Penggunaan Hukum Newton

A. Hukum Newton I

Hukum Pertama Newton disebut hukum kelembaman, kelembaman adalah sifat

dasar dari sebuah benda, yaitu benda akan mempertahankan kedaannya. Hukum Perama

Newton berbunyi ”Sebuah benda yang diam akan tetap diam dan yang bergerak lurus

beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan selama tidak ada resultan gaya yang

bekerja padanya”.

Hukum Newton I dirumuskan sebagai berikut :

∑F = 0 , maka partikel akan diam

Berikut ini adalah aplikasi nyata untuk konsep hukum Newton I dalam kehidupan

sehari-hari :

a. Penumpang akan serasa terdorong kedepan saat mobil yang bergerak cepat direm

mendadak.

b. Ketika kamu sedang naik angkutan kota dengan laju tetap tiba-tiba angkutan kota digas

atau kecepatnnya ditambah maka badan kamu akan terdorong ke belakang.

c. Benda diam yang ditaruh di meja tidak akan jatuh kecuali ada gaya luar yang bekerja

pada benda itu.

d. Ayunan bandul sederhana;

e. Kelereng yang berada diatas kertas di meja akan tetap diam ketika kertas ditarik secara

cepat dan lurus.

f. Pesawat terbang yang bergerak mendatar.

g. Roket yang akan bergerak naik ke udara.

Dari contoh aplikasi diatas memperlihatkan bahwa benda dalam hal ini

cenderung akan mempertahankan keaadaannya. Jadi yang sedang bergerak akan tetap

bergerak atau yang diam akan tetap diam bila tidak ada resultan gaya yang bekerja

padanya.

1

Gambar berikut menunjukan

aplikasi Hukum I Newton :

1. Roket

a. Sebelum pembakaran gas

panas:

Roket diam, kecepatan nol

b. Saat mesin diaktifkan:

Dorongan dari gas panas

meningkat, berat menurun.

c. Saat dorongan lebih besar

dari berat: Gaya luar yang

bekerja pada roket akan

mengangkat roket, dan

kecepatan juga meningkat.

2. Menendang bola

a. bola yang diam, akan tetap

diam.

b. Saat bola ditendang dari gaya

luar yang tidak seimbang.

c. Bola yang bergerak lurus

beraturan akan memiliki

kecepatan dan arah yang

konstan.

d. Kecuali bola itu distop oleh

jaring, maka bola akan

berhenti.

3. Ayunan bandul sederhana

2

Dimana : T = tegangan tali

Θ = sudut tali

L = panjang tali

Mg = berat bandul

Fext = gaya luar pada

bandul bandul

4. Benda jatuh

a. Sebelum dijatuhkan:

Benda disamping diam, karena

kecepatan nol, ada berat tapi

tidak ada tarikan.

b. Ketika benda dijatuhkan:

Kecepatan benda meningkat,

tarikan benda ke bawah

sehingga benda jatuh

mengikuti gravitasi bumi.

c. Ketika daya tarik keatas sama

dengan berat:

Benda tidak lagi mengalami

percepatan, dan benda berada

di posisi dan kecepatan

konstan.

5. Layang-layang

a. Kondisi awal layang-layang:

3

Layang-layang berada di

keadaan stabil, kecepatan

vertikal nol, dan dorongan

menyeimbangkan berat juga

tarikan vertikal layang.

b. Angin kencang:

Gaya dorong keatas tergantung

pada kecepatan angin, gaya

tidak stabil sehingga layang-

layang mengalami kecepatan

vertikal keatas.

c. Tegang tali bertambah:

Tarikan vertikal bergantung

pada tegangan tali, gaya

menjadi stabil, dan kecepatan

vertikal menjadi nol.

6. Pesawat terbang yang bergerak

mendatar :

a. Ketika terbang di ketinggian

konstan:

Jika daya dorong pesawat, dan

daya tarik dari udara sama,

maka pesawat akan memiliki

kecepatan konstan.

b. Jika daya mesin pesawat

bertambah:

Pesawat mengalami percepatan

dan kecepatan bertambah.

Kecepatan udara bergantung

pada kecepatan pesawat.

4

c. Ketika daya dorong pesawat

dan daya tarik udara kembali

konstan:

Pesawat tidak lagi mengalami

percepatan, tapi sekarang

pesawat berada di ketinggian

yang berbeda, dan tentunya

dengan kecepatan konstan.

7. Mobil yang melakukan

pengereman

Penumpang pada mobil akan

mengalami gaya dorong ke

depan, sedangkan mobil

berusaha memberikan gaya

tarik ke belakang agar mobil

tersebut berhenti.

