Hukum Newton Materi

7
m = 1 kg HUKUM NEWTON TENTANG GERAK Ilmuwan yang sangat berjasa dalam mempelajari hubungan antara gaya dan gerak adalah seorang ilmuwan Inggris yang bernamaIsaac Newton. Newton mengemukakan tiga buah hukumnya yang dikenal dengan hukum 1 Newton, hukum 2 Newton dab hukum 3 Newton. A. Pengertian Gaya Dalam kehidupan sehari-hari, tiap orang sebenarnya punya konsep dasar tentang gaya. isalnya pada waktukita menarik atau mendorong suatu benda atau kita menendang bola, kita mengatakan kita mengerjakan suatu gaya pada benda itu. !aya dapat mengubah arah gerak suatu benda serta gaya dapat mengubah ukuran suatu benda dengan syarat gaya yang kita berikan cukup besar. !aya menyebabkan percepatan. "rah gaya searah dengan arah percepatan . Dari sini dapat disimpulkan bahwa gaya adalah besaran yang mempunyai besar dan arah. Ini berarti, gaya dapat digolongkan sebagai sebuah #ektor. Satuan Gaya $atuan gaya adalah newton %N&, satu Newton adalah besarnya gaya yang diperlukan untuk menimbulkan percepatan 1 ms -2 pada benda bermassa 1 kg. a ' 1 ms -2 ( ' 1 N Gambar 1. Gaya satu net!n $elain newton, terdapat satuan gaya yang lain yaitu) 1 newton ' 1 kg m s -2 1 newton ' 1* + dyne 1 dyne ' 1 gr cm s -2 ". Hukum 1 Net!n enda yang diam akan bergerak jika diberi gaya. enda yang sudah bergera dengan kecepatan tertentu, akan tetap bergerak dengan kecepatan itu jika tidak ada gangguan % gaya &. al di atas merupakan dasar dari hukum 1 Newton yang dapat dituliskan berikut) /ika gaya total yang bekerja pada suatu benda itu sama dengan nol, maka benda yang sedang diam akan tetap diam dan benda yang sedang bergerak lurus akan tetap bergerak lurus dengan kecepatan tetap.0 $ecara sederhana hukum 1 newton mengatakan bahwa percepatan benda nol jika gaya total %gayaresultan& yang bekerja pada benda sama dengan nol. $ecara matematis dapat ditulis) $ebenarnya pernyataan hukum 1 Newton di atas sudah pernah diucapkan oleh !alileo beberapa tahun sebelum Newton lahir. !alileo mengatakan) ecepatan yang ( '

description

Newton

Transcript of Hukum Newton Materi

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK 
Ilmuwan yang sangat berjasa dalam mempelajari hubungan antara gaya dan gerak
adalah seorang ilmuwan Inggris yang bernama Isaac Newton. Newton mengemukakan
tiga buah hukumnya yang dikenal dengan hukum 1 Newton, hukum 2 Newton dab hukum
3 Newton.
Dalam kehidupan sehari-hari, tiap orang sebenarnya punya konsep dasar tentang
gaya. isalnya pada waktu kita menarik atau mendorong suatu benda atau kita
menendang bola, kita mengatakan kita mengerjakan suatu gaya pada benda itu.
!aya dapat mengubah arah gerak suatu benda serta gaya dapat mengubah ukuran
suatu benda dengan syarat gaya yang kita berikan cukup besar.
!aya menyebabkan percepatan. "rah gaya searah dengan arah percepatan . Dari
sini dapat disimpulkan bahwa gaya adalah besaran yang mempunyai besar dan arah. Ini
berarti, gaya dapat digolongkan sebagai sebuah #ektor.
Satuan Gaya
$atuan gaya adalah newton %N&, satu Newton adalah besarnya gaya yang diperlukan
untuk menimbulkan percepatan 1 ms-2pada benda bermassa 1 kg.
a ' 1 ms-2
$elain newton, terdapat satuan gaya yang lain yaitu)
1 newton ' 1 kg m s-2
1 newton ' 1*+ dyne
". Hukum 1 Net!n
enda yang diam akan bergerak jika diberi gaya. enda yang sudah bergerak
dengan kecepatan tertentu, akan tetap bergerak dengan kecepatan itu jika tidak ada
gangguan % gaya &. al di atas merupakan dasar dari hukum 1 Newton yang dapat
dituliskan berikut)
/ika gaya total yang bekerja pada suatu benda itu sama dengan nol, maka benda
yang sedang diam akan tetap diam dan benda yang sedang bergerak lurus akan tetap
bergerak lurus dengan kecepatan tetap.0
$ecara sederhana hukum 1 newton mengatakan bahwa percepatan benda nol jika
gaya total %gayaresultan& yang bekerja pada benda sama dengan nol. $ecara matematis
dapat ditulis)
$ebenarnya pernyataan hukum 1 Newton di atas sudah pernah diucapkan oleh
 
