Hukum Newton: Pengertian, Bunyi, Rumus, Contoh, Dan Penerapannya

Pengertian Hukum Newton – Grameds pasti sudah tidak asing lagi dengan hukum newton dari ilmuwan fisika terkenal bernama Sir Isaac Newton. Kajian tentang hukum newton ini bahkan sudah dipelajari sejak duduk dibangku SMP. Hukum gerak benda dalam kajian ilmu fisika ini sangat dengan kehidupan kita sehari-hari, itulah sebabnya kita bisa dengan mudah menemukan penerapan Hukum Newton di sekitar lingkungan kita. 

Grameds tentu perlu memahami kajian ilmu fisika yang satu ini karena sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari. Selain itu jika Grameds bisa menguasai materi Hukum Newton maka akan dengan mudah menyelesaikan soal-soal fisika yang berkaitan dengan gerak benda. Berikut ini penjelasan tentang Hukum Newton, mulai dari pengertian, bunyi, rumus, contoh kasus, dalam penerapannya dalam kehidupan sehari-hari: 

Pengertian Hukum Newton

Perlu Grameds ketahui bahwa Hukum Newton ada 3 dan masing-masing memiliki hubungan erat dalam kehidupan sehari-hari yang gayanya dapat dihitung dengan rumus. Teori ini ditemukan oleh ilmuwan fisika terkenal bernama Sir Isaac Newton. Ketiga bagian Hukum Newton yang ia temukan berkaitan dengan pengaruh gaya pada benda yang bergerak. Lalu apa itu Hukum Newton?

Hukum Newton adalah hukum gerak yang menjadi hukum dasar dinamika dengan merumuskan gaya terhadap pengaruh gerak pada benda tertentu. Rumus ini kemudian dikenal dengan istilah Hukum Newton 1, Hukum Newton 2, dan Hukum Newton 3. Atas jasa sang ilmuwan, istilah Newton ini kemudian dijadikan sebagai satuan gaya demi menghormati Sir Isaac Newton atas penemuannya. Berikut ini penjelasan lebih rinci terkait pengertian hukum Newton, 1, 2, dan 3:

1. Hukun Newton 1

Hukum Newton 1 adalah menunjukkan resultan gaya yang bekerja pada benda dengan komposisi yang sama dengan nol, maka benda yang awalnya diam akan selamanya terus diam. Sedangkan benda awalnya bergerak lurus beraturan, maka akan selamanya terus bergerak lurus beraturan dalam kecepatan yang tetap. Jadi dapat disimpulkan bahwa dalam Hukum Newton 1 percepatan benda berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massa atau berat benda itu sendiri. 

Sifat benda pada  Hukum Newton 1  cenderung mempertahankan keadaannya semula dengan sifat kelembaman atau kadar inersia yang sama. Itulah sebabnya mengapa Hukum Newton 1 disebut juga dengan istilah Hukum Kelembaman. Bentuk dari momen inersia pada Hukum Newton 1 terjadi beragam, misalnya momen inersia linear, momen inersia massa, dan momen inersia polar atau kutub. 

Besaran tegangan-tegangannya pun berbeda sesuai bahan yang digunakan, seperti tegangan lengkung dan tegangan puntir, maka menghitungnya bisa berdasarkan momen inersianya.

2. Hukum Newton 2

Hukum Newton 2 adalah berkaitan dengan kondisi benda yang bergerak dalam keadaan massa benda dan gaya yang ada pada benda tersebut juga diperhitungkan. Hal ini menunjukan percepatan benda akan berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja pada benda tersebut,  sedangkan massanya akan berbanding terbalik dengan percepatan benda. Arah percepatan benda akan sama dengan arah gaya total yang bekerja pada benda tersebut. 

Melalui Hukum Newton 2 gaya benda kemudian akan menjadi semakin besar jika memperoleh kekuatan gaya yang searah dengan laju benda tersebut bergerak. Sebaliknya, jika diberikan gaya berlawanan atau bertolak belakang melawan gaya benda, maka laju gaya akan semakin lambat atau kecepatannya mengecil karena terjadi perubahan kecepatan dan laju yang berubah. 

