Contoh Penerapan Hukum Newton 1, 2, 3 dalam Kehidupan Sehari-Hari

tirto.id - Contoh Hukum Newton 1, 2, 3 mudah ditemukan di lingkungan sekitar. Penerapan Hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari terlihat dalam peristiwa yang umum, seperti: gerak penumpang dalam mobil; mendayung perahu; hingga aktivitas menggeser posisi meja.

Sir Isaac Newton, penemu hukum ini, merumuskan penghitungan tertentu yang berkaitan dengan besaran gaya di suatu benda. Ada 3 hukum yang ditemukannya dan dinamakan Hukum I Newton, Hukum II Newton, dan Hukum III Newton.

Hukum Newton 1 berkenaan dengan konsep kelembaman. Lalu, Hukum Newton 2 terkait dengan percepatan dan gaya yang memicunya. Terakhir, Hukum Newton 3 menjelaskan tentang aksi-reaksi dalam gerak benda.

Hukum Newton 1, 2, 3 menjelaskan keterkaitan di antara gaya yang bekerja pada benda, dan gerak yang disebabkan oleh gaya itu. Hukum gerak Newton ini menjadi landasan pula bagi hukum dasar dinamika melalui penjelasan pengaruh gaya terhadap perubahan gerak benda.

Contoh Penerapan Hukum Newton dalam Kehidupan Sehari-hari

Banyak hal yang terjadi dalam kehidupan manusia yang dapat dijelaskan dengan Hukum Newton. Berikut ini sejumlah contoh penerapan Hukum Newton dalam Kehidupan sehari-hari beserta penjelasan ringkasnya.

1. Contoh Hukum Newton 1

Hukum Newton 1 menjelaskan tentang sifat kelembaman benda, yakni kecenderungan setiap benda mempertahankan kedudukannya. Oleh karena itu, Hukum 1 Newton juga sering disebut Hukum Kelembaman atau Hukum Inersia.

Singkatnya, Hukum Newton pertama menyatakan, benda akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak lurus dengan kecepatan konstan, kecuali ada gaya eksternal yang bekerja pada benda tersebut.

Rumus Hukum Newton 1 adalah: ∑F = 0 atau Resultan Gaya (kg m/s2).

Contoh Hukum Newton 1 dalam kehidupan sehari-hari adalah saat para penumpang mobil terdorong ke depan ketika laju kendaraannya direm mendadak atau tiba-tiba berhenti.

Pada saat mobil melaju dengan kecepatan tetap (konstan), tubuh penumpang ikut berada dalam keadaan tetap bergerak ke depan. Maka itu, penumpang bisa duduk nyaman.

Lantas, saat pengemudi mengerem laju mobil secara mendadak atau tiba-tiba kendaraan berhenti, tubuh penumpang akan mempertahankan posisi gerak ke depan. Hal inilah yang menyebabkan tubuh penumpang seperti terdorong ke depan.

Fakta tersebut mengilhami produsen mobil untuk menambah fitur sabuk pengaman dan airbag sebagai pelindung penumpang dari cedera saat terjadi kecelakaan.

Daftar contoh penerapan Hukum Newton 1 dalam kehidupan sehari-hari lainnya adalah sebagai berikut:

