Hukum II Newton Tentang Gerak
Misalkan pada sebuah balok kita ikatkan karet gelang pada ujungnya. Kemudian balok itu kita beri gaya dengan cara menariknya sehingga balok akan bergerak dan memiliki percepatan yang searah dengan gaya tarik yang kamu diberikan.
Sekarang diatas balok itu, kita letakkan balok lain sehingga massa nya bertambah. Kemudian kita beri juga gaya dengan cara menariknya menggunakan karet gelang.
Ada dua kemungkinan yang terjadi :
1. Jika gaya yang kita berikan sama, maka percepatan yang dialami oleh balok I akan lebih besar dibandingkan balok II.
2. Jika kita ingin percepatannya sama, maka gaya yang diberikan pada balok II akan jauh lebih besar dibandingkan dengan balok I.
Dari hasil pengamatan ini, Newton akhirnya merumuskan hukum keduanya tentang gerak yang berbunyi :
1. Jika ada gaya luar yang bekerja pada benda, maka benda akan mengalami percepatan.
2. Arah percepatan sama dengan arah resultan gaya.
3. Resultan gaya sebanding dengan massa benda dikalikan percepatannya.
Atau dengan kata lain “ percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan massa benda”
Secara matematikan hukum II Newton dapat ditulis sebagai berikut :
R = ∑F = m x a
Atau
a = ∑F/m
dengan :
R = resultan gaya
∑F = jumlah aljabar gaya – gaya yang bekerja pada benda (N = kg m/s^2)
m = massa benda (kg)
a = percepatan (m/s^2)
Agar kalian lebih memahati tentang hukum II Newton diatas, marilah kita lihat beberapa contoh soal berikut :
Contoh Soal 1
Sebuah mobil mainan bermassa 0,5 kg ditarik dengan gaya sebesar 1,5 N hingga bergerak. Bila gaya gesek antara lantai diabaikan, berapakan percepatan yang dialami mobil?
Jawab :
Diketahui : F = 1,5 N dan m = 0,45 kg
Karena gaya yang bekerja padabenda hanya 1 buah, maka F = ∑F = 1,5 N = 1,5 kg m/s^2
Percepatan (a) = ∑F/m =(1,5 kg m/s^2)/(0,5 kg) = 3 m/s^2
Contoh Soal 2
Sebuah benda bermassa 20 kg ditarik oleh dua buah gaya yang berlawanan arah seperti ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.
Jika gaya gesek pada permukaan diabaikan, maka berapakah percepatan yang dialami benda tersebut dan kemana arahnya?
Jawab :
Karena ada dua buah gaya yang bekerja pada benda, maka ∑F nya adalah jumlah aljabar gaya – gaya yang bekerja pada benda. Ingan gaya ke kanan diberi tanda + sedangkan gaya ke kiri diberi tanda -.
∑F = F1 + (- F2) = 8 – 13 = - 5 N = - 5 kg m/s^2
Maksudnya, resultan gaya pada benda trersebut adalah sebesar 5 N ke arah kiri. Ingat, pada hukum II Newton dikatakan bahwa arah percepatan sama dengan arah resultan gaya. Jadi arah percepatan benda padagambar diatas juga kekiri.
Besar percepatannya adalah :
a = ∑F/m = 5 kg m/s^2 / 20 kg = 0,25 m/s^2
Contoh Soal 3
Benda A bermassa 2 kg dan benda B bermassa 4 kg, keduanya dihubungkan dengan seutas tali seperti gambar di bawah ini. Jika kedua benda ditarik dengan gaya sebesar 25,2 N dan gesekan dengan lantai diabaikan, tentukanlah percepatan kedua benda tersebut!
Jawab :
Karena kedua benda terhubung oleh tali dan ditarik dengan gaya yangsama, maka percepatan yang dialami oleh kedua benda adalah sama.
a = F/m = 25,2 N/ (m A + m B) = 25,2 kg m/s^2/ 6 kg = 4,2 m/s^2
Contoh Soal 4
Seorang sopir mengendarai truk dengan kecepatan 30 m/s dan dalam 5 detik
meningkatkan kecepatan menjadi 40 m/s. Karena kurang menguasai
kendaraannya, truk menabrak pohon. Berapakah gaya benturan yang ditimbulkan
truk, jika massa truk 6 ton?
Jawab :
Untuk mencari gaya benturan kita membutuhkan data percepatan (a) dan massa (m). percepatan kan belum ada pada soal diatas, sehingga perlu kitacari terlebih dahulu.
Masih ingatkah kalian dengan rumus mencari percepatan?
Percepatan (a) = kecepatan (v) / waktu (t)
= V akhir – V awal/ t
= (40 – 30) m/s/5 s
= 10/5 m/s^2
= 2 m/s^2
Untuk menghitung gaya benturan truk dengan pohon, kita pakai hukum II Newton yaitu :
F = m x a = 6 ton x 2 m/s^2 = 6000 kg x 2 m/s^2 = 12.000 N
Oke, sudah banyak contoh soal yang diberikan pada artikel ini ya. Tentu kalian akan semakin paham bagaimana menggunakan hukum II Newton dalam berbagai jenis soal. Jika kalian punya pertanyaan seputar hukum II Newton, bisa tuliskan di kolom komentar ya.
