Dinamika Partikel: Hukum Newton & Macam-Macam Gaya - Konsep Fisika SMA

 Dinamika Partikel

1. Hukum Newton Tentang Gerak

Hukum I Newton (Hukum Kelembaman)

Hukum ini membahas sifat kelembaman atau inersia suatu benda yaitu kecenderungan suatu benda mempertahankan keadaannya. Hukum I Newton menyatakan:

"Apabila resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol atau tidak ada gaya yang bekerja pada benda maka benda akan bergerak terus dengan kelajuan tetap pada lintasan lurus (GLB) atau tetap diam."

Secara matematis hukum I Newton dituliskan dengan persamaan:

Hukum II Newton

Hukum II Newton menyatakan bahwa "Percepatan yang dihasilkan oleh suatu resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sebanding dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda."

Secara matematis hukum II Newton dituliskan dengan persamaan:

Hukum III Newton

Hukum III Newton membahas mengenai gaya aksi-reaksi pada benda. Hukum III Newton menyatakan bahwa: "Jika benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua, benda kedua akan mengerjakan gaya pada benda pertama yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan."

Secara matematis hukum III Newton dituliskan dengan persamaan:

Gaya aksi-reaksi dapat Anda temui ketika mendayung perahu. Orang mendayung perahu ke belakang sebagai gaya aksi. Akibatnya, air mendorong perahu ke depan sebagai gaya reaksi. Selain pada peristiwa tersebut, gaya aksi-reaksi dapat Anda temui pada peluncuran roket, ketika berenang, ketika menembak menggunakan senapan.

2. Macam-Macam Gaya Pada Benda

Apabila pada sebuah benda bekerja beberapa gaya, penjumlahan gaya-gaya pada benda disebut resultan gaya. Oleh karena gaya merupakan besaran vektor, penjumlahan gaya-gaya harus memenuhi aturan penjumlahan vektor.

Beberapa jenis gaya yang bekerja pada benda dijelaskan sebagai berikut.

a. Gaya Berat (w)

Gaya berat atau berat benda adalah besarnya gaya tarik yang diberikan bumi pada benda. Gaya ini selalu mengarah ke pusat bumi.

Berat benda (w) adalah hasil kali massa benda (m) dengan percepatan gravitasi bumi (g). Secara matematis berat benda dirumuskan sebagai berikut:

b. Gaya Normal (N)

Benda yang terletak pada suatu bidang, maka bidang akan memberikan gaya pada benda yang arahnya tegak lurus terhadap bidang tersebut. Artinya gaya normal ada jika benda bersentuhan dengan suatu bidang.

Besar gaya normal tergantung posisi dan keadaan gerak benda.

c. Gaya Gesek (fg)

Gaya gesek adalah gaya yang terjadi jika dua benda bersentuhan. Gaya gesek selalu menghambat gerak benda. Arah gaya gesek berlawanan dengan arah gaya penggerak. Misal Anda mendorong buku di atas meja ke kanan. Pada bidang sentuh antara buku dan meja akan bekerja gaya gesek ke kiri.

Gesekan pada benda ada dua macam yaitu gesekan pada saat diam dan pada saat benda bergerak. Koefisien gesekan ketika benda masih diam atau tepat akan bergerak dinamakan koefisien gesekan statis.

Koefisien gesekan ketika benda sudah bergerak dinamakan koefisien gesekan kinetis. Koefisien gesekan statis lebih besar dibandingkan dengan koefisien gesekan kinetis.

Gaya gesek statis maksimum dirumuskan sebagai berikut.

d. Gaya Tegangan Tali (T)

Gaya tegangan tali ada jika benda dihubungkan tali arahnya keluar dari benda.

Contoh Soal Dinamika Partikel

1. Berikut adalah gambar yang menunjukan lima buah benda, diberikan gaya yang berbeda-beda.

Percepatan benda yang paling besar ditunjukkan oleh gambar nomor . . .

A. (1)

B. (2)

C. (3)

D. (4)

E. (5)

2. Perhatikan gambar balok berikut ini!

Jika massa balok 3 kg, dan percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka gaya normal yang dialami balok adalah . . .

A. 27 N

B. 30 N

C. 33 N

D. 43 N

E. 45 N

Bagikan Artikel ini