PERTEMUAN 3: HUKUM NEWTON DAN PENERAPANNYA

Simaklah video berikut dengan sungguh-sungguh.

  • HUKUM I NEWTON

Pernahkan kalian naik mobil dan tiba-tiba mobil direm? Kalian pasti merasakan seperti ada seseorang yang mendorong sehingga badan maju kedepan. Hal itu terjadi karena badan kita mempertahankan posisi bergerak sesuai dengan bergeraknya mobil. Bagaimana ketika mobil tersebut mendadak digas? Badan kalian pasti akan terjengkang ke belakang seperti ada yang mendorong dari depan. Hal tersebut terjadi karena badan mempertahankan posisi yaitu posisi ketika berhenti. Nah, dari peristiwa tersebut dapat disimpulkan dalam Hukum I Newton.

“Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap”.

Oleh karena itu, hukum I Newton juga sering disebut sebagai hukum kelembaman atau hukum inersia. Ukuran kuantitas kelembaman suatu benda adalah massa. Makin besar massa suatu benda, makin besar kelembamannya. Saat mengendarai sepeda kita bisa langsung memperoleh kelajuan besar dalam waktu singkat. Namun, saat naik kereta, tentu memerlukan waktu yang lebih lama untuk mencapai kelajuan yang besar. Hal itu terjadi karena kereta api memiliki massa yang jauh lebih besar daripada massa sepeda motor. Secara matematis Hukum I Newton dapat ditulis ∑F = 0

Contoh penerapan Hukum I Newton dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

  1. Pena  yang berada di atas kertas di meja akan tetap disana ketika kertas ditarik secara cepat.
  2. Ketika kita berdiri dalam bus yang sedang  melaju kencang, tiba-tiba bus direm, para penumpang akan terdorong ke depan.
  3. Demikian juga saat tiba-tiba bus dipercepat (di gas), para penumpang terlempar ke belakang. Karena tubuh penumpang sedang mempertahankan posisi diamnya.
  4. Ayunan bandul sederhana. Bandul jika tanpa gaya dari luar akan tetap bergerak , dengann percepatan nol.
  5. Pada lift diam atau bergerak dengan kecepatan tetap, maka percepatannya nol. Oleh karena itu, berlaku keseimbangan gaya (hukum I Newton).
  6. Saat kita salah memasang taplak padahal makanan sudah di taruh di atasnya. Tenang, ketika kita tarik taplak tersebut lurus dan cepat, makanan tidak akan bergeser.
  7. Benda diam yang ditaruh di meja tidak akan jatuh kecuali ada gaya luar yang bekerja pada benda itu.
  8. Bola Tolak peluru : akan diam jika tidak diberikan gaya dari luar. Dalam tolak peluru, sifat kekekalan sebuah benda terdapat pada peluru itu sendiri. Pada saat peluru dilempar, peluru akan terus bergerak secara beraturan setelah itu akan jatuh dan berhenti, titik dimana peluru itu akan berhenti, dan akan terus diam jika tidak digerakkan.
  9. Pada saat Dribbling : bola akan terus bergerak beraturan, dan berhenti jika bola di pegang kedua tangan.
  10. Seseorang yang turun dari sebuah bis yang masih melaju akan terjerembab mengikuti arah gerak bis.
  • HUKUM II NEWTON

Hukum II Newton membahas hubungan antara gaya, massa dan percepatan. Misalkan ada dua buah mobil, yaitu mobil I dan mobil II. Jika massa mobil I lebih kecil daripada  massa mobil II  maka percepatan gerak mobil I lebih besar dari percepatan gerak mobil II, karena massa berbanding terbalik dengan percepatan  benda. Semakin kecil massa benda, semakin besar percepatannya. Jadi, mendorong  mobil  yang ringan akan lebih cepat daripada mendorong   mobil  yang massanya lebih besar. Maka dapat diketahui bunyi Hukum II Newton sebagai berikut.

“Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan masa benda”

Rumus: ∑F = m.a

Keterangan:

F = Gaya

m = Massa

a = Percepatan

Contoh penerapan Hukum II Newton dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

  1. Badak besar mendorong badak kecil sehingga badak kecil terpental.
  2. Truk yang membawa massa (benda) sedikit maka bisa mendapatkan percepatan yang lebih besar dibandingkan truk yang muatan massanya banyak.
  3. Pada gerakan di dalam lift. Ketika kita berada di dalam lift yang sedang bergerak, gaya berat kita akan berubah sesuai pergerakan lift. Saat lift bergerak ke atas, kita akan merasakan gaya berat yang lebih besar dibandingkan saat lift dalam keadaan diam. Hal yang sebaliknya terjadi ketika lift yang kita tumpangi bergerak ke bawah. Saat lift bergerak ke bawah, kita akan merasakan gaya berat yang lebih kecil daripada saat lift dalam keadaan diam.
  4. Bus  yang melaju dijalan raya akan mendapatkan percepatan yang sebanding dengan gaya dan berbading terbalik dengan massa bus tersebut.
  5. Permainan Kelereng. Kelereng yang kecil saat dimainkan akan lebih cepat menggelinding, sedangkan kelereng yang lebih besar relatif lebih lama  (percepatan berbanding terbalik dengan massanya).
  6. Saat melakukan lemparan tolak peluru : bola akan lebih jauh dan cepat jika diberikan lemparan yang kuat begitu sebaliknya.
  7. Pada saat berlari : Menambah gaya kecepatan agar menghasilkan  percepatan yang maksimal. Semakin besar gaya yang dikeluarkan oleh seorang atlit, maka akan semakin besar percepatannya.
  8. Mobil yang mogok akan lebih mudah didorong oleh dua orang, dibandingkan diorong oleh satu orang.
  9. Jika terjadi tabrakan antara sebuah mobil dengan kereta api, biasanya mobil akan terseret puluhan bahkan ratusan meter dari lokasi tabrakan sebelum akhirnya berhenti. Terseretnya mobil menunjukkan terjadinya perubahan kecepatan pada mobil, karena massa mobil jauh lebih kecil dari pada massa kereta api, maka dengan gaya yang sama mobil medapan percepatan yang sangat besar, sedangkan kereta api tidak mengalami percepatan.
  10. Pada saat shooting : cepat dan lambat pergerakan bola basket mempengaruhi jarak bola. Saat melakukan shooting, seorang atlet harus menentukan kekuatan gaya yang dibutuhkan untuk memasukkan sebuah bola ke dalam ring, tergantung jarak antara atlet dan ring.
  • HUKUM III NEWTON

