Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum ini telah dituliskan dengan pembahasaan yang berbeda-beda selama hampir 3 abad,[1] dan dapat dirangkum sebagai berikut:
Hukum Pertama: setiap benda akan memiliki kecepatan yang konstan kecuali ada gaya yang resultannya tidak nol bekerja pada benda tersebut.[2][3][4] Berarti jika resultan gaya nol, maka pusat massa dari suatu benda tetap diam, atau bergerak dengan kecepatan konstan (tidak mengalami percepatan). Hal ini berlaku jika dilihat dari kerangka acuan inersial.
Hukum Kedua: sebuah benda dengan massa M mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya
sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan
berbanding terbalik terhadap M. atau F=Ma. Bisa juga diartikan resultan
gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan turunan dari momentum linear benda tersebut terhadap waktu.
Hukum Ketiga: gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki
besar yang sama, dengan arah terbalik, dan segaris. Artinya jika ada
benda A yang memberi gaya sebesar F pada benda B, maka benda B akan
memberi gaya sebesar –F kepada benda A. F dan –F memiliki besar yang
sama namun arahnya berbeda. Hukum ini juga terkenal sebagai hukum
aksi-reaksi, dengan F disebut sebagai aksi dan –F adalah reaksinya.
Gaya merupakan suatu kekuatan (tarikan atau dorongon) yang berakibat kepada benda tersebut, dengan seperti ini benda itu mengalami perubahan posisi (bergerak), atau berubah bentuk. Gaya juga bisa diartikan sebagai tarikan atau dorongan yang ditujukan kepada sebuah benda dari benda lain. Contohnya pada suatu kegiatan atau permainan tarik tambang yang mampu membuat pelakunya untuk berpindah tempat. Gaya yang berupa suatu tarikan atau dorongan memiliki arah gaya. Tarikan mempunyai arah yang mendekati hewan, orang, atau benda yang menariknya. Sedangkan dorongan memiliki arah yang menjauhi orang, hewan, atau benda yang mendorongnya. Selain memiliki arah gaya, gaya juga mempunyai nilai, maka gaya merupakan besaran vektor.
Gaya, dalam ilmu fisika, bisa diartikan interaksi antar apapun yang dapat menyebabkan sebuah benda bermassa mengalami perubahan bentuk arah, baik dalam gerak, maupun konstruksi geometris. Kata lainnya, sebuah gaya bisa menyebabkan sebuah objek dengan berat massa tertentu untuk mengubah kecepatannya (termasuk untuk bergerak dari keadaan diam), berakselerasi, atau untuk terdeformasi. Gaya mempunyai besaran (magnitude) dan arah, sehingga merupakan kuantitas vektor. Satuan SI yang berguna untuk mengukur gaya adalah Newton (dilambangkan dengan N). Gaya dapat dilambangkan dengan simbol F.
Macam-macam Gaya
Gaya Gesek
Gaya gesek merupakan suatu gaya yang terjadi karena ada bagian benda bergesekan dengan dua permukaan datar. Gaya gesek berguna untuk memperlambat gerakan benda. Gaya gesek mampu untuk menimbulkan suara. Contoh gaya gesek: Pada saat mengerem mobil, mobil tersebut akan berhenti.
Gaya Gravitasi
Gaya gravitasi merupakan suatu gaya yang terjadi karena adanya gravitasi bumi. Gaya gravitasi mampu menyebabkan semua benda yang ada mengapung di uadara. Contoh gaya gravitasi: buah yang jatuh dari pohonya.
Gaya Otot
Gaya otot merupakan suatu gaya yang menggunakan tenaga otot atau gaya yang dihasilkan oleh tarikan serta dorongan. Contoh gaya otot: mengangkat kursi, mendorong meja.
Gaya Magnet
Gaya magnet merupakan suatu gaya yang ditimbulkan oleh suatu dorongan dan tarikan dari magnet. Contoh gaya magnet: saat kita mendekatkan besi dengan magnet, magnet akan terdorong sehingga magnet akan menempel pada besi itu. Benda yang tidak bisa untuk menempel pada magnet: kayu, alumunium, plastik,dll
Gaya Pegas
Gaya pegas merupakan suatu gaya yang dihasilkan dari pegas. Contoh gaya pegas: saat kita bermain ketapel.
Gaya Listrik
Gaya listrik merupakan suatu gaya yang dihasilkan oleh listrik. Contoh gaya listrik: saat kita menyalakan komputer, menyalakan televisi, menyalakan kipas angin,dll.
Rumus-rumus Gaya
Sifat-sifat Gaya
Gaya bisa berguna untuk mengubah posisi benda cuman dengan cara menggerakkan atau dengan memindahkan bendanya.
Gaya mampu untuk mengubah bentuk suatu benda.
Gaya mampu untuk mengubah arah gerak suatu benda.
Jenis-jenis Gaya
Gaya Sentuh
gaya sentuh merupakan gaya yang harus dilakukan dengan melakukan pesentuhan atau kontak secara langsung, antara benda yang melakukan suatu gaya dengan benda yang terkena oleh gaya. Contoh gaya sentuh adalah
Gaya pegas ialah gaya pulih yang ditimbulkan oleh suatu benda, karena benda itu mengalami perenggangan atau pemampatan.
Gaya gesekan ialah gaya yang timbul karena adanya gesekan antara dua permukaan benda.
Gaya otot ialah gaya yang timbul karena kekuatan otot manusia atau hewan.
Gaya mesin ialah gaya yang timbul karena adanya pembakaran bahan bakar pada mesin.