( '
 
diberikan pada suatu benda akan tetap dipertahankan jika semua gaya penghambatnya
dihilangkan.0
#. Hukum $ Net!n
ukum 2 Newton membicarakan keadaan benda jika resultan gaya yang bekerja
tidak sama dengan nol. ayangkan anda mendorong sebuah benda dengan gaya ( pada
lantai yang licin sehingga benda bergerak dengan kecepatan a. /ika gayanya diperbesar 2
kali ternyata percepatannya menjadi 2 kali lebih besar. Demikian juga jika gaya
diperbesar 3 kali percepatannya menjadi 3 kali lebih besar. Dari sini kita simpulkan
bahwa percepatan sebanding dengan resultan gaya yang bekerja.
$ekarang coba lakukan percobaan lain. ali ini massa benda yang berubah dan
gayanya dipertahankan sama. /ika massa benda diperbesar 2 kali, ternyata percepatnnya
menjadi kali. Demikian juga jika massa benda diperbesar 4 kali, percepatannya
menjadi 5 kali semula. Dari sini bias kita simpulkan bahwa percepatan suatu benda
berbanding terbalik dengan massa benda itu.
edua kesimpulan yang diperoleh dari hasil eksperimen tersebut dapat diringkas
dalam hukum 2 Newton)
6ercepatan suatu benda sebanding dengan resultan gaya yang bekerja pada
suatu benda dan berbanding terbalik dengan massa benda itu.
$ecara matematik hokum ini ditulis)
atau
eterangan )
#!nt!%&
1. $ebuah mobil bermassa 1* *** kg, bergerak dengan kecepatan 2* m7s. obil direm
dan berhenti setelah menempuh jarak 2** m. erapakah gaya pengeremannya8 Penye'esaian& Diket ) m ' 1* *** kg
#o ' 2* m7s #t ' * m7s s ' 2** m
Ditanya ) ( ' 98  /awab ) #t
*2 ' 2*2 : 2 a 2** * ' 4** : 4** a
-4**a ' 4** a ' -1 m7s2 %diperlambat& ( ' m.a
' 1* *** ; %-1& ' -1* *** N %berlawanan dengan arah kecepatan mobil&
(. Hukum ) Net!n
 
m
 
itu. ukum 3 Newton berbunyi) /ika sebuah benda mengerjakan gaya pada benda lain
%aksi&, maka benda kedua akan mengerjakan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya
berlawanan %reaksi& kepada benda pertama.0
#!nt!%&
N"
Penye'esaian& "ksi-reaksi menunjukkan arah yang berlawanan dan bekerja pada benda yang
berbeda.Dari gambar di atasmaka yang merupakan pasangan aksi-reaksia dalah
("dan (". E. *nersia+ Massa ,an"erat
Inersia atau lembam adalah si<at benda yang malas mengubah keadaan geraknya
sehingga sukar bergerak atau sukar berhenti.
assa adalah ukuran banyak =at yang dikandung dalam suatu benda.
erat benda di bumi adalah gaya gra#itasi yang dilakukan pada benda itu dan
arahnya menuju pusat bumi. "rtinya, berat benda adalah ukuran yang bergantung pada
kuat medan gra#itasi di lokasi benda itu berada.
ubungan massa dan berat suatu benda dapat dituliskan dalam persamaan)
eterangan)
-. Gaya N!rma'
!aya normal adalah gaya yang ditimbulkan oleh alas bidang di mana benda
ditempatkan, dan tegak lurus dengan alas bidang itu.
  N N
N
 N
 /ika sebuah balok yang beratnya w diletakkan pada bidang datar dan pada balok ini
tidak bekerja gaya luar, maka besarnya gaya normal %N& sama dengan besar berat %w&.
N
w
 /ika sebuah benda dengan massa m, berada pada bidang miring yang licin dengan
sudut kemiringan >, maka besarnya gaya normal % N& sama dengan m.g.cos >.
G. Gaya Gesekan
!aya gesekan adalah gaya yang timbul akibat persentuhan langsung antara dua
permukaan benda dengan arah berlawanan terhadap kecenderungan arah gerak benda.
(aksi ' - (reaksi
 
