Materi Pelajaran Hukum Newton 1,2, dan 3 Beserta Contoh Soalnya
Hukum Newton merupakan salah satu pembahasan yang diajarkan dalam fisika. Zenius Blog kali ini menyajikan Hukum Newton 1,2, dan 3 beserta contoh soalnya yang bisa bantu kamu dalam mempelajarinya.
Hukum Newton 1
Bunyi Hukum Newton 1 adalah “Setiap benda akan mempertahankan keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya yang bekerja untuk mengubahnya”.
Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda bernilai 0 maka benda yang awalnya diam akan tetap diam dan untuk benda yang awalnya bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan. Dalam persamaan matematika, Hukum Newton I dapat ditulis:
Contoh Soal
Benda diam, hitunglah gaya normal yang bekerja pada benda!
Pembahasan:
m = 6 kg
g = 10 m/s2
W = m . g
= 6 x 10
= 60 N
Dari contoh soal, kita dapat mengetahui bahwa berat (W) berat dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan gaya normal (N) selalu tegak lurus ke permukaan yang bersentuhan dengan benda. Perhatikan gambar berikut.
Sehingga,
N – W = 0
N – 60 = 0
N = 60 N
Hukum Newton 2
Bunyi Hukum Newton 2 adalah “Perubahan dari gerak selalu berbanding lurus terhadap gaya yang dihasilkan / bekerja, dan memiliki arah yang sama dengan garis normal dari titik singgung gaya benda”.
Sebuah benda dengan massa m mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap M atau bisa dituliskan sebagai :
Contoh soal:
Perhatikan gambar berikut.
Pembahasan:
Berapakah percepatan benda?
Berapa tegangan tali?
ma = 7 kg
mb = 3 kg
F = 50 N
Pada benda A, terdapat gaya tegangan tali (T) ke kanan.
Karena
T = 7 . a ….(i)
Pada benda B, terdapat gaya tegangan tali (T) ke kiri dan F = 50 N ke kanan
Sehingga,
50 – T = 3 . a ….(ii)
Dari persamaan I dan ii, kita eliminasi untuk mendapatkan nilai a
T = 7a
50 – T = 3a
50 = 10a
a = 5 m/s2
Selanjutnya, substitusi nilai ke salah satu persamaan untuk mendapatkan nilai T
T = 7a
= 7 . 5
= 35 N
Jadi percepatan benda sebesar 5 m/s2 dan tegangan tali sebesar 35 N.
Hukum Newton 3
Bunyi Hukum Newton 3 adalah “Untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah: atau gaya dari dua benda pada satu sama lain selalu sama besar dan berlawanan arah”
Gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki besar yang sama, dengan arah berkebalikan, dan segaris. Dalam persamaan matematika, Hukum Newton 3 dapat ditulis:
Contoh Soal:
Jika benda ini diam, carilah besar dan arah gaya gesek !
Pembahasan:
mA = 4 kg
mB = 5 kg
WA = m . g
= 4 x 10
= 40 N
WB = m . g
= 5 x 10
= 50 N
Pada contoh soal, kita anggap katrolnya licin maka katrolnya tidak bergerak dan tali tidak bergesekan dengan katrol sehingga tegangan tali dianggap sama (T). Asumsikan gaya gesek (f) ke kiri . Perhatikan gambar berikut.
- Benda A
WA – T = 0
40 – T = 0
T = 40 N
- Benda B
T – WB . sin 37– f = 0
40 – 50 . 3/5– f = 0
40 – 30 – f = 0
10 – f = 0
f = 10 N (f bernilai positif maka asumsi gaya gesek ke kiri benar)
Jadi, gaya gesek benda sebesar 10 N ke kiri.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar