Dinamika dan Hukum - hukum Newton
Gaya adalah tarikan atau dorongan yang dikenakan pada suatu benda, merupakan besaran vektor yang mempunyai arah dan besaran.
Hukum ke-1 Newton: “ Benda yang mula-mula diam akan tetap diam, dan benda yang mula-mula bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan yang sama. Benda hanya
akan mengalami suatu percepatan jika padanya bekerja suatu gaya ≠ 0 ”.
Hukum ke-1 ini disebut juga HUKUM KELEMBAMAN (Inertia Law).
Hukum ke-2 Newton: “ Bila Gaya Resultan (F) yang bekerja pada suatu benda dengan
masa (m) ≠ 0 , maka benda tersebut mengalami percepatan ke arah yang sama dengan
Gaya. Percepatan (a) berbanding lurus dengan gaya (F) dan berbanding terbalik dengan
massa (m) “.
Dimana : F dalam (N = Newton) , m dalam (kg) dan a dalam {m / s^2}, dapat ditulis dengan
Persamaan : a = F / m atau F = m . a
Persamaan di atas dapat ditulis dlm suku-suku komponen-komponen:
ΣFx= m . ax , ΣFy = m . ay , ΣFz = m . az
Hukum ke-3 Newton: “ Dua buah benda yang saling berinteraksi dalam suatu sistem, benda pertama melakukan gaya (aksi) pada benda kedua dan benda yang kedua senantiasa melakukan gaya (reaksi) kepada benda yang pertama yang sama besarnya dan berlawanan arah serta mempunyai garis kerja yang sama “. Atau secar singkat berlaku : Aksi = - Reaksi
Hukum newton tentang gravitasi umum
Hukum Gravitasi Newton: “ Semua partikel di dunia ini menarik semua partikel lain dengan gaya yang berbanding lurus dengan hasil kali masa partikel-partikel itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak diantaranya. Gaya ini bekerja sepanjang garis yang menghubungkan kedua partikel itu. “
Besar Gaya Gravitasi dapat ditulis :
Dimana :
m1 dan m2 : massa kedua partikel
r. : jarak antara kedua partikel
G : Konstanta grafitasi : 6,673 x 10^-11 N.m^2 / kg^2
Jika m1 adalah massa bumi (MG) dan m2 adalah massa benda yang ada di permukaan bumi, maka gaya tarik bumi pada benda:
dimana :
r = jarak benda ke pusat bumi.
Contoh Soal
1. Seseorang yang massanya 50 kg dan satu orang lagi bermassa 75 kg sedang duduk di sebuah kursi taman, yang jarak keduanya adalah 50 cm. Perkirakan besar gaya gravitasi yang diberikan masing-masing orang terhadap yang satunya?
Nilai ini sangat kecil, sehingga seolah tidak ada pengaruhnya.
2. Hitunglah gaya total bulan (mM =7,35 x 10^22 Kg) yang disebabkan oleh gaya tarik gravitasi bumi (mE = 5,98 x 10^24 kg) dan Matahari (mS = 1,99 x 10^30 kg) dengan menganggap ketiganya membentuk sudut siku-siku.
Jawab: Kita harus menambahkan kedua gaya tersebut secara vektor.
Pertama kita hitung besarnya , Bumi terletak 3,84 x 10^5 km = 3,84 x 10^8 m dari Bulan, sehingga FME (gaya pada bulan yang berasal dr bumi) adalah:
Matahari berada 1,50 x 10^8 km dari bumi dan bulan, sehingga FMS (gaya pada bulan yang berasal dr matahari) adalah:
Karena kedua gaya membentuk sudut siku-siku pada kasus ini, Gaya Total:
Penutup dan Kesimpulan
Dalam era di mana ilmu pengetahuan dan teknologi terus maju dengan pesat, Hukum Newton tetap menjadi landasan yang kuat dalam pemahaman kita tentang gerak dan interaksi benda di alam semesta ini. Melalui artikel ini, kita telah mengeksplorasi prinsip-prinsip dasar Hukum Newton dan implikasi mereka dalam berbagai konteks.
Hukum Newton pertama, hukum inersia, memberikan pemahaman kita tentang ketidakmampuan benda untuk berubah keadaannya tanpa adanya gaya yang bekerja padanya. Konsep ini penting dalam menjelaskan mengapa benda tetap diam jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja pada mereka, atau mengapa benda akan terus bergerak dengan kecepatan konstan dalam garis lurus jika gaya yang bekerja pada mereka seimbang.
Hukum Newton kedua, hukum aksi-reaksi, menyoroti pentingnya interaksi antara dua benda. Setiap tindakan memiliki reaksi yang sebanding dan berlawanan, dan ini menggambarkan konsep bahwa setiap gaya yang diberikan pada sebuah objek akan menghasilkan gaya reaksi pada objek lain. Dalam kehidupan sehari-hari, hukum ini terlihat dalam berbagai situasi, seperti dorongan dan tarikan, atau ketika sebuah kendaraan melaju maju dengan gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin dan roda-rodanya yang menghasilkan gaya reaksi pada permukaan jalan.
Hukum Newton ketiga, hukum tindakan dan reaksi, mengungkapkan pentingnya interaksi antara dua benda. Setiap tindakan menghasilkan reaksi yang sebanding dan berlawanan, dan ini menggambarkan konsep bahwa setiap gaya yang diberikan pada sebuah objek akan menghasilkan gaya reaksi pada objek lain. Dalam kehidupan sehari-hari, hukum ini terlihat dalam berbagai situasi, seperti dorongan dan tarikan, atau ketika sebuah kendaraan melaju maju dengan gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin dan roda-rodanya yang menghasilkan gaya reaksi pada permukaan jalan.
Dalam keseluruhan, Hukum Newton memberikan dasar yang kokoh untuk memahami gerak dan interaksi benda-benda di dunia kita. Meskipun telah berlalu lebih dari tiga abad sejak Isaac Newton pertama kali memaparkannya, prinsip-prinsip ini tetap relevan dalam pemahaman kita tentang alam semesta. Mereka digunakan dalam berbagai disiplin ilmu, mulai dari fisika dan astronomi hingga rekayasa dan teknologi modern.
Hukum Newton juga menjadi langkah awal dalam perjalanan ilmiah yang berkelanjutan. Kontribusinya membantu mendorong penelitian dan pemahaman lebih lanjut tentang alam semesta, membuka pintu bagi perkembangan teori fisika yang lebih kompleks seperti teori relativitas Einstein dan mekanika kuantum.
Seiring waktu, Hukum Newton terus diperluas dan dikembangkan, tetapi fondasi yang ia berikan tetap menjadi dasar bagi semua penelitian dan penemuan di masa depan. Dalam pandangan yang lebih luas, Hukum Newton adalah pijakan yang memungkinkan kita untuk menjelajahi dan memahami keajaiban yang mengikat alam semesta ini.
Dalam mengakhiri artikel ini, kita dapat mengapresiasi bahwa Hukum Newton memberikan kita wawasan yang berharga tentang pergerakan benda dan interaksi mereka. Karya Newton adalah tonggak penting dalam sejarah ilmu pengetahuan dan memberikan kontribusi yang tak ternilai dalam pemahaman manusia tentang alam semesta ini.
Mau donasi lewat mana?
Donate with PaypalGopay-