Download - Hukum Newton
7/16/2019 Hukum Newton
http://slidepdf.com/reader/full/hukum-newton-5634faf426beb 1/10
HUKUM NEWTON I
HUKUM NEWTON I disebut juga hukum kelembaman (Inersia).
Sifat lembam benda adalah sifat mempertahankan keadaannya, yaitu keadaan tetap diam atau keaduan
tetap bergerak beraturan.
DEFINISI HUKUM NEWTON I :
Setiap benda akan tetap bergerak lurus beraturan atau tetap dalam keadaan diam jika tidak ada resultan
gaya (F) yang bekerja pada benda itu, jadi:
S F = 0 a = 0 karena v=0 (diam), atau v= konstan (GLB)
HUKUM NEWTON II
a = F/m
S F = m a
S F = jumlah gaya-gaya pada benda
m = massa benda
a = percepatan benda
Rumus ini sangat penting karena pada hampir semna persoalan gerak {mendatar/translasi (GLBB) dan
melingkar (GMB/GMBB)} yang berhubungan dengan percepatan den massa benda dapat diselesaikan
dengan rumus tersebut.
HUKUM NEWTON III
DEFINISI HUKUM NEWTON III:
Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda kedua maka benda kedua tersebut mengerjakan juga
gaya pada benda pertama, yang besar gayanya = gaya yang diterima tetapi berlawanan arah. Perlu
diperhatikan bahwa kedua gaya tersebut harus bekerja pada dua benda yang berlainan.
F aksi = - F reaksi
N dan T1 = aksi reaksi (bekerja pada dua
benda)
T2 dan W = bukan aksi reaksi (bekerja
pada tiga benda)
7/16/2019 Hukum Newton
http://slidepdf.com/reader/full/hukum-newton-5634faf426beb 2/10
Hukum gerak Newton adalah hukum sains yang ditemukan oleh Isaac Newton mengenai sifat gerak
benda. Hukum-hukum ini merupakan dasar dari mekanika klasik.
Newton pertama kali mengumumkan hukum ini dalam Philosophiae Naturalis Principia Mathematica
(1687) dan menggunakannya untuk membuktikan banyak hasil mengenai gerak objek. Dalam volume ke
tiga karyanya, dia menunjukan bagaimana penggabungan Hukum gravitasi universal dan hukum gerak
newton ini, dapat menjelaskan Hukum gerakan planet Kepler.
Pentingnya hukum gerak Newton
Alam dan Hukum alam tersembunyi dalam malam;
Tuhan berkata, Biar Newton jadi! Dan semua menjadi terang.
— Alexander Pope
Hukum gerak Newton, bersama dengan hukum gravitasi universal dan teknik matematika kalkulus,
memberikan untuk pertama kalinya sebuah kesatuan penjelasan kuantitatif untuk fenomena fisika yang
luas seperti: gerak berputar benda, gerak benda dalam cairan; projektil; gerak dalam bidang miring;
gerak pendulum; pasang-surut; orbit bulan dan planet. Hukum konservasi momentum, yang Newton
kembangkan dari hukum kedua dan ketiganya, adalah hukum konservasi pertama yang ditemukan.
Hukum Newton dipastikan dalam eksperimen dan observasi selama 200 tahun.
Hukum pertama Newton : Hukum Inersia
Hukum Newton ketiga, masing-masing pemain ski saling mendorong dengan gaya yang sama tetapi
berkebalikan arah
Hukum ini juga disebut hukum inersia atau prinsip Galileo
'' 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''
Hukum Newton I dapat diinterpretasikan sebagai berikut :
7/16/2019 Hukum Newton
http://slidepdf.com/reader/full/hukum-newton-5634faf426beb 3/10
Sebuah benda, akan tetap berada dalam keadaan diam atau akan terus bergerak, kecuali jika
dipaksa berubah dengan menerapkan gaya luar ke benda tersebut
Pernyataan tersebut dapat dinyatakan dengan
Keterangan :
adalah resultan vektor dari gaya
Sebuah benda akan tetap diam, atau bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan tetap,
kecuali diberi gaya luar.
Pernyataan tersbut, dalam notasi kalkulus, dapat dinyatakan dengan
Keterangan :
adalah diferensial kecapatan terhadap waktu
Hukum Newton I menjelaskan kerangka acuan di mana hukum II dan hukum III Newton dapat dibuktikan
benar. Kerangka acuan ini disebut kerangka acuan inersial atau kerangka acuan Galilean.
