Mengapa hukum 2 Newton dikenal sebagai hukum aksi reaksi?

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

Subscribe for updates Unsubscribe from updates

Hukum newton merupakan salah satu materi dalam pelajaran fisika yang sudah dipelajari sejak duduk di bangku Sekolah Menengah Pertama (SMP). Hukum Newton ini pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan fisika, Sir Isaac Newton.

Di bawah ini akan dijabarkan lebih lengkap dan terperinci mengenai rumus Hukum Newton I, II, dan III beserta contoh soalnya.

Bunyi Hukum Newton I adalah jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan terus diam. Sementara itu, benda yang mula-mula bergerak, akan terus bergerak dengan kecepatan tetap.

Berdasarkan hal tersebut, dapat disimpulkan bahwa dalam Hukum Newton I, percepatan benda berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada benda tersebut. Selain itu, percepatan juga berbanding terbalik dengan massa atau berat benda itu sendiri.

Menurut laman M-edukasi Kemdikbud, Hukum Newton I ini juga merupakan sifat benda yang cenderung mempertahankan keadaannya. Ini disebut dengan sifat kelembaman atau inersia.

Karena itu, Hukum Newton I lantas disebut pula sebagai Hukum Kelembaman. Secara matematis, Hukum Newton I dapat dirumuskan sebagai berikut:

∑F : resultan gaya yang bekerja pada benda (N)

Berikut contoh soal Hukum Newton I sebagaimana dikutip dari buku Praktis Belajar Fisika oleh Aip Saripudin, dkk:

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

Hukum Newton II berkaitan dengan kondisi benda yang bergerak dalam keadaan massa benda serta memperhitungkan gaya yang ada pada benda tersebut.

Hasilnya menunjukkan bahwa percepatan benda akan berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja pada benda tersebut, sedangkan massanya akan berbanding terbalik dengan percepatan benda.

Melalui Hukum Newton II, Newton menyebutkan bahwa 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.

Hukum Newton II dapat disebut juga sebagai gaya, hal ini dapat ditulis dalam fungsi matematik sebagai berikut:

F = gaya yang bekerja pada benda (N).

m = massa benda yang diberi gaya (kg).

a = percepatan benda yang diberi gaya ( m/s2 ).

Bila gaya bekerja lebih dari satu ditulis :

Mengutip buku buku Ajar Dinamika Partikel karya Ilyas dkk, gaya benda kemudian akan menjadi semakin besar jika memperoleh kekuatan gaya yang searah dengan laju benda tersebut bergerak.

Sebaliknya, jika diberikan gaya berlawanan atau bertolak belakang melawan gaya benda, laju gaya akan semakin lambat atau kecepatannya mengecil karena terjadi perubahan kecepatan dan laju yang berubah.

Ada pun contoh soal Hukum Newton II seperti ditulis dalam Buku Praktis Belajar Fisika oleh Aip Saripudin, dkk adalah sebagai berikut:

Sebuah mobil memiliki massa sebesar 2 Kg diam di atas lantai licin, kemudian diberi gaya tertentu dan bergerak dengan percepatan 10m/s2. Berapakah gaya yang harus diberikan kepada mobil tersebut?

Menurut Hukum Newton III dinyatakan bahwa setiap gaya mekanik selalu muncul berpasangan, yang satu disebut aksi dan yang lain disebut reaksi, sedemikian rupa sehingga aksi = reaksi.

Jadi, menurut Ilyas dkk dalam Buku Ajar Dinamika Partikel, setiap gaya mekanik selalu muncul sebagai akibat saling tindak antara dua benda. Bila benda A dikenai gaya oleh gaya B, maka benda B akan dikenai gaya oleh benda A. Pasangan gaya ini dikenal sebagai pasangan reaksi reaksi.

Hukum Newton III ini juga menjelaskan bahwa tiap aksi akan berkonsekuensi memunculkan reaksi, atau menimbulkan sebab dan akibat. Memberi gaya sebagai sebab akan menghasilkan gaya akibat.

Gaya aksi reaksi ini kemudian akan bekerja dengan saling berlawanan dan berproses pada benda yang berbeda-beda. Sifat pasangan gaya aksi-reaksi adalah sebagai berikut:

1. Dan bekerja pada benda yang berlainan (satu bekerja pada benda A, yang lain bekerja pada benda B).

Pasangan aksi-reaksi yang memenuhi ketiga sifat ini disebut bentuk lemah Hukum Newton III. Namun, banyak pula pasangan aksi-reaksi yang memenuhi sifat tambahan, yaitu terletak dalam satu garis lurus.

Maka Hukum Ke III Newton dapat dirumuskan sebagai berikut:

Selain di atas, ada pula jenis rumus Hukum Newton III lainnya, di antaranya seperti dikutip dari buku Kumpulan Rumus Fisika karya Tulus Baigo:

1. Rumus gaya gesek: Fg = u x N

Keterangan: Fg = gaya gesek (N), u = koefisien gesekan, dan N = Gaya normal (N).

2. Rumus gaya berat: w = m x g

Keterangan: w = Gaya berat (N), m = massa benda (kg), dan g = gravitasi Bumi (m/s2).

3. Rumus berat sejenis: s = p x g

Keterangan: s = berat jenis (N/m3),p = massa jenis (kg/m3), dan g = berat benda (N).

Menghimpun Modul Pembelajaran Fisika kelas 10 oleh Kemdikbud, berikut contoh soal untuk Hukum Newton III:

Seekor ikan yang bergerak dengan siripnya menimbulkan terjadinya gaya aksi reaksi. Tentukan pasangan aksi-reaksi yang ada.

Gaya aksi: gaya dorong yang diberikan sirip ikan kepada air.

Gaya reaksi: gaya dorong yang diberikan air kepada sirip ikan sehingga ikan dapat bergerak