• Saat rem diinjak, mobil akan berhenti karena gaya gesekan antara ban dan jalan menghentikan geraknya.
• Saat dilempar ke udara, bola bergerak dengan kecepatan konstan serta sejajar dengan arah lemparan, sebelum dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan hentakan.
• Saat kereta api yang bergerak dengan kecepatan konstan berhenti tiba-tiba, penumpang dalam kereta akan terdorong ke depan karena hukum inersia menyebabkan tubuh mereka cenderung untuk tetap bergerak maju.
• Saat benda dilempar ke atas di dalam mobil yang bergerak dengan kecepatan konstan, benda tersebut akan terlihat bergerak mundur. Sebabnya, si pelempar dan benda tersebut, bergerak dengan kecepatan yang sama.
• Dalam pipa lurus, air akan mengalir dengan kecepatan konstan jika tidak ada gaya eksternal yang mempengaruhinya.
• Saat aliran air dari selang dimatikan mendadak (dengan cepat), air di dalam selang akan terus bergerak keluar sejenak sebelum berhenti.
• Ketika dilempar ke atas, koin akan mencapai ketinggian maksimum sesaat sebelum turun kembali ke tanah karena geraknya terhenti oleh gaya gravitasi.
• Penumpang akan terdorong ke belakang saat mobil yang semula diam tiba-tiba bergerak, terutama jika kecepatannya tinggi.
• Ketika taplak penutup meja ditarik secara cepat, benda di atasnya seperti vas bunga atau piring bisa tetap berada dalam keadaan diam.

2. Contoh Hukum Newton 2

Hukum Newton 2 menyatakan bahwa, apabila benda memperoleh dorongan gaya yang searah laju arah benda tersebut maka akan memiliki gaya yang semakin besar. Begitu pula sebaliknya, jika terjadi gaya tolak melawan gaya benda itu, maka laju gaya juga akan melambat akibat adanya perubahan kecepatan dan perubahan laju.

Hukum Newton kedua ini juga disebut dengan istilah Hukum Percepatan. Sebab, Hukum II Newton menyatakan bahwa ketika gaya mengenai suatu benda, benda tersebut akan mengalami percepatan yang sebanding dengan gaya yang diberikan, tetapi berbanding terbalik dengan massanya.

Dalam penjelasan lebih sederhana, Hukum 2 Newton menjelaskan tentang fakta bahwa semakin besar gaya yang dikenakan pada benda, semakin besar pula percepatan yang akan dialami benda tersebut. Di sisi lain, semakin besar massa benda, bertambah kecil percepatan yang dialaminya jika dikenai gaya yang sama.

Rumus Hukum Newton 2 adalah F = m.a. Keterangannya: "F" ialah gaya (N), "m" adalah massa benda (kg), dan "a" adalah percepatan (m/s2).

Contoh Hukum Newton 2 bisa dilihat dengan membandingkan saat seseorang mendorong meja dan lemari. Dia memerlukan gaya lebih besar ketika mendorong lemari ketimbang meja. Penyebabnya, lemari mempunyai massa lebih besar daripada meja.

Sejumlah contoh penerapan Hukum Newton 2 dalam kehidupan sehari-hari adalah berikut ini:

• Gerak sepeda akan makin cepat saat kayuhan pesepeda bertambah kuat dan intens. Namun, jika di belakang sepeda ada padi satu karung, kayuhan akan semakin berat dan gerak sepeda juga menjadi lebih lambat.
• Saat pengemudi menginjak pedal gas mobil, gaya dorong dari mesin menyebabkan percepatan mobil. Semakin besar gaya dorong, semakin cepat mobil melaju.
• Ketika pemain basket melempar bola dengan tenaga tangan, gaya yang ia berikan akan menyebabkan percepatan bola sesuai dengan massanya. Semakin kuat lemparan, bertambah cepat bola bergerak.
• Ketika pemain sepak bola menggiring bola, gaya yang diaplikasikan akan menyebabkan percepatan bola seiring dengan massa benda tersebut. Semakin cepat lari pemain saat menggiring, bertambah cepat pula gerakan bola.
• Untuk mengangkat benda dari lantai, tenaga yang dibutuhkan akan sesuai dengan massa benda itu. Semakin berat bobot benda, bertambah besar pula tenaga yang dibutuhkan untuk mengangkatnya.
• Saat menendang bola, gaya yang dihasilkan dari kaki seorang pemain sepak bola akan menyebabkan percepatan pada bola sesuai dengan massa benda itu. Semakin keras tendangan, gerak bola juga bertambah cepat.
• Untuk mendorong pintu agar terbuka, besarnya gaya dorong akan selaras dengan kecepatan pintu terbuka.
• Ketika melompat dari tempat yang tinggi, kecepatan seseorang jatuh ke bawah dipengaruhi oleh massa tubuhnya dan gaya gravitasi yang bekerja. Semakin berat tubuh dan tinggi tempat melompat, bertambah pula kecepatan jatuh.