Pernahkan kalian bermain Bola seperti pada Gambar berikut ? 

Anak sedang Bermain Bola (Sumber: wordpress.com)

Pada saat bola ditumbukan ke bawah dengan pelan, bagaiamana pantulan bola yang dihasilkan? Pada saat bola ditumbukan ke bawah dengan keras, bagaimana pantulan yang dihasilkan? Besarnya pantulan pada bola tergantung pada kekuatan kita saat menumbkkan bola ke bawah.  Hal ini sesuai dengan Hukum III Newton, yang  menyebutkan:

“ Ketika benda pertama  mengerjakan gaya ke benda kedua, maka benda  kedua tersebut akan  memberikan gaya  yang sama besar ke benda pertama namun berlawanan arah atau gaya aksi dan reaksi  bekerja  pada  dua  benda yang  berbeda.”

Contoh lain adalah   pada  peristiwa orang berenang. Gaya aksi dari tangan ke air mengakibatkan gaya reaksi dari air ke tangan dengan  besar gaya yang sama namun arah gaya berlawanan, sehingga orang tersebut akan terdorong ke  depan meskipun tangannya mengayuh ke belakang. Karena massa air jauh  lebih besar daripada massa orang, maka percepatan yang dialami orang akan  jauh lebih besar daripada percepatan yang dialami air. Hal ini mengakibatkan orang tersebut akan  melaju ke depan. Secara matematis Hukum III Newton dapat ditulis: GAYA AKSI = GAYA REAKSI

Contoh penerapan Hukum III Newton dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

  1. Seseorang memakai sepatu roda dan berdiri menghadap tembok. Jika orang tersebut mendorong tembok (aksi), maka tembok mendorongnya dengan arah gaya yang berlawanan (reaksi).
  2. Ketika menekan ujung meja dengan tangan, tangan kita mengerjakan gaya pada meja (aksi). Dan sebaliknya ujung meja pun menekan tangan kita (reaksi).
  3. Ketika kaki pelari menolak papan start ke belakang (aksi), papan start mendorong pelari ke depan (reaksi) sehingga pelari dapat melaju ke depan.
  4. Ketika seorang perenang menggunakan kaki dan tangannya untuk mendorong air ke belakang (aksi), air juga akan mendorong kaki dan tangan perenang ke depan (reaksi).
  5. Ketika kita berjalan di atas tanah, telapak kaki kita mendorong tanah ke belakang. Sebagai reaksi, tanah mendorong kaki kita ke depan sehingga kita dapat berjalan.
  6. Ketika kita menembak, senapan mendorong peluru ke depan (aksi). Sebagai reaksi, peluru pun mendorong senapan ke belakang.
  7. Ketika mendayung perahu, pada waktu mengayunkan dayung, pendayung mendorong air ke belakang (aksi). Sebagai reaksi, air memberi gaya pada dayung ke depan, sehingga perahu bergerak ke depan.
  8. Ketika seseorang membenturkan kepalanya ke tiang (aksi), dia akan merasa sakit karena tiang memberikan gaya pada dia (reaksi).
  9. Ketika orang menendang bola, kaki memberikan gaya ke bola (aksi). Reaksi: bola memberikan gaya ke kaki.
  10. Ketika peluncuran roket, roket mendorong asap ke belakang (aksi). Reaksi: asap mendorong roket ke atas.
  11. Ketika mobil berjalan, ban mobil berputar ke belakang (aksi). Reaksi : mobil bergerak ke depan.
  12. Ketika Anda duduk di kursi Anda, tubuh Anda memberikan gaya ke bawah pada kursi dan kursi mengerahkan gaya ke atas pada tubuh Anda.
  13. Seekor ikan menggunakan sirip untuk mendorong air ke belakang. Karena hasil dari kekuatan interaksi timbal balik, air juga harus mendorong ikan ke depan, mendorong ikan melalui air.
  14. Seekor burung terbang dengan menggunakan sayapnya. Sayap burung mendorong ke bawah udara. Karena hasil dari kekuatan interaksi timbal balik, udara juga harus mendorong ke atas burung. Aksi-reaksi pasangan kekuatan memungkinkan burung untuk terbang.
  15. Ketika kita meniup balon sampai mengembang, dan kemudian melepaskannya.  Ketika mulut balon dilepaskan, balon mendorong udara keluar. Pada saat yang sama, udara juga mendorong balon. Gaya dorong udara menyebabkan balon terbang.

Nah, setelah memahami materi tentang Hukum Newton dan Penerapannya sekarang kalian kerjakan Evaluasi 3 dengan klik link berikut: http://bit.ly/HUKUM-NEWTON