Perkembangan hukum I Newton
Perkembangan hukum ini dapat ditelusuri hingga Aristoteles. Aristoteles membagi gerak menjadi dua,
yaitu gerak alami dan gerak paksa, dalam hal gerak alami, menurutnya setiap benda akan mencari
keadaan alaminya (eg. benda berat jatuh kebawah, benda ringan terbang keatas) dan menyatakanbahwa gerak melingkar adalah gerak alami yang tidak disebabkan oleh gaya. Dalam hal gerak paksa,
Aristoteles berpendapat bahwa gerak paksa disebabkan oleh gaya luar yang bekerja pada suatu benda
dan jika pada suatu benda tidak bekerja gaya luar, maka benda tersebut akan kembali ke keadaan
alaminya yaitu diam.
Setelah Aristoteles, Galileo melakukan percobaan sendiri mengenai gerak dengan menggunakan bola
dan menyimpulkan bahwa bola yang bergerak akan diperlambat kelajuannya sampai berhenti oleh gaya
gesek. Pengamatan dan kesimpulan Galileo kemudian dipelajari dan dikembangkan oleh Newton untuk
menyusun hukum pertamanya.
7/16/2019 Hukum Newton
http://slidepdf.com/reader/full/hukum-newton-5634faf426beb 4/10
Hukum II Newton
Pengantar
Dalam Hukum I Newton, kita telah belajar bahwa jika tidak ada gaya total yang bekerja pada sebuah
benda, maka benda tersebut akan tetap diam, atau jika benda tersebut sedang bergerak maka benda
tersebut tetap bergerak dengan laju tetap pada lintasan lurus. Apa yang terjadi jika gaya total tidak
sama dengan nol ? Sebelum menjawab pertanyaan tersebut, apakah anda sudah memahami pengertian
gaya total ? Jika belum, silahkan pahami penjelasan gurumuda berikut ini. Selamat belajar Hukum II
Newton, semoga sukses sampai di tempat tujuan semoga Hukum Newton semakin dekat di hati anda
Pengertian Gaya Total
Seperti apakah gaya total itu ? Misalnya kita mendorong sekeping uang logam di atas meja; setelah
bergerak, uang logam yang didorong tersebut berhenti. Ketika kita mendorong uang logam tadi, kita
memberikan gaya berupa dorongan sehingga uang logam begerak. Nah, selain gaya dorongan kita, pada
logam tersebut bekerja juga gaya gesekan udara dan gaya gesekan antara permukaan bawah uang
logam dan permukaan meja, yang arahnya berlawanan dengan arah gaya dorongan kita. Apabila jumlah
selisih antara kekuatan dorongan kita (Gaya dorong) dan gaya gesekan (baik gaya gesekan udara
maupun gaya gesekan antara permukaan logam dan meja) adalah nol, maka uang logam berhenti
bergerak/diam. Jika selisih antara gaya dorong yang kita berikan dengan gaya gesekan tidak nol, maka
uang logam tersebut akan tetap bergerak. Selisih antara gaya dorong dan gaya gesekan tersebut
dinamakan gaya total . Semoga ilustrasi sederhana ini bisa membantu anda memahami pengertian gaya
total.
Hukum II Newton
Sekarang kita kembali ke pertanyaan awal pada bagian pengantar. Apa yang terjadi jika gaya total yang
bekerja pada benda tidak sama dengan nol ? Newton mengatakan bahwa jika pada sebuah benda
diberikan gaya total atau dengan kata lain, terdapat gaya total yang bekerja pada sebuah benda, maka
benda yang diam akan bergerak, demikian juga benda yang sedang bergerak bertambah kelajuannya.
Apabila arah gaya total berlawanan dengan arah gerak benda, maka gaya tersebut akan mengurangi laju
gerak benda. Apabila arah gaya total berbeda dengan arah gerak benda maka arah kecepatan benda
tersebut berubah dan mungkin besarnya juga berubah. Karena perubahan kecepatan merupakan
percepatan maka kita dapat menyimpulkan bahwa gaya total yang bekerja pada benda menyebabkan
benda tersebut mengalami percepatan. Arah percepatan tersebut sama dengan arah gaya total. Jika
besar gaya total tetap atau tidak berubah, maka besar percepatan yang dialami benda juga tetap alias
tidak berubah.