Besar kecilnya lambat atau cepat yang dimiliki benda bergerak tersebut, maka akan memengaruhi arah gerak benda. Hukum ini menjelaskan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda tidak sama dengan nol, maka benda tersebut akan bergerak dengan kecepatan tertentu, alias benda yang bergerak pasti memiliki percepatan. 

3. Hukum Newton 3

Hukum Newton 3 adalah gaya aksi dan reaksi menunjukan tiap aksi akan menimbulkan sebuah reaksi. Jika sebuah benda memberikan gaya pada benda lain, maka benda yang mendapat gaya  tersebut akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang diterima dari benda pertama. Namun arah yang dihasilkan akan berlawanan. 

Hukum Newton 3 juga menjelaskan tiap aksi akan berkonsekuensi memunculkan reaksi, atau menimbulkan sebab dan akibat. Memberi gaya sebagai sebab akan menghasilkan gaya akibat. Gaya aksi reaksi ini kemudian bekerja saling berlawanan dan berproses pada benda yang berbeda-beda. 

BUNYI HuKUM NEWTON

1. Bunyi Hukun Newton 1

“Saat resultan gaya yang bekerja pada benda yang komposisinya sama dengan nol, maka benda yang awalnya diam akan tetap terus diam. Kemudian benda yang awalnya bergerak lurus beraturan maka akan tetap bergerak lurus beraturan dengan kecepatan yang tetap”

2.  Bunyi Hukum Newton 2

“Percepatan yang terjadi karena perubahan dari kecepatan pada suatu benda akan sebanding dengan resultan gaya atau jumlah gaya yang bekerja pada benda tersebut dan akan berbanding terbalik dengan massa benda”

3. Bunyi Hukum Newton 3

“Tiap aksi akan menimbulkan reaksi, jadi apabila suatu benda memberikan gaya pada benda lain maka benda yang mendapat gaya akan memberikan gaya kembali yang besarnya sama dengan gaya yang diterima dari benda pertama, namun arahnya akan berlawanan“

RUMUS HUKUM NEWTON

1. Rumus Hukun Newton 1

Berikut ini rumus Hukum Newton 1 atau dikenal pula disebut sebagai Hukum Kelembaman: ∑F = 0 atau Resultan Gaya (kg m/s2)

2. Rumus Hukum Newton 2

Berikut ini rumus Hukum Newton 2 : F = m.a, 

Keterangan: F”adalah gaya (N), m adalah massa benda (kg), dan a adalah percepatan (m/s2).

3. Rumus Hukum Newton 3

Hukum Newton 3 ditulis dengan persamaan F aksi = F reaksi.

Karena bentuk aksi dan reaksi bisa berwujud  lainnya, maka berikut ini rumus Hukum Newton 3 yang dibagi menjadi tiga jenis: 

• Rumus gaya gesek: Fg = u x N 

Keterangan: Fg = gaya gesek (N), u = koefisien gesekan, dan N = Gaya normal (N)

• Rumus gaya berat: w = m x g

Keterangan: w = Gaya berat (N), m = massa benda (kg), dan g = gravitasi Bumi (m/s2) 

• Rumus berat sejenis: s = p x g

Keterangan: s = berat jenis (N/m3),p = massa jenis (kg/m3), dan g = berat benda (N).

CONTOH KASUS PENERAPAN HUKUM NEWTON PADA KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Sebagai disiplin ilmu, hukum newton tentu dapat kita temukan dalam dalam kehidupan sehari-hari penerapannya. Berikut ini contoh kasus hukum newton 1, 2, dan 3 yang perlu Grameds ketahui:

Contoh Penerapan Hukun Newton 1

Contoh kasus pada penerapan Hukum Newton 1 adalah ketika Grameds naik mobil yang bergerak cepat lalu tiba-tiba direm, maka penumpang di kursi mobil akan otomatis terdorong ke depan. Sebaliknya, saat mobil berjalan pelan lalu tiba-tiba digas mendadak maka penumpang di kursi mobil dalamnya akan terdorong ke arah belakang. 

Contoh Newton 1 lainnya saat Grameds meletakan sebuah koin di atas kain, kemudian kain ditarik dengan cepat, maka koin tersebut akan tetap berada di tempat asalnya. 