3. Contoh Hukum Newton 3

Hukum Newton ke 3 menjelaskan tentang setiap aksi yang akan memberikan konsekuensi kemunculan reaksi. Maka itu, Hukum III Newton disebut pula sebagai Hukum Aksi-Reaksi.

Hukum Newton 3 menyatakan bahwa setiap aksi menimbulkan reaksi yang sama besar, tetapi berlawanan arah. Jadi, ketika benda Z memberikan gaya (aksi) kepada benda X, gaya yang dimunculkan benda X (reaksi) akan sama besar. Akan tetapi, arah gaya benda X akan berlawanan dengan benda Z.

Hukum Newton ketiga menerangkan interaksi dan keseimbangan gaya di sistem tertutup. Gaya aksi dan reaksi selalu ada dan saling berlawanan, yang memungkinkan benda-benda saling berinteraksi secara seimbang pada berbagai situasi fisika.

Rumus Hukum III Newton terdiri tiga macam, yaitu:

• 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 Hukum Newton 3 terlihat pada waktu seseorang melakukan olahraga lompat jauh. Pada waktu melakukan tolakan di balok lompat, kakinya akan memberi gaya pada tanah. Sementara itu, tanah juga akan memberi gaya secara berlawanan sehingga menyebabkan badan terdorong ke udara dan melayang.

Berikut ini, daftar contoh penerapan Hukum Newton 3 dalam kehidupan sehari-hari:

• Saat seseorang mendayung perahu, arah dayung akan berlawanan dengan gerak perahu. Jika dayung digerakkan mengarah ke belakang, perahu akan bergerak ke depan. Demikian pula sebaliknya.
• Ketika melompat dari perahu ke dermaga, kaki seseorang memberikan gaya aksi ke perahu. Sebagai reaksinya, perahu memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah. Akibatnya kaki terdorong ke arah dermaga.
• Ketika menekan pegas, tangan seseorang akan memberikan gaya aksi pada pegas. Sebagai reaksi, pegas memberikan gaya reaksi yang sama besar pada tangan tetapi berlawanan arah.
• Ketika berjalan, kaki memberikan gaya ke bawah pada permukaan tanah. Sebagai reaksi, permukaan tanah memberikan gaya ke atas (berlawanan dengan arah gaya dari kaki). Hal ini memungkinkan kaki untuk bergerak maju.
• Saat memakai pompa untuk mengisi udara ke ban sepeda, kamu memberikan gaya pada udara di dalam ban. Sebagai reaksinya, udara di dalam ban memberikan gaya yang sama besar ke arah luar. Hal ini membuat ban akan mengembang.
• Ketika menembakkan peluru dari senapan angin, senapan memberikan gaya pada peluru dengan melepaskan gas dari dalam. Sebagai reaksi, peluru memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah pada senapan. Hal ini menyebabkan senapan terdorong ke belakang.
• Pada saat gasing dilempar ke atas permukaan, bagian bawahnya memberikan gaya ke permukaan (arah ke bawah). Sebagai reaksi, permukaan memberikan gaya dengan arah ke atas pada gasing. Hal ini memungkinkan gasing berputar.
• Saat perenang mengayunkan tangan dan kaki, ayunan itu memberikan gaya pada air. Sebagai reaksi, air memberikan gaya yang sama besar tetap berlawanan arah dengan ayunan tangan dan kaki perenang. Reaksi air ini membantu perenang untuk bergerak maju ke depan.