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

)