!aya gesekan dibedakan menjadi 2 macam, yaitu)
1. !aya gesekan statis %< s&, yaitu gaya gesekan yang bekerja pada benda yang diam. 2. !aya gesekan kinetis %< k&, yaitu gaya gesekan yang bekerja pada benda yang bergerak.
enda akan bergerak apabila gaya yang dikenakan pada benda melampaui gaya
gesek statis maksimum. $etelah benda bergerak, gaya gesek statis berubah menjadi
gaya gesek kinetis.
esarnya gaya gesekan yang bekerja pada sebuah benda bergantung pada)
1. !aya Normal %N& 2. oe?sien gesekan antara benda dengan alasnya % @ &
ubungan antara gaya gesekan dengan koe?sien gesekan)
eterangan) < smak' gaya gesekan statis maksimum < k ' gaya gesekan kinetis @s ' koe?sien gesekan statis @k ' koe?sien gesekan kinetis oe?sien gesekan harganya antara * sampai dengan 1.
H. PeneraanHukum Net!n 1. "en,a ,igantung ,i atasta'i,an,igerakkan
a. Digerakkan keatas dengan percepatan a, maka) a A !aya yang searah gerak benda positi<, berlawanan dengan arah
gerak benda negati<.
 A a
a. Bi<t dalam keadaan diam 7bergerak dengan kecepatan tetap
b. Bi<t dipercepat kebawah
c. Bi<t dipercepat keatas
d. Bi<t diperlambat kebawah
w ' mg ' berat orang N ' gaya tekan normal
). "en,a ,igantungkan ,engan seutas ta'i me'a'ui katr!'
  T1 T$
  w1 w2
 
 
(' *  N-w ' *   N ' w   (' ma
  N-w' ma   N ' w : ma  
(' ma w-N ' m%-a&   N ' w : ma  
 
a& Ainjau benda 1 ( ' ma  A1  w1 ' m1 .a %m1bergerak keatas&
9 %1& b& Ainjau benda 2
( ' ma w 2  A2 ' m2 .a %m2 bergerak kebawah&
  9 %2&
#!nt!%&
1. $ebuah ele#ator massanya 4** kg bergerak #ertical keatas dari keadaan diam dengan
percepatan tetap sebesar 2 m7s2. /ika percepatan gra#itasi E,F m7s2, maka berapakah
tegangan tali penarik ele#ator 8 Penye'esaian&
Diket ) m ' 4** kg a ' 2 m7s2
g ' E,F m7s2
 A w' m a  A mg ' m a
 A ' ma : mg ' m % a:g& ' 4** %2:E,F& ' 4G2* N
2. $uatu benda massanya F kg terletak pada bidang miring yang licin yang sudut
miringnya 3*o terhadap mendatar %g ' 1* m7s2&. emudian benda dipengaruhi gaya (
'G2 N sejajar bidang miring kebawah selama + detik. a. erapa gaya tekan normal yang dialami benda terhadap bidang miring8 b. itung jarak yang ditempuh selama gaya ( bekerjaH Penye'esaian& Diket ) m ' F kg
' 3**
( ' G2 N  A ' + s
Ditanya ) a. N ' 98 b. $ ' 98  /awab ) a. Jraikan #ektor w kearah bidang miring dan tegak lurus bidang miring.
N (
sin
N ' w cos ' m g cos ' F ; 1* ; cos 3**
' F* ; √ 3
8 =