Pernyataan yang benar tentang Gaya hukum Newton usaha dan daya dengan benar

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.

Mengutip 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 1, Hukum Newton 2, dan Hukum Newton 3. Di samping itu sebagai penghormatan, nama "Newton" diabadikan sebagai satuan gaya.

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.

Baca juga: Apa itu Getaran, Gelombang, dan Bunyi: Perbedaan, Jenis & Contohnya

Hukum Newton 1

Hukum Newton 1 menyatakan, apabila resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol, benda yang awalnya diam akan selamanya diam. Sementara benda yang awalnya bergerak lurus beraturan juga akan selamanya lurus beraturan dalam kecepatan tetap.

Pada Hukum Newton 1, menurut laman M-edukasi Kemdikbud, sifat benda yang cenderung mempertahankan keadaannya disebut dengan sifat kelembaman atau inersia. Hukum Newton 1 lantas disebut pula Hukum Kelembaman.

Rumus Hukum Kelembaman: ∑F = 0 atau Resultan Gaya (kg m/s2)

Bentuk dari momen inersia beragam seperti momen inersia linear, momen inersia massa, momen inersia polar atau kutub. Besaran tegangan-tegangan pada bahan seperti tegangan lengung dan tegangan puntir, menghitungnya berdasarkan momen inersia.

Contoh Hukum Newton 1 adalah saat naik mobil yang bergerak cepat lalu direm, maka penumpang otomatis terdorong ke depan. Contoh lain yaitu ketika mobil berjalan pelan lalu digas mendadak maka penumpang di dalamnya terdorong ke arah belakang. Kemudian, sebuah koin yang ditaruh di atas kain lalu kain itu ditarik cepat dan koin tetap berada di tempatnya, juga menerapkan Hukum Newton 1.

Baca juga: Dampak Eksplorasi & Eksploitasi Barang Tambang Ramah Lingkungan

Hukum Newton 2

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.

Infografik SC Pengertian Hukum Newton. tirto.id/Fuad

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

Contoh Hukum Newton 2 yaitu terlihat pada waktu melempar batu secara vertikal ke atas. Awalnya batu melaju konstan ke atas, lalu melambat dan berhenti akibat adanya gaya gravitasi. Batu tersebut selanjutnya turun ke Bumi dengan kecepatan dari massa batu ditambah gaya gravitasi yang mempercepatnya.

Baca juga: Mengenal Biogas: Komposisi & Proses Pembuatannya dari Kotoran Sapi

Hukum Newton 3

Hukum Newton 3 menyatakan, tiap aksi akan menimbulkan sebuah reaksi. Apabila suatu benda memberi gaya pada benda lain, benda yang mendapat gaya itu akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang diterima dari benda pertama, tetapi arahnya akan berlawanan.

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 3 ada tiga jenis yaitu:

1. Rumus gaya gesek: Fg = u x N, dengan Fg = gaya gesek (N), u = koefisien gesekan, dan N = Gaya normal (N).
2. Rumus gaya berat: w = m x g, dengan w = Gaya berat (N), m = massa benda (kg), dan g = gravitasi Bumi (m/s2)
3. Rumus berat sejenis: s = p x g, dengan s = berat jenis (N/m3),p = massa jenis (kg/m3), dan g = berat benda (N).

Contoh penerapan Hukum Newton 3 bisa dilihat saat memukul paku memakai palu. Palu adalah gaya aksi dan gaya dari paku merupakan gaya reaksi dari pemukulan melalui palu.

Baca juga: Energi Alternatif: Keuntungan-Kerugian Panas Bumi & Panas Matahari

Baca juga artikel terkait HUKUM NEWTON atau tulisan menarik lainnya Ilham Choirul Anwar
(tirto.id - ica/ibn)

Penulis: Ilham Choirul Anwar
Editor: Ibnu Azis
Kontributor: Ilham Choirul Anwar

Subscribe for updates Unsubscribe from updates

Squad, jika kamu ditanya pelajaran apa yang paling susah untuk kamu kerjakan di SBMPTN pasti Fisika menjadi salah satunya bukan? Eits jangan khawatir, jika kamu rajin berlatih dengan menjawab dan menyimak pembahasan latihan soal SBMPTN Fisika pasti kamu semakin yakin saat mengerjakan nantinya. Nah kali ini, kita akan belajar soal SBMPTN Fisika dengan topik materi Hukum Newton dan Gaya Gesek. Selamat belajar, Squad!

1. Sebuah satelit yang bermassa 3000 kg  dilepaskan dari muatan pesawat ulang-alik dengan bantuan pegas. Jika satelit dilontarkan dengan kecepatan 0,8 m/s dengan pegas dalam selang waktu 0,5 s, maka gaya rata-rata yang diberikan pegas pada satelit tersebut adalah….

Jawaban : B

Pembahasan :

Soal ini dapat diselesaikan dengan menggunakan konsep momentum-impuls. Di mana besarnya impuls setara dengan perubahan momentum.

Sehingga :

2. Sebuah bidang miring kasar membentuk sudut α = 600 terhadap sumbu vertikal. Suatu benda diletakkan di atas bidang miring tersebut dan benda tersebut diam. Berapakah nilai koefisien gesekan statis antara benda dengan bidang miring yang menyebabkan benda tersebut tertahan?