B. Hukum Newton II

Hukum kedua Newton tentang gerak sebagai dasar untuk mempelajari dinamika

gerak lurus yaitu, ilmu yang mempelajari gerak dengan memperhitungkan penyebabnya.

Hukum kedua Newton tentang gerak menyatakan bahwa “Percepatan yang diberikan

oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda adalah sebanding dengan resultan

gaya serta berbanding terbalik dengan massa benda”.

Menurut Hukum Newton II :

Percepatan yang timbul pada sebuah benda karena dipengaruhi oleh sebuah gaya F akan

sebanding dengan besarnya gaya F tersebut.

5

Searah dengan gaya F.

Berbanding terbalik dengan massa benda m.

Secara matematis hukum kedua Newton dinyatakan sebagai berikut.

∑F = m. a

Dimana: m adalah massa benda

a adalah percepatan benda

Aplikasi nyata untuk konsep Hukum Newton II dalam kehidupan sehari-hari :

a. Pada saat kamu naik sepeda, atau naik sepatu roda ketika menuju jalan yang menurun,

maka sepatu roda kamu akan bertambah kecepatannya. Artinya gerak kamu yang

memakai sepatu roda mengalami penambahan kecepatan.

b. Kendaraan yang melaju dijalan raya akan mendapatkan percepatan yang sebanding

dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa kendaraan.

c. Saat berada di dalam lift, berat badan kita seolah-olah naik.

d. Permainan kelereng. Kelereng yang bergerak pada bidang menurun akan lebih besar

percepatannya, sedangkan kelereng yang bergerak pada bidang menaik maka akan

mengalami perlambatan.

e. Menggeser barang pada bidang miring.

f. Sistem Katrol.

g. Benda massanya kecil diberi gaya yang sama dengan benda yang massanya besar, akan

mengalami percepatan yang lebih besar dibandingkan dengan benda yang massanya

besar.

Berikut adalah beberapa

pengertian gaya dari berbagai

faktor :

6

a. Bentuk yang berbeda:

Gaya = perubahan daya

gerak dengan perubahan

waktu

b. Dengan massa konstan:

Gaya = massa dikalikan

dengan percepatan

Maka, gaya juga dapat

dirumuskan sebagai.

Gaya = massa dikalikan

dengan perubahan

kecepatan terhadap waktu.

Gaya, percepatan, momentum, dan kecepatan adalah vektor. Setiap mereka

memiliki besar dan arah.

Gambar disamping

menunujukkan bahwa

kelereng yang didorong

dengan gaya yang sama akan

menghasilkan percepatan yang

berbeda tergantung dari

permukaannya :

a. Permukaan menurun :

percepatan meningkat

b. Permukaan menaik :

percepatan menurun

Gambar disamping menunjukkan 2

ekor serigala yang menarik sebuah

beban bermassa 50 kg. Gaya dorong

7

yang dihasilkan oleh serigala sebesar

200 N. Maka dengan rumusan:

F = m.a, percepatan yang dialami pada

gambar disamping menunjukan 4 meter

per sekon kuadrat.

Aplikasi hukum newton II

diterapkan juga pada sistem

kerja lift terlihat pada gambar

disamping. Pada gambar A, saat

lift diam hanya gaya berat yang

bekerja pada lift. Pada gambar

B, saat lift naik, maka gaya

tegangan tali mendorong lift ke

atas karena gaya tegang tali

lebih besar dari gaya berat.

Hukum Newton II juga diaplikasikan pada bidang miring. Penjelasannya pun

dapat kita lihat dari gambar dibawah ini dengan perumusan hukum newton II.

Penggunaan hukum Newton II juga berlaku pada

sistem katrol, dimana massa katrol dan gerak rotasi

8

katrol itu sendiri diabaikan. Maka gaya yang ada pada katrol disamping yaitu:

T = gaya tegangan tali

m1 = massa pada benda 1

W1 = berat benda 1

m2 = massa pada benda 2

W2 = berat benda 2

Dengan perumusan sebagai berikut.

∑F = m a

W1+T1-T2-W2 = (m1+m2) a

Gambar disamping masih menunjukkan

sistem katrol tapi dengan perumusan yang

berbeda yaitu:

∑F = m. a

-fkA +TA-TB+WB = (mA+mB). a

Dimana, fkA= gaya gesek benda A

terhadap bidang

C. Hukum Newton III

Hukum Newton ketiga tentang gerak mengatakan bahwa “Jika benda

pertama mengerjakan gaya pada benda kedua, maka benda kedua akan

mengerjakan gaya pada benda pertama, yang besarnya sama dan arah berlawanan”.