Jangan lupa share artikel ini jika bermanfaat!
Ada dua kemungkinan yang terjadi :
1. Jika gaya yang kita berikan sama, maka percepatan yang dialami oleh balok I akan lebih besar dibandingkan balok II.
2. Jika kita ingin percepatannya sama, maka gaya yang diberikan pada balok II akan jauh lebih besar dibandingkan dengan balok I.
Dari hasil pengamatan ini, Newton akhirnya merumuskan hukum keduanya tentang gerak yang berbunyi :
1. Jika ada gaya luar yang bekerja pada benda, maka benda akan mengalami percepatan.
2. Arah percepatan sama dengan arah resultan gaya.
3. Resultan gaya sebanding dengan massa benda dikalikan percepatannya.
Atau dengan kata lain “ percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan massa benda”
Secara matematikan hukum II Newton dapat ditulis sebagai berikut :
R = ∑F = m x a
Atau
a = ∑F/m
dengan :
R = resultan gaya
∑F = jumlah aljabar gaya – gaya yang bekerja pada benda (N = kg m/s^2)
m = massa benda (kg)
a = percepatan (m/s^2)
Agar kalian lebih memahati tentang hukum II Newton diatas, marilah kita lihat beberapa contoh soal berikut :
Contoh Soal 1
Sebuah mobil mainan bermassa 0,5 kg ditarik dengan gaya sebesar 1,5 N hingga bergerak. Bila gaya gesek antara lantai diabaikan, berapakan percepatan yang dialami mobil?
Jawab :
Diketahui : F = 1,5 N dan m = 0,45 kg
Karena gaya yang bekerja padabenda hanya 1 buah, maka F = ∑F = 1,5 N = 1,5 kg m/s^2
Percepatan (a) = ∑F/m =(1,5 kg m/s^2)/(0,5 kg) = 3 m/s^2
Contoh Soal 2
Sebuah benda bermassa 20 kg ditarik oleh dua buah gaya yang berlawanan arah seperti ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.
Jawab :
Karena ada dua buah gaya yang bekerja pada benda, maka ∑F nya adalah jumlah aljabar gaya – gaya yang bekerja pada benda. Ingan gaya ke kanan diberi tanda + sedangkan gaya ke kiri diberi tanda -.
∑F = F1 + (- F2) = 8 – 13 = - 5 N = - 5 kg m/s^2
Maksudnya, resultan gaya pada benda trersebut adalah sebesar 5 N ke arah kiri. Ingat, pada hukum II Newton dikatakan bahwa arah percepatan sama dengan arah resultan gaya. Jadi arah percepatan benda padagambar diatas juga kekiri.
Besar percepatannya adalah :
a = ∑F/m = 5 kg m/s^2 / 20 kg = 0,25 m/s^2
Contoh Soal 3
Benda A bermassa 2 kg dan benda B bermassa 4 kg, keduanya dihubungkan dengan seutas tali seperti gambar di bawah ini. Jika kedua benda ditarik dengan gaya sebesar 25,2 N dan gesekan dengan lantai diabaikan, tentukanlah percepatan kedua benda tersebut!
Karena kedua benda terhubung oleh tali dan ditarik dengan gaya yangsama, maka percepatan yang dialami oleh kedua benda adalah sama.
a = F/m = 25,2 N/ (m A + m B) = 25,2 kg m/s^2/ 6 kg = 4,2 m/s^2
Contoh Soal 4
Seorang sopir mengendarai truk dengan kecepatan 30 m/s dan dalam 5 detik
meningkatkan kecepatan menjadi 40 m/s. Karena kurang menguasai
kendaraannya, truk menabrak pohon. Berapakah gaya benturan yang ditimbulkan
truk, jika massa truk 6 ton?
Jawab :
Untuk mencari gaya benturan kita membutuhkan data percepatan (a) dan massa (m). percepatan kan belum ada pada soal diatas, sehingga perlu kitacari terlebih dahulu.
Masih ingatkah kalian dengan rumus mencari percepatan?
Percepatan (a) = kecepatan (v) / waktu (t)
= V akhir – V awal/ t
= (40 – 30) m/s/5 s
= 10/5 m/s^2
= 2 m/s^2
Untuk menghitung gaya benturan truk dengan pohon, kita pakai hukum II Newton yaitu :
F = m x a = 6 ton x 2 m/s^2 = 6000 kg x 2 m/s^2 = 12.000 N
Oke, sudah banyak contoh soal yang diberikan pada artikel ini ya. Tentu kalian akan semakin paham bagaimana menggunakan hukum II Newton dalam berbagai jenis soal. Jika kalian punya pertanyaan seputar hukum II Newton, bisa tuliskan di kolom komentar ya.
Jangan lupa share artikel ini jika bermanfaat!
Posting Komentar untuk "Hukum II Newton Tentang Gerak"