Jawaban : D

Pembahasan:

Besarnya sudut yang dibentuk bidang miring terhadap tanah:

Pada sumbu y, berlaku:

Pada sumbu x, berlaku:

3. Budi menuruni gunung menggunakan skateboard dengan kelajuan tetap, sehingga energi potensial berubah menjadi energi kinetik.

SEBAB

Energi kinetik berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan.

Jawaban : D

Pembahasan :

Peristiwa seseorang menggunakan skateboard menuruni gunung dengan laju tetap akan mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan usaha oleh gaya gesek. Bukan hanya energi potensial menjadi energi kinetik. Karena terdapat kontak dari skateboard dengan bidang permukaan yang menuruni gunung, maka ada usaha untuk melawan dari perubahan energi tersebut yaitu berupa usaha oleh gaya gesek pada skateboard.

Sedangkan energi kinetik itu sendiri adalah energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu, dirumuskan:

Energi kinetik berbanding lurus dengan kecepatan pangkat dua.

Jadi, pernyataan salah dan alasan benar.

Sampai sini, mulai paham kan mengenai Hukum Newton dan Gaya Gesek? Coba deh, pahami lebih dalam lagi materi ini dengan mengerjakan tes di bank soal Ruangguru! Ada ribuan soal yang bisa kamu kerjakan lengkap dengan penjelasannya yang mudah kamu pahami! Coba cek langsung dengan klik tombol di bawah ini ya!

4.

Pada gambar di bawah, jika percepatan gravitasi

dan katrol memiliki gaya gesek terabaikan, maka untuk mengangkat beban bermassa 25 kg ke atas dengan kecepatan tetap diperluan gaya sebesar….

1. 31,25 N       
2. 62,5 N       
3. 93,75 N
4. 125 N
5. 156,25 N

Jawaban : B

Pembahasan :

Besar gaya adalah

5. Sebuah balok massanya 4 kg yang terletak pada bidang datar kasar diberi gaya konstan sebesar 20 N membentuk sudut 

terhadap bidang horizontal. Jika koefisien gesek antara balok dan lantai 0,4 maka besar kecepatan benda setelah 5 detik adalah….

1. 0 m/s
2. 2 m/s
3. 4 m/s
4. 6 m/s
5. 8 m/s

Jawaban : D

Pembahasan :

Ilustrasi :

• Komponen gaya pada sumbu-y :

Karena benda berada pada keadaan setimbang pada arah sumbu-y maka :

• Komponen gaya pada sumbu-x :

Karena benda bergerak searah dengan arah gaya, maka :

Benda bergerak dengan percepatan

6. Sebuah bandul massanya 0,4 kg diikatkan pada seutas tali yang panjangnya 50 cm [massa tali diabaikan] kemudian diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan dalam bidang vertikal. Jika pada saat bandul mencapai suatu titik yang membentuk sudut sebesar

terhadap arah sumbu-x positif kecepatannya 5 m/s, maka besar tegangan tali pada posisi tersebut adalah….

Jawaban : B

Pembahasan :

Ilustrasi :

Dari gambar di atas, arah gaya yang menuju pusat lingkaran bernilai positif.

7. Sebuah balok bermassa 2 kg terletak di atas lantai kasar mobil bak terbuka dengan koefisien gesek statis 0,4 dan koefisien gesek kinetis 0,1. Jika mobil bergerak dengan kecepatan 144 km/jam, maka jarak minimum yang ditempuh agar mobil dapat berhenti tanpa menyebabkan balok bergeser adalah….

1. 100 m
2. 120 m
3. 150 m
4. 180 m
5. 200 m

Jawaban : E

Pembahasan :

Ilustrasi :

Karena balok tidak bergeser :

Maka jarak yang ditempuh mobil hingga berhenti

8. Dua buah benda bermassa  1 kg dan 4 kg dihubungkan dengan katrol seperti gambar.

Bila setelah 1 detik bergerak tali putus, maka tinggi maksimum yang masih dapat dicapai benda 1 kg sebelum jatuh adalah….

1. 1,2 m
2. 1,8 m
3. 3,0 m
4. 4,2 m
5. 4,8 m

Jawaban : E

Pembahasan :

• setelah 1 sekon

• Menurut Hukum I Newton benda yang bergerak akan mempertahankan geraknya, maka setelah tali diputus balok masih memiliki kecepatan ke atas sebesar :

• Tinggi yang masih dapat dicapai balok 1 setelah tali diputus

[Hanya percepatan gravitasi saja yang mempengaruhi gerak benda sekarang]

• Maka tinggi total balok 1 :

9. Dua benda masing-masing 2 kg dan 3 kg berada di atas permukaan lantai yang kasar dengan koefisien gesek 0,2 disusun seperti gambar.

Jika koefisien statis antara kedua benda 0,3 dan benda kedua diberi gaya sebesar F , maka nilai F maksimum agar kedua benda tetap bergerak bersama-sama adalah….

Jawaban : D

Pembahasan :

• Kita tinjau benda 1 [agar benda 1 tetap bergerak bersama benda 2, maka kita terlebih dahulu mencari nilai percepatan maksimumnya]

• Maka besar gaya maksimum agar kedua benda bergerak bersama-sama

Gimana menurut kamu pembahasan di atas, Squad? Semoga mudah dipahami ya. Masih banyak pembahasan lainnya yang bisa kamu pelajari, lho. Mau latihan soal SBMPTN lainnya dari tahun 2014 sampai tahun 2018? Yuk, langsung download aplikasi Ruangguru dan berlatih soal-soalnya di ruangbelajar!

Video yang berhubungan