Hukum Newton ketiga tentang gerak ini memperlihatkan bahwa gaya ini akan ada

bila ada dua benda yang saling berinteraksi. Pada hukum ketiga Newton ini gaya-

gaya selalu berpasangan. Jika benda P mengerjakan gaya pada benda Q, maka

9

fka

benda Q akan mengerjakan gaya pula pada benda P. Yang besarnya sama tapi arah

berlawanan. Hukum Newton ke-3 tentang gerak ini dinamakan juga dengan hukum

aksi-reaksi, dimana :

F aksi = - Freaksi

Penjelasannya adalah bila benda P mengerjakan gaya pada benda Q dinamakan

sebagai gaya aksi, sebaliknya bila benda Q mengerjakan gaya pada benda P

dinamakan dengan gaya reaksi. Besar gaya aksi-reaksi selalu sama tetapi arah

berlawanan.

Konsep fisika dari aksi reaksi adalah sebagai berikut:

Pasangan aksi reaksi ada bila dua benda berinteraksi.

Aksi reaksi bekerja pada dua benda yang berbeda.

Aksi reaksi sama besar tetapi berlawanan arah.

Aplikasi Hukum Newton III dalam kehidupan sebagai berikut :

a. Seorang anak memakai skate-board dan berdiri mengahadap tembok. Jika anak

tersebut mendorong tembok (Faksi), maka tembok akan mendorong tangan dengan

besar gaya yang sama tetapi berlawanan (Freaksi) sehingga anak tersebut terdorong ke

belakang.

b. Saat palu besi memukul ujung paku berarti palu mengerjakan gaya pada ujung

Paku (Faksi) maka paku akan memberikan gaya pada palu (Freaksi).

c. Ketika kaki atlit renang menolak dinding tembok kolam renang (Faksi) maka

tembok kolam renang akan mengerjakan gaya pada kaki perenang (F reaksi) sehingga

perenang terdorong ke depan.

d. Saat berjalan, anda mendorong lantai ke belakang (Faksi) dan lantai mendorong

anda ke depan (Freaksi).

e. Ketika kaki atlit pelari mendorong papan start ke belakang (Faksi) dan papan start

mendorong pelari ke depan (Freaksi).

f. Peristiwa roket, saat roket menyemburkan gas panas ke bawah (Faksi) dan gas

panas mendorong roket vertikal ke atas (Freaksi).

Berikut adalah aplikasi penerapan Hukum Newton Ketiga dalam kehidupan :

10

1. Saat pemanah memanjangkan

busurnya dan menarikkan panahnya

ke belakang (Faksi) kemudian busur

panah mendorong panah tersebut ke

depan (Freaksi).

2. Saat menembak dengan senapan,

peluru mendorong senapan ke

belakang (Faksi) dan senapan

mendorong peluru ke depan

(Freaksi).

3. Saat pemain skateboard A dan B

bertabrakan dan mereka melakukan

dorongan kedalam bersama (Faksi),

maka dorongan kedalam bersamaan

tadi mengeluarkan dorongan keluar

yang bersamaan juga (Freaksi)

sehingga kedua dari mereka tidak

terjadi tabrakan.

4. Seorang pria disamping mendorong

sebuah benda yang akan

menghasilkan gaya aksi pada benda

(Faksi) kemudian benda mendorong

balik pria tersebut yang dinamakan

sebagai gaya reaksi dari benda

(Freaksi).

11

5. Mesin roket mendorong roket untuk

naik atau ke atas (Faksi) sedangkan

gas panas menyembur ke bumi dan

mendorong dari bawah (Freaksi).

6. Pesawat terbang

a. Udara mengalir dan terdorong kebelakang oleh baling-baling (Faksi) sedangkan

baling-baling mendorong pesawat kedepan (Freaksi).

b. Aliran udara mendorong kebawah oleh sayap pesawat (Faksi) sedangkan sayap

pesawat mengangkat keatas (Freaksi)

12

D. SOAL LATIHAN

1. Tiga buah balok masing-masing bermassa 12 kg, 24 kg dan 31 kg yang berada di atas lantai horisontal dihubungkan dengan dua buah tali dimana balok 31 kg berada ditengah. Balok 40 kg ditarik oleh sebuah gaya sebesar 65 N. Bila lantainya licin, tentukan percepatan dan tegangan pada kedua tali ?

2. Sebuah mobil mempunyai massa 3.000 kg. Dari keadaan diam mulai bergerak setelah 12 sekon kecepatan mobil mencapai 6 m/s. Hitunglah gaya yang bekerja pada mobil ?

3. Suatu benda dijatuhkan dari atas bidang miring yang licin dan sudut kemiringan 300. Tentukanlah percepatan benda tersebut jika g = 10 m/s2 dan massa benda 4 kg ?

