Hukum Gaya Newton

Hukum Newton tentang gaya ada 3, yaitu Hukum Newton I, Hukum Newton II dan Hukum Newton III.

(Sumber gambar: HubPages)

a. Hukum Newton I (Hukum Kelembaman)

Bunyi:

“Sebuah benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol.”

Rumus:

Makna fisis:

• Percepatan benda = 0 jika gaya total = 0.
• Sebuah benda akan tetap bergerak atau tetap diam, selama tidak ada gaya luar yang bekerja padanya.
• Kecepatan tetap atau tetap diam.

b. Hukum Newton II

Bunyi:

“Percepatan yang dialami benda berbanding lurus dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.”

Rumus:

di mana:

• = resultan gaya (N)
• = massa (kg)
• = percepatan (m/s²)

c. Hukum Newton III

Bunyi:

“Setiap aksi menimbulkan reaksi yang besarnya sama dan arahnya berlawanan.”

Rumus:

d. Gaya-Gaya pada Benda

1. Gaya Berat

Yaitu gaya yang bekerja pada massa benda karena pengaruh gaya gravitasi. 

2. Gaya Normal

Yaitu gaya yang diterima benda dari permukaan bidang.

Jika bidang datar:

Jika ada gaya membentuk sudut θ ke atas:

Jika sudut ke bawah:

3. Gaya Gesek

Ada 2 jenis:

a. Gesek statis

b. Gesek kinetis

4. Gaya dengan Sudut θ terhadap horizontal

Jika gaya  membentuk sudut θ terhadap arah horizontal (arah sumbu x):

Komponen gaya:

Komponen gaya ini digunakan untuk mencari:

• Resultan gaya arah horizontal
• Gaya normal (karena dipengaruhi komponen vertikal gaya)

e. Resultan Gaya pada Benda di Bidang Kasar

Untuk benda di bidang datar kasar:

Jika gaya menarik membentuk sudut θ ke atas:

• Gaya normal:

• Gaya gesek:

• Resultan gaya horizontal:

• Percepatan:

Jika gaya menekan ke bawah (arah gaya mengarah ke bawah) membentuk sudut θ:

• Gaya normal:

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal 1

Sebuah benda bermassa 5 kg ditarik dengan gaya 20 N mendatar. Koefisien gesek kinetis μ = 0,2. Hitung percepatan benda.

Penyelesaian:

1. Gaya normal:

2. Gaya gesek:

3. Resultan gaya:

4. Percepatan:

Soal 2

Benda bermassa 10 kg ditarik dengan gaya 50 N yang membentuk sudut 30°. μ = 0,1. Hitung percepatannya.

Penyelesaian:

1. Komponen gaya:

2. Gaya normal:

3. Gaya gesek:

4. Resultan gaya horizontal:

5. Percepatan:

Soal 3

Benda bermassa 4 kg ditekan dengan gaya 30 N membentuk sudut 45° ke bawah terhadap horizontal. μ = 0,4. Hitung percepatan benda.

Penyelesaian:

1. Komponen gaya vertikal:

2. Normal:

3. Gaya gesek:

4. Komponen horizontal:

5. Resultan gaya:

Karena negatif → benda melambat.

Percepatan:

Soal 4

Dua gaya bekerja pada suatu benda:

• ke arah horizontal,
• membentuk sudut 60° ke atas.

Hitung resultan gaya.

Penyelesaian:

1. Komponen gaya:

2. Resultan horizontal:

3. Resultan vertikal:

4. Besar resultan:

Soal 5

Benda 8 kg ditarik gaya 40 N pada sudut 37° di bidang tanpa gesekan. Hitung percepatan dan arah gerakan.

Penyelesaian:

Komponen:

Tidak ada gesekan → hanya  yang mempercepat benda secara horizontal.

Percepatan:

Arah: horizontal (karena Fy hanya mengurangi normal).

Baca juga pengetahuan Fisika menarik lainnya:

Projectile Motion (Gerak Parabola)

Momentum Dan Impuls

Gaya Newton Pada Bidang Miring