Hukum ini sudah dibuktikan oleh para astronot saat berada di luar angkasa mencoba mendorong sebuah pensil (pensil mengambang karena tidak ada gaya gravitasi), maka pensil tersebut bergerak lurus dengan kecepatan yang tetap, kemudian baru berhenti bergerak setelah menabrak dinding pesawat luar angkasa. Hal ini terjadi karena di luar angkasa tidak ada udara, sehingga tidak menimbulkan adanya gaya gesek yang menghambat pensil tersebut untuk bergerak.

Contoh Penerapan Hukum Newton 2

Contoh kasus pada penerapan Hukum Newton 2 adalah  terlihat saat Grameds mencoba melempar batu secara vertikal ke atas. Pada awalnya batu akan melaju dengan kecepatan konstan ke atas, kemudian akan melambat dan berhenti karena adanya gaya gravitasi. Batu itu akan turun ke permukaan bumi dengan kecepatan dari massa batu ditambah dengan gaya gravitasi yang mempengaruhi percepatan geraknya. 

Contoh lainnya saat Grameds memiliki sebuah mobil mainan, kemudian coba tarik mobil mainan itu ke belakang, maka mobil mainan tersebut akan mulai bergerak. Semakin kuat Grameds menarik mobil mainannya, maka akan semakin cepat mobil itu bergerak ke depan. Jadi dapat dikatakan bahwa hukum newton 3 menunjukan semakin besar gaya yang diberikan pada benda, maka percepatan benda juga akan semakin besar. 

Kemudian jika Grameds mencoba memberi beban pada mobil mainan tersebut, maka gerak mobil tersebut semakin melambat. Jadi dapat dikatakan pula bahwa semakin besar massa suatu benda, maka juga akan mempengaruhi kecepatan benda tersebut menjadi lebih kecil. 

Contoh Penerapan Hukum Newton 3

Contoh kasus pada penerapan Hukum Newton 3 adalah saat Grameds mencoba memukul paku dengan palu, maka palu sebagai benda yang memberi gaya aksi dan menghasilkan gaya dari paku yang merupakan gaya reaksi dari pemukulan melalui palu tersebut.

Contoh lainnya dari Hukum 3 adalah saat Grameds mendayung perahu di air. Saat menggerakkan dayung ke arah belakang, maka perahu akan bergerak ke depan. Begitupun  sebaliknya, jika Grameds mendayung kea rah depan, maka perahu akan bergerak mundur. Hal ini terjadi karena ada gaya aksi yang Grameds berikan lewat dayung untuk memberi gaya aksi, sehingga perahu akan memberikan gaya reaksi yang sama besar dengan arahnya yang berlawanan. 

UNSUR-UNSUR DALAM HUKUM NEWTON

Dalam praktiknya, hukum ini juga melibatkan kajian ilmu fisika yang lebih luas yang dipertemukan menjadi teori baru untuk menghasilkan persamaan tertentu. Berikut ini unsur-unsur dalam hukum newton yang perlu Grameds ketahui:

1. Gaya

Gaya adalah bentuk tarikan atau dorongan yang mengarahkan sebuah benda tertentu terhadap benda yang lainnya. Dalam MKS, satuan gaya adalah Newton ( N ), dan dalam cgs adalah dyne. Gaya bisa dihitung langsung menggunakan neraca pegas. Sedangkan besarnya gaya yang dihitung akan ditunjukkan oleh jarum penunjuk yang ada pada neraca pegas tersebut. Gaya kemudian dibedakan menjadi dua, yakni gaya sentuh dan tak sentuh. Gaya Sentuh adalah bentuk gaya yang bekerja pada benda karena adanya sentuhan. Contoh gaya sentuhan yang bisa kita temukan adalah gaya otot dan gaya gesek. Sedangkan Gaya Tak Sentuh adalah gaya yang bekerja pada benda tanpa adanya sentuhan pada benda tersebut, misalnya pada gravitasi bumi dan gaya listrik yang bisa membuat gaya benda tanpa menyentuhnya. 

Berikut ini jenis-jenis gaya yang perlu Grameds ketahui kaitannya dengan hukum newton:

• Berat Benda (w)

Berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada benda tertentu dengan rumus w = m.g  

Keterangan m = massa benda, g = percepatan gravitasi bumi (g = 10 m/s2 )

• Gaya Normal

Gaya normal adalah gaya kontak atau gaya sentuh yang bekerja dengan arah tegak lurus pada bidang sentuh tertentu jika dua benda tersebut saling bersentuhan

• Gaya Gesek (f)

Gaya gesek adalah bentuk gaya yang berlawanan arah dengan gerak benda tertentu, yakni ada dua jenis gaya gesekan, seperti gaya gesekan kinetis dan gaya gesekan statis. Gaya gesekan kinetis (fk) adalah gaya gesekan yang timbul saat benda sedang bergerak, sedangkan gaya gesekan statis  (fs) adalah ketika benda sedang diam.