Bagaimana hubungan antara Percepatan dan Gaya ? Pernahkah anda mendorong sesuatu ? mungkin
motor yang mogok atau gerobak sampah jika belum pernah mendorong sesuatu seumur hidup anda,
7/16/2019 Hukum Newton
http://slidepdf.com/reader/full/hukum-newton-5634faf426beb 5/10
gurumuda menyarankan agar sebaiknya anda berlatih mendorong. Tapi jangan mendorong mobil orang
lain yang sedang diparkir, apalagi mendorong teman anda hingga jatuh. Ok, kembali ke dorong…
Bayangkanlah anda mendorong sebuah gerobak sampah yang bau-nya menyengat. Usahakan sampai
gerobak tersebut bergerak. Nah, ketika gerobak bergerak, kita dapat mengatakan bahwa terdapat gaya
total yang bekerja pada gerobak itu. Silahkan dorong gerobak sampah itu dengan gaya tetap selama 30
detik. Ketika anda mendorong gerobak tersebut dengan gaya tetap selama 30 menit, tampak bahwa
gerobak yang tadinya diam, sekarang bergerak dengan laju tertentu, anggap saja 4 km/jam. Sekarang,
doronglah gerobak tersebut dengan gaya dua kali lebih besar (gerobaknya didiamin dulu). Apa yang
anda amati ? wah, gawat kalau belajar sambil ngelamun… Jika anda mendorong gerobak sampah
dengan gaya dua kali lipat, maka gerobak tersebut bergerak dengan laju 4 km/jam dua kali lebih cepat
dibandingkan sebelumnya. Percepatan gerak gerobak dua kali lebih besar. Apabila anda mendorong
gerobak dengan gaya lima kali lebih besar, maka percepatan gerobak juga bertambah lima kali lipat.
Demikian seterusnya. Kita bisa menyimpulkan bahwa percepatan berbanding lurus dengan gaya total
yang bekerja pada benda.
Seandainya percobaan mendorong gerobak sampah diulangi. Percobaan pertama, kita menggunakan
gerobak yang terbuat dari kayu, sedangkan percobaan kedua kita menggunakan gerobak yang terbuatdari besi dan lebih berat. Jika anda mendorong gerobak besi dengan gaya dua kali lipat, apakah gerobak
tersebut bergerak dengan laju 4 km/jam dua kali lebih cepat dibandingkan gerobak sebelumnya yang
terbuat dari kayu ?
Tentu saja tidak karena percepatan juga bergantung pada massa benda. Anda dapat membuktikannya
sendiri dengan melakukan percobaan di atas. Jika anda mendorong gerobak sampah yang terbuat dari
sampah dengan gaya yang sama ketika anda mendorong gerobak yang terbuat dari kayu, makaakan
terlihat bahwa percepatan gerobak besi lebih kecil. Apabila gaya total yang bekerja pada benda tersebut
sama, maka makin besar massa benda, makin kecil percepatannya, sebaliknya makin kecil massa benda
makin besar percepatannya.
Hubungan ini dikemas oleh eyang Newton dalam Hukum-nya yang laris manis di sekolah, yakni Hukum II
Newton tentang Gerak :
Jika suatu gaya total bekerja pada benda, maka benda akan mengalami percepatan, di mana arah
percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya. Vektor gaya total sama dengan massa
benda dikalikan dengan percepatan benda.
7/16/2019 Hukum Newton
http://slidepdf.com/reader/full/hukum-newton-5634faf426beb 6/10
PENGERTIAN GAYA
Gaya adalah suatu dorongan atau tarikan. Gaya dapat mengakibatkan perubahan – perubahan sebagai
berikut :
1) benda diam menjadi bergerak
2) benda bergerak menjadi diam
3) bentuk dan ukuran benda berubah
4) arah gerak benda berubah
Macam –
macam Gaya
Berdasarkan penyebabnya, gaya dikelompokkan
sebagai berikut :
(1) gaya mesin, yaitu gaya yang berasal dari mesin
(2) gaya magnet, yaitu gaya yang berasal dari magnet
(3) gaya gravitasi, gaya tarik yang diakibatkan oleh bumi
(4) gaya pegas, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh pegas
(5) gaya listrik, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik
Berdasarkan sifatnya, gaya dikelompokkan menjadi :
(1) gaya sentuh, yaitu gaya yang timbul karena titik kerja gaya, langsung bersentuhan dengan
benda.
(2) gaya tak sentuh, yaitu gaya yang timbul walaupun titik kerja gaya tidak bersentuhan dengan
benda.
7/16/2019 Hukum Newton
http://slidepdf.com/reader/full/hukum-newton-5634faf426beb 7/10
Menggambar Gaya
Gaya merupakan besaran vektor ( memiliki nilai dan arah). Oleh karena itu, gaya dapat digambarkan
dengan menggunakan diagram vektor .
