksi. Hal ini dijelaskan newton dalam hukum ketiganya tentang gerak. Dalam hukum III Newton dinyatakan bahwa jika satu benda memberikan gaya (aksi) pada benda  kedua, benda kedua akan memberikan gaya balik (reaksi) yang sama besarnya dengan besar gaya yang diberikan, tetapi arahnya berlawanan. Secara matematis, hukum III Newton dinyatakan dengan:

F12 = -F21

Keterangan:

F12 = Gaya aksi dari benda 1 ke benda 2 (N)

F21 = Gaya reaksi dari benda 2 ke benda 1 (N)

Tanda Minus (-) artinya gayanya berlawanan arah.

Menurut Hukum I Newton, benda yang pada awalnya diam akan terus seperti itu sampai ada gaya eksternal yang diberikan padanya. Bagaimana gaya berpengaruh terhadap gerak?. Untuk menjawab pertanyaan ini, penting untuk diperhatikan bahwa ada saat dimana gaya total pada sebuah benda sama dengan nol. Tentu banyak dari kita yang setuju bahwa benda tersebut dalam keadaan diam, dan jika tidak ada gaya total yang bekerja padanya (tarikan atau dorongan), benda itu akan tetap diam. Tapi bagaimana dengan gaya total yang dialami oleh benda yang sedang bergerak?

Bayangkan ketika anda sedang mendorong sebuah benda, maka benda akan bergerak. Tetapi, jika anda telah berhenti melakukan dorongan, seiring dengan itu juga benda akan melambat dan akhirnya berhenti bergerak. Artinya, untuk menjaganya tetap bergerak maka diperlukan dorongan terus menerus atau memberikan gaya. Kesimpulannya adalah benda-benda yang bergerak akan berhenti, dan dibutuhkan sebuah gaya untuk mempertahankannya untuk terus bergerak (gagasan Aristoteles).

Sekarang coba anda bayangkan benda tadi di dorong pada sebuah permukaan yang licin. Setelah anda berhenti mendorong, benda tadi akan meluncur lebih jauh lagi sampai pada akhirnya berhenti. Dan apabila terdapat sebuah permukaan bantalan udara, dan benda dibiarkan mengambang dan meluncur di atas permukaan tersebut, maka benda akan bergerak lebih jauh lagi. Jadi sampai disini dapat kita simpulkan bahwa, pada setiap kasus gerak benda dengan permukaan berbeda di atas, yang membuat benda tersebut melambat adalah adanya gesekan antara benda dengan permukaan luncurnya. Apabila kita bisa menghadirkan sebuah permukaan ideal tanpa gesekan, maka benda tidak akan pernah melambat dan selamanya akan tetap bergerak. Karenanya, meski gagasan bahwa dibutuhkan sebuah gaya untuk mempertahankan benda terus bergerak-walaupun tampak masuk akal-adalah salah.

Percobaan seperti yang telah kita lakukan di atas memperlihatkan bahwa:

  1. apabila tidak ada gaya total yang bekerja pada suatu benda, maka benda tersebut akan tetap diam atau bergerak pada suatu garis lurus dengan kecepatan tetap.
  2. begitu sebuah benda bergerak, tidak diperlukan lagi gaya total untuk mempertahankannya agar tetap bergerak

Jadi kesimpulannya adalah “Sebuah benda yang kepadanya tidak bekerja suatu gaya total akan bergerak dengan kecepatan konstan (nilainya bisa saja nol) dan percepatan nol”. Ini adalah rumusan dari hukum pertama Newton tentang gerak. Ada sebuah kecendrungan pada benda untuk tetap mempertahankan keadaannya, hal ini disebut sebagai Inersia (inertia).

Sifat inersia ini sangat jelas terlihat ketika kita mengeluarkan kecap dalam botol dengan cara mengguncangnya. Pertama-tama, kita mulai dengan menggerakkan botol ke depan (dengan kecap di dalamnya). Pada saat kita menarik botol itu ke belakang, kecap akan tetap bergerak ke depan dan jatuh pada makanan (kecap mempertahankan gerak). Atau pada contoh yang lain, ketika sebuah taplak meja yang ditarik sangat cepat tanpa menggerakkan benda yang berada di atasnya (benda mempertahankan diamnya).

Kerangka Acuan Inersia

Ada syarat keberlakuan dari hukum pertama Newton. Hukum ini hanya berlaku pada kerangka acuan inersia. Secara teknis, kerangka acuan inersia adalah sebuah kerangka yang tidak mengalami percepatan. Sehingga perhitungan gerak akan menjadi rumit ketika hukum ini diterapkan pada kerangka acuan non inersia. Contoh yang paling jelas adalah pada kasus benda yang berotasi. Hukum Newton yang pertama tidak berlaku pada perhitungan gerak benda ini. Untuk contoh kasus ini, memang tidak ada gaya total yang bekerja pada benda, walaupun demikian pada kerangka benda yang berotasi, bola tersebut dipercepat.

Hukum I Newton

Hukum ini sering juga disebut sebagai hukum inersia (kelembaman). Hukum I Newton berbunyi “Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan terus diam. Sedangkan, benda yang mula-mula bergerak, akan terus bergerak dengan kecepatan tetap”.

Penerapannya:

  • Penumpang akan serasa terdorong kedepan saat mobil yang bergerak cepat direm mendadak.
  • Koin yang berada di atas kertas di meja akan tetap disana ketika kertas ditarik secara cepat.
  • Ayunan bandul sederhana.
  • Pemakaian roda gila pada mesin mobil.

Hukum II Newton

Hukum ini berbunyi “Percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya

Penerapannya:

  • Mobil yang melaju dijalan raya akan mendapatkan percepatan yang sebanding dengan gaya dan berbading terbalik dengan massa mobil tersebut

Hukum III Newton

Hukum ini sering juga disebut dengan hukum aksi-reaksi. Hukum ini berbunyi “Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain maka benda yang di kenai gaya akan mengerjakan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang di terima dari benda pertama tetapi arahnya berlawanan”.

Penerapannya:

  • Adanya gaya gravitasi
  • Peristiwa gaya magnet
  • Gaya listrik

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s