Dalam praktiknya gaya gesekan ada yang merugikan, seperti gesekan antar permukaan mesin, mesin cepat aus, gesekan udara dengan mobil, laju mobil terhambat. Sedangkan contoh gaya gesekan yang menguntungkan seperti yang terjadi pada gaya gesekan antara alas kaki dengan jalan agar orang tidak mudah terpeleset saat berjalan dan gesekan jalan dengan permukaan ban motor agar ban tidak slip ketika berjalan. 

• Tegangan Tali (t)

Tegangan tali adalah bentuk gaya tegang yang bekerja pada ujung-ujung tali. Kemudian gaya tegang pada kedua ujungnya tali tersebut sama besar dan beratnya akan diabaikan.

2. Kelajuan Dan Kecepatan

Dalam kajian ilmu fisika, kelajuan dan kecepatan memiliki arti yang berbeda, yakni kelajuan adalah cepat lambatnya benda bergerak yang memiliki besaran skalar atau nilai pada jarak tertentu terhadap waktu tempuh. Sedangkan kecepatan adalah cepat lambatnya perubahan posisi atau perpindahan benda pada waktu tempuh tertentu dengan besaran vektor, yakni memiliki nilai dan arah. 

Jadi akan salah besar jika Grameds menyamakan kelajuan dan kecepatan dalam ilmu fisika. Dalam persamaan rumusnya kelajuan berarti jarak dibagi waktu, sedangkan kecepatan adalah perpindahan dibagi waktu. Pada hukum newton, kelajuan dan kecepatan digunakan semua karena hukum ini berkaitan dengan benda yang bergerak yang pasti memiliki kelajuan atau percepatan.  

3. Massa Dan Berat

Massa adalah sifat dari benda itu sendiri, yaitu ukuran kelembaman sebuah benda atau “jumlah zat’-nya. Sedangkan berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada sebuah benda tertentu untuk bergerak. Contohnya ketika sebuah batu dibawa ke bulan, maka akan tetap menjadi batu dengan ukuran yang sama. Bedanya adalah beratnya alias gaya gravitasi yang bekerja pada batu tersebut akan berkurang karena di bulan tidak ada gravitasi.

Hubungan antara massa dan berat dapat ditunjukan dari suatu benda dengan massa tertentu yang jatuh bebas ke bumi hanya akan dipengaruhi oleh satu gaya, yakni gaya tarik bumi atau gaya gravitasi. Hal ini kemudian disebut berat W dari benda. Itulah sebabnya F = m a memberikan hubungan F = W, a =g dan m; menjadi w=mg. Jadi  g=10 m/s 2 di bumi, maka 1 kg benda beratnya 10 N di bumi.

Rekomendasi Buku & Artikel

Nah, itulah penjelasan Hukum Newton, mulai dari pengertian, bunyi, rumus, contoh kasus, dalam penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Apakah Grameds sudah bisa memahaminya? Belajar eksakta memang tidak hanya membutuhkan hafalan rumus saja tetapi juga harus paham praktik kerja rumus tersebut. Grameds bisa mulai mengamati penerapan hukum newton ini di sekitar lingkungan agar lebih mudah memahami konsep pelajarannya. 

Jika Grameds membutuhkan referensi untuk memahami materi hukum Newton dan pelajaran fisika lainnya maka bisa kunjungi koleksi buku Gramedia di www.gramedia.com. Grameds bisa menemukan pelajaran yang sesuai dengan kurikulum yang berlaku di sekolah. Selain itu adapun buku fisika yang memberikan perspektif kajian ilmu yang lebih luas, tidak hanya dalam lingkup pengajaran di sekolah. Berikut ini rekomendasi buku Gramedia yang bisa Grameds baca tentang Hukum Newton dan kajian ilmu fisika lainya: Selamat belajar. #SahabatTanpabatas