Contoh Soal Hukum Newton 1, 2, 3 & Jawaban Materi Fisika Kelas 10

tirto.id - Hukum Newton 1, 2, 3 erat kaitannya dalam kehidupan sehari-hari dan dapat dihitung gayanya menggunakan rumus tertentu.

Nama Sir Isaac Newton sangat berjasa dalam ilmu fisika yang berkaitan dengan dinamika. Dari pengamatan dan percobaan, dia menemukan Hukum Newton yang terbagi menjadi tiga bagian. Hukum Newton menemukan adanya pengaruh gaya pada suatu benda saat bergerak. Ia menemukan hukum gravitasi, hukum gerak, kalkulus, teleskop pantul, dan spektrum.

Sebagaimana dikutip dari laman Sumber Belajar Kemendikbud, Hukum Gerak Newton menjadi hukum dasar dinamika dengan merumuskan pengaruh gaya terhadap perubahan gerak benda. Rumusan ini lantas dikenal luas sebagai Hukum Newton I, Hukum Newton II, dan Hukum Newton III.

Hukum Newton I

Secara ringkas, Hukum Newton 1 berkaitan dengan konsep kelembaman yang sebelumnya telah digagas Galileo. Hukum Newton 2 terkait percepatan dan gaya sebagai penyebab percepatan. Lalu, Hukum Newton 3 membahas mengenai aksi-reaksi.

Hukum Newton adalah hukum yang menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum gerak ini merupakan pondasi mekanika klasik yang dijabarkan dalam tiga Hukum Fisika.

Bunyi: "Bila resultan gaya bekerja di suatu benda nilainya 0 maka benda yang pada awalnya dalam keadaan diam akan tetap untuk diam. Sementara benda yang pada awalnya dalam keadaan bergerak akan tetap untuk bergerak dengan kecepatan yang konstan."

Rumus Hukum Newton I atau persamaannya:

ΣF = 0

Di mana F = gaya atau N

Hukum Newton II

Hukum Newton 2 menyatakan, percepatan sebuah benda akan berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya serta berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan akan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya.

Melalui hukum ini, gaya benda menjadi semakin besar ketika mendapatkan dorongan gaya searah laju arah benda tersebut. Sebaliknya, jika diberikan gaya berlawanan (gaya tolak) melawan gaya benda itu, laju gaya akan melambat atau mengecil karena terjadi perubahan kecepatan dan perubahan laju. Besar kecilnya perlambatan atau percepatan yang diberikan pada benda maka memengaruhi arah gerak benda.

Rumus Hukum Newton II atau persamaan:

ΣF = m x a

F sama dengan gaya atau N

M sama dengan massa (Kg)

A sama dengan percepatan (m/s2)

Hukum Newton III

Bunyi: "Setiap aksi pasti selalu terdapat reaksi sama besar serta berlawanan arah. Atau, gaya dua benda satu sama lain pasti selalu sama besar serta berlawanan arah" merupakan bunyi dari Hukum III Newton III. Gaya aksi serta reaksi dua benda yang besarnya sama dengan arah yang berlawanan atau berkebalikan serta segaris.”

Dari hukum ini diketahui tiap aksi berkonsekuensi memunculkan reaksi, atau bisa dikatakan ada sebab dan akibat. Pemberian gaya sebab, menghasilkan gaya akibat. Gaya aksi reaksi bekerja saling berlawanan dan bekerja pada benda yang berbeda-beda.

Rumus Hukum Newton III atau persamaannya:

F aksi = - F reaksi

Contoh Soal Hukum Newton 1, 2, 3 dan Jawaban

1.) Hukum Newton I

Sebuah balok bermassa 5 kg (berat w = 50 N) digantung dengan tali dan diikatkan pada atap. Jika balok diam maka berapakah tegangan talinya?

Penyelesaian:

Diketahui: w = 50 N

Ditanya: T?

Jawab:

• ΣF = 0
• T – w = 0
• T – 50 = 0
• T = 50 N

Jadi, gaya tegangan tali yang bekerja pada balok tersebut adalah 50 Newton.

2.) Hukum Newton II

Mobil-mobilan bermassa 2 Kg diam diatas lantai licin, kemudian diberi gaya tertentu dan bergerak dengan percepatan 10m/s2. Berapakah gaya yang diberikan pada mobil-mobilan?

Penyelesaian:

Diketahui: m = 2 Kg

a = 10 m/s2

Ditanya: F ?

Jawab:

F = m.a

= 2 Kg . 10 m/s2

= 20 N

Jadi, gaya yang diberikan pada mobil-mobilan tersebut adalah sebesar 20 Newton.

3.) Hukum Newton III

Sebuah buku diletakkan di atas meja. Pada sistem benda tersebut akan bekerja gaya-gaya seperti pada gambar di bawah ini. Ada empat gaya yang bekerja pada sistem tersebut yaitu:

w = berat buku;

N = gaya tekan normal meja terhadap buku;

N’= gaya tekan normal buku pada meja;

Fg = gaya gravitasi bumi pada buku;

Tentukan pasangan gaya yang termasuk aksi reaksi!

Penyelesaian:

Pasangan gaya aksi-reaksi memenuhi sifat: sama besar, berlawanan arah dan bekerja pada dua benda. Dari sifat di atas dapat ditentukan dua pasangan aksi-reaksi yaitu:

• w dengan Fg
• N dengan N’

w dan N bukan aksi-reaksi karena bekerja pada satu benda (buku) tetapi hubungan N = w merupakan hukum Newton I yaitu ΣF = 0.