Gaya Tak Sentuh
Gaya tak sentuh merupakan gaya yang dilakukan tanpa bersentuhan atau kotak langsung, antara benda yang melakukan gaya dengan benda yang terkena oleh gaya. Contoh gaya tak sentuh adalah
Gaya gravitasi ialah gaya yang timbul karena suatu benda menarik benda lain ke arah pusat benda yang bersangkutan. Misalnya gaya grafitasi bumi adalah menarik benda yang berada di atas permukaan bumi menuju ke arah pusat bumi.
Gaya magnet ialah gaya tarik atau tolak yang timbul karena ada benda yang besifat magnet.
Gaya berat atau berat benda. Berat benda ialah gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda.
Gaya listrik ialah gaya yang timbula karena aus listrik atau muatan listrik.
Resultan Gaya
Resultan gaya merupakan suatu penjumlahan dari gaya-gaya yang bekerja pada benda. Resultan gaya berlambangkan huruf R. Resultan gaya memiliki 2 jenis yang berbeda, yaitu:
Resultan Gaya Searah
Pada resultan gaya yang ini, gaya bekerja pada satu arah yang sama.
Resultan Gaya Berlawan Arah
Pada resultan gaya ini, gaya bekerja dengan arah dua yang berbeda atau berlawanan.
Gerak Lurus Berubah BeraturanGerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak benda dalam lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Jadi, ciri utama GLBB adalah bahwa dari waktu ke waktu kecepatan benda berubah, semakin lama semakin cepat/lambat...sehingga gerakan benda dari waktu ke waktu mengalami percepatan/perlambatan. Dalam artikel ini, kita tidak menggunakan istilah perlambatan untuk gerak benda diperlambat. Kita tetap saja menamakannya percepatan, hanya saja nilainya negatif. Jadi perlambatan sama dengan percepatan negatif. Contoh sehari-hari GLBB adalah peristiwa jatuh bebas. Benda jatuh dari ketinggian tertentu di atas permukaan tanah. Semakin lama benda bergerak semakin cepat. Kini, perhatikanlah gambar di bawah yang menyatakan hubungan antara kecepatan (v) dan waktu (t) sebuah benda yang bergerak lurus berubah beraturan dipercepat. vo = kecepatan awal (m/s)vt = kecepatan akhir (m/s)a = percepatant = selang waktu (s) Perhatikan bahwa selama selang waktu t , kecepatan benda berubah dari vo menjadi vt sehingga kecepatan rata-rata benda dapat dituliskan: Kita tahu bahwa kecepatan rata-rata : dan dapat disederhanakan menjadi : S = jarak yang ditempuhseperti halnya dalam GLB (gerak lurus beraturan) besarnya jaraktempuh juga dapat dihitung dengan mencari luasnya daerah dibawah grafik v - tBila dua persamaan GLBB di atas kita gabungkan, maka kita akan dapatkan persamaan GLBB yang ketiga.....
2. Contoh-Contoh GLBB
a. Gerak Jatuh Bebas
Ciri khasnya adalah benda jatuh tanpa kecepatan awal (vo = nol). Semakin ke bawah gerak benda semakin cepat.Percepatan yang dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama, yakni sama dengan percepatan gravitasi bumi (a = g) (besar g = 9,8 m/s2 dan sering dibulatkan menjadi 10 m/s2)
Rumus gerak jatuh bebas ini merupakan pengembangan dari ketiga rumus utama dalam GLBB seperti yang telah diterangkan di atas dengan modifikasi : s (jarak) menjadi h (ketinggian) dan vo = 0 serta percepatan (a) menjadi percepatan grafitasi (g).
coba kalian perhatikan rumus yang kedua....dari ketinggian benda dari atas tanah (h) dapat digunakan untuk mencari waktu yang diperlukan benda untuk mencapai permukaan tahah atau mencapai ketinggian tertentu... namun ingat jarak dihitung dari titik asal benda jatuh bukan diukur dari permukaan tanah
sebagai contoh : Balok jatuh dari ketinggian 120 m berapakah waktu saat benda berada 40 m dari permukaan tanah?
jawab : h = 120 - 40 = 80 m
t = 4 s
2. Gerak Vertikal ke Atas
Selama bola bergerak vertikal ke atas, gerakan bola melawan gaya gravitasi yang menariknya ke bumi. Akhirnya bola bergerak diperlambat. Akhirnya setelah mencapai ketinggian tertentu yang disebut tinggi maksimum (h max), bola tak dapat naik lagi. Pada saat ini kecepatan bola nol (Vt = 0). Oleh karena tarikan gaya gravitasi bumi tak pernah berhenti bekerja pada bola, menyebabkan bola bergerak turun. Pada saat ini bola mengalami jatuh bebas....
Jadi bola mengalami dua fase gerakan. Saat bergerak ke atas bola bergerak GLBB diperlambat (a = - g) dengan kecepatan awal tertentu lalu setelah mencapai tinggi maksimum bola jatuh bebas yang merupakan GLBB dipercepat dengan kecepatan awal nol.
Pada saat benda bergerak naik berlaku persamaan :
vo = kecepatan awal (m/s)
g = percepatan gravitasi
t = waktu (s)
vt = kecepatan akhir (m/s)
h = ketinggian (m)
3. Gerak Vertikal ke Bawah
Berbeda dengan jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah yang dimaksudkan adalah gerak benda-benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu. Jadi seperti gerak vertikal ke atas hanya saja arahnya ke bawah. Sehingga persamaan-persamaannya sama dengan persamaan-persamaan pada gerak vertikal ke atas, kecuali tanda negatif pada persamaan-persamaan gerak vertikal ke atas diganti dengan tanda positif.