GABUNGAN ( RESULTAN ) GAYA
Resultan gaya (R), yaitu penjumlahan beberapa gaya yang bekerja segaris. Sehingga secara matematis
ditulis :
Untuk memudahkan perhitungan maka, gaya yang berarah kekanan atau keatas diberi tanda positif
(+), dan gaya yang berarah kekiri maupun kebawah diberi tanda negatif (-)
Gaya –
gaya Searah
F1 = 2 N
F2 = 6 N
R = 8 N
Perhatikan gambar berikut :
Maka Nilai R = F1 + F2 = ( 2 + 6 ) N = 8 N
Gaya – gaya Yang Berlawanan Arah
Perhatikan gambar berikut :
F1 = 4 N
F2 = 16 N
R = 12 N
Maka nilai R = F1 + F2 = ( -4 + 16 ) N = 12 N
Gaya-gaya Yang membentuk Sudut 90o ( Siku-siku )
Perhatikan berikut :
7/16/2019 Hukum Newton
http://slidepdf.com/reader/full/hukum-newton-5634faf426beb 8/10
F1 = 4 N Fr
F2 = 3 N
Fr = √ F1 2 + F
2 2 = √ 4
2 + 32 = √ 25 = 5 N
Arahnya menuju ke arah 450 , di tengah-tengah dari kedua gaya yang bekerja tersebut
Kedudukan yang Seimbang
Dua buah gaya dikatakan seimbang apabila kedua gaya itu sama besar, berlawanan arah, dan terletak
satu garis. Resultan gaya – gaya yang seimbang R = 0.
Apabila suatu benda dalam keadaan seimbang (R= 0), maka benda tidak mengalami perubahan gerak
sehingga :
(1) benda yang dalam keadaan diam akan tetap diam
(2) benda yang mengalami GLB akan tetap mengalami GLB.
HUKUM NEWTON
Newton merupakan ilmuwan Inggris yang mendalami Dinamika, yaitu cabang fisika yang mempelajari
tentang gerak. Newton mengemukakan tiga hukum tentang gerak :
Hukum I Newton
Hukum Kelembaman ( F = 0 )
“ Suatu benda yang diam akan tetap diam, dan suatu benda yang sedang bergerak lurus beraturan akan
tetap bergerak lurus beraturan, kecuali bila ada gaya luar yang bekerja pada benda itu“.
Hukum II Newton
“ Massa benda dipengaruhi oleh gaya luar yang berbanding terbalik dengan percepatan gerak benda
tersebut“
Secara matematis ditulis :
7/16/2019 Hukum Newton
http://slidepdf.com/reader/full/hukum-newton-5634faf426beb 9/10
F = m a
dengan : F = gaya luar ( N atau kg ms-2 )
m = massa benda (kg)
a = percepatan benda (ms-2
)
Hukum III Newton
Hukum aksi reaksi
“ Suatu benda mendapatkan gaya dikarenakan berinteraksi dengan benda yang lain“
F aksi = - F reaksi
Secara matematis ditulis :
tanda (-) menunjukkan arah gaya yang berlawanan .
GAYA GESEKAN
Gaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat persentuhan langsung antara dua permukaan benda
dengan arah berlawanan terhadap kecenderungan arah gerak benda.
dengan Fg = gaya gesekan
Besar gaya gesekan tergantung pada kekasaran permukaan sentuh. Semakin kasar permukaan, maka
semakin besar gaya gesekan yang timbul.
Cara memperkecil gaya gesekan :
(1) memperlicin permukaan, misal dengan pemberian minyak pelumas atau mengampelas
permukaan.
7/16/2019 Hukum Newton
http://slidepdf.com/reader/full/hukum-newton-5634faf426beb 10/10
(2) memisahkan kedua permukaan yang bersentuhan dengan udara, misal kapal laut yang bagian
dasarnya berupa pelampung yang diisi udara.
(3) meletakkan benda di atas roda – roda, sehingga benda lebih mudah bergerak.
Gaya Gesekan yang Merugikan
Contoh gaya gesekan yang merugikan :
(1) gaya gesekan pada mesin mobil dan kopling menimbulkan panas yang berlebihan sehingga
mesin mobil cepat rusak karena aus.
(2) gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan mengakibatkan ban mobil cepat aus dan tipis.
(3) gaya gesekan antara angin dengan mobil dapat menghambat gerakan mobil.
GAYA BERAT / BERAT BENDA
Berat benda adalah pengaruh gaya tarik bumi yang bekerja pada benda tersebut. Sehingga W = m g.
dengan :
W = berat benda ( N )
m = massa benda yaitu ukuran banyaknya
zat yang terkandung pada benda (kg)
g = percepatan gravitasi bumi ( g = 9,8 ms-2
)