4.  

5.

6.

13

E. JAWABAN1.

2. Dik : m : 3000 kg v0 : 0 m/s v1 : 6 m/s t0 : 0 s t1 : 12 sDit : F : ...?Jwb : F : m.a

: m.∆v/∆t : 3000. (6-0)/(12-0) : 3000. ½ : 1500 N

3. Diketahui : m = 4 kg g = 10 m/s2 

θ = 300 Ditanya : a ? Jawab : F = mg sin θF = - mg sin θ = ma a = - g sin θ  = - 10 sin 300  = - 10 . (0,5)  = 5 m/s2

14

NaT

NaTsma

aaaTamamTT

aaaTamTamTT

aamT

64,11)97,0(1212

92,34)97,0(3636/97,067

65

67363165

361224

12

1

22

23323

122212

11

4.  

5.

15

6.

16

DAFTAR PUSTAKA

. 2011. Contoh Penerapan Hukum Newton (I,II dan III). Pustaka Fisika.

http://pustakafisika.wordpress.com/2011/09/20/contoh-penerapan-hukum-newton-

i-ii-dan-iii/ (diakses 11 September 2013).

. 2011. Hukum II Newton. Erni_Nay’s_Blog.

http://blog.uad.ac.id/erni/2011/12/16/hukum-ii-newton/ (diakses 11 September

2013).

. 2011. Newton’s Laws of motion : 1-Newton’s first law of motion. Science

Education Center. http://scienceuniverse101.blogspot.com/2011/12/newtons-

laws-of-motion.html (diakses 11 September 2013).

. 2012. Hukum Ke-3 Newton : Aksi-Reaski. Gomuda.com.

http://www.gomuda.com/2012/12/hukum-ke-3-newton-aksi-dan-reaksi.html

(diakses 11 September 2013).

. 2012. Penerepan Hukum-Hukum Newton. DANURFP.

http://danurpf.wordpress.com/2012/10/08/penerapan-hukum-hukum-newton/

(diakses 11 September 2013).

. 2013. Hukum Newton Tentang Gerak-Contoh Soal UN. Gurumuda.Net.

http://gurumuda.net/hukum-newton-tentang-gerak-contoh-soal-un.html (diakses

11 September 2013).

. Hukum Newton Dan Contoh Soal. Autoricky.

http://rickyshinoby.blogspot.com/p/hukum-newton-dan-contoh-soal.html

(diakses 11 September 2013).

. http://www2.jogjabelajar.org/modul/adaptif/fisika/2_partikel_2/fis105_28.html

(diakses 11 September 2013).

. http://northcanton.sparc.org (diakses 11 September 2013).

17

.

http://elib.sman1subang.sch.id/gilmu/adaptif/fisika/1_partikel_1/fisx04_berat.ht

ml (diakses 11 September 2013).

. Modul 03.Osilasi Harmonik Sederhana (Bandul Otomatis).Laboratorium Fisika

Dasar. http://lfd.fmipa.itb.ac.id/modul-03-osilasi-harmonik-sederhana-bandul-

matematis/ (diakses 11 September 2013).

. NASA. http://www.grc.nasa.gov (diakses 11 September 2013).

Aditresna, Rahadian. 2012. Indahnya Memberi. Rahadian Aditresna Blog’s.

http://oyrahadian.blogspot.com/2012/10/indahnya-memberi.html (diakses 11

September 2013).

Amalia, Rezky. 2013. Contoh Soal Hukum 3 Newton. We Love Physich.

http://rezkyphysic.blogspot.com/2013/01/contoh-soal-hukum-3-newton.html

(diakses 11 September 2013).

Ethan. 2011. What Newton’s 3 Laws Can Teach You. ScienceBlogsTM.

http://scienceblogs.com/startswithabang/2011/02/24/what-newtons-3-laws-can-

teach/ (diakses 11 September 2013).

Lestari, Fitria L. 2012. Aplikasi Hukum Newton Dalam Kehidupan Sehari-hari. Fisika

Itu Indah. http://marlansukafisika-fisikaituindah.blogspot.com/2012/09/aplikasi-

hukum-newton-dalam-kehidupan.html (diakses 11 September 2013).

Paramita, Indria. 2011. Hukum I Newton. Indria Pratama.

http://blog.uad.ac.id/indriaparamita/2011/12/15/hukum-i-newton/ (diakses 11

September 2013).

Yuniarti. 2012. Hukum Newton I, II, III Tentang Gerak dan Penerapannya. Physics

World. http://yuniartifisika.blogspot.com/2012/12/hukum-newton-i-ii-iii-tentang-

gerak-dan_3982.html (diakses 11 September 2013).

18