Praktis Belajar Fisika untuk Kelas X
66
A Hukum Newton
Coba dorong sebuah benda di rumah Anda yang menurut Anda berat, Apa yang Anda rasakan? Jika Anda mendorongnya, mungkin akan terasa
berat. Akan tetapi, jika teman-teman Anda membantu untuk mendorong benda tersebut, mungkin akan terasa lebih ringan. Mengapa bisa terjadi?
Gambar 5.1
Seseorang mendorong sebuah piano.
Semakin besar gaya yang diberikan maka semakin mudah Anda men- dorongnya. Semua yang Anda lakukan tersebut terjadi karena terdapat gaya
yang bekerja pada benda. Teori mengenai dinamika gerak ini diterangkan oleh seorang ilmuwan Fisika yang bernama Isaac Newton.
Dalam bab ini, Anda akan mempelajari hukum gerak Newton secara berurutan. Hukum pertama, memperkenalkan konsep kelembaman yang
telah diusulkan sebelumnya oleh Galileo. Hukum kedua, menghubungkan percepatan dengan penyebab percepatan, yakni gaya. Hukum ketiga,
merupakan hukum mengenai aksi-reaksi. Newton menuliskan ketiga hukum geraknya dalam sebuah buku yang terpenting sepanjang sejarah, yakni
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica
, yang dikenal sebagai principia.
1. Hukum Pertama Newton
Sebelum Anda mempelajari mengenai Hukum Pertama Newton, ada baiknya Anda lakukan percobaan berikut ini.
1. Apa yang Anda ketahui
mengenai gaya? 2.
Sebutkan gaya-gaya yang sering terjadi di dalam
kehidupan sehari-hari. 3.
Sebutkan manfaat adanya gaya.
Pramateri
Soal
Apa yang Anda lakukan ketika hendak memindahkan atau menggeser sebuah benda? Anda akan mendorongnya atau menariknya, bukan? Demikian
pula ketika Anda hendak menghentikan benda yang sedang bergerak, Anda harus menahan gerak benda tersebut. Ketika Anda mendorong, menarik,
atau menahan benda, dikatakan Anda tengah mengerahkan gaya pada benda tersebut. Selain itu, Anda juga harus mengerahkan gaya untuk mengubah
bentuk benda. Sebagai contoh, bentuk balon atau bola akan berubah bentuk ketika Anda tekan. Dengan demikian, gaya adalah suatu besaran yang dapat
mengakibatkan gerak atau bentuk benda menjadi berubah. Pada bab ini, Anda akan mempelajari gerak dengan memperhatikan gaya penyebabnya.
ilmu ini disebut dinamika. Perlu diingat bahwa penulisan besaran vektor pada contoh soal ditulis sebagai besaran skalar saja, sedangkan pada
penurunan rumusnya ditulis sebagai vektor.
Memahami Konsep Kelembaman
Alat dan Bahan 1.
Sebungkus korek api yang penuh dengan isinya 2.
Uang logam
Prosedur 1.
Selipkan uang logam di antara bagian dasar wadah batang korek dalam dan luar dengan posisi seperti diperlihatkan pada Gambar 5.2.
Mahir Meneliti
• Gaya
• Hukum Pertama Newton
• Kelembaman
• Massa
Kata Kunci
Buku Principia
Ini adalah halaman judul dari buku Newton yang paling penting,
yakni Principia. Newton mengikuti jejak Galileo, yakni
menjelaskan alam ini secara matematis. Bagian pertama
Principia menjelaskan bahwa ada tiga hukum dasar yang mengatur
gerak benda-benda. Setelah itu, Newton memberikan teorinya
mengenai gravitasi, yakni gaya yang menarik turun benda yang
sedang jatuh. Dengan menggunakan hukum-hukumnya,
Newton menunjukkan bahwa gaya gravitasilah yang membuat
planet-planet bergerak pada orbitnya pada saat mengelilingi
matahari.
Sumber: Jendela Iptek, 1997
J e l a j a h
F i s i k a
Di unduh dari : Bukupaket.com
Dinamika Gerak
67
Pada eksperimen di atas, Anda akan mendapati bahwa uang logam tersebut tidak jatuh, tetapi keluar dari bagian atas wadah korek api. Mengapa
bisa terjadi demikian? Peristiwa ini menunjukkan bahwa benda, dalam hal ini uang logam, cenderung mempertahankan keadaannya. Ketika wadah
korek api dipukul-pukul secara perlahan, wadah korek ini bergerak ke bawah. Akan tetapi, gerakan korek api tidak disertai gerakan uang logam. Uang
logam sendiri tetap diam pada posisinya. Hal ini menyebabkan posisi uang logam pada wadah korek api menjadi bergeser ke bagian atas sebenarnya
yang bergeser adalah wadah korek api, ke bawah. Jika pukulan dilakukan terus-menerus secara perlahan-lahan, lama kelamaan uang logam itu akan
muncul dari bagian atas wadah korek api.
Banyak peristiwa lain yang menunjukkan bahwa setiap benda cenderung untuk mempertahankan keadaannya. Ketika Anda berada di dalam mobil
yang sedang melaju, tiba-tiba mobil direm secara mendadak, Anda akan terdorong ke depan. Demikian juga ketika mobil dari keadaan diam, tiba-
tiba akan bergerak ke depan pada saat Anda menginjak gas, Anda akan merasakan bahwa badan Anda menekan bagian belakang tempat duduk
Anda. Contoh lainnya adalah ketika mobil yang Anda tumpangi melintasi tikungan, Anda seolah-olah akan terlempar ke sisi luar tikungan.
Pada prinsipnya, benda yang diam akan tetap diam sebelum ada gaya yang menarik atau mendorongnya sehingga dapat bergerak. Demikian
juga pada benda yang sedang bergerak dengan kecepatan konstan akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan dan akan dapat berhenti jika
ada gaya yang melawan gerak tersebut. Keadaan ini disimpulkan oleh Newton sebagai berikut.
Setiap benda tetap dalam keadaan diam atau bergerak dengan kelajuan konstan pada garis lurus kecuali ada resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut
. Pernyataan di atas dikenal sebagai Hukum Pertama Newton. Kecenderungan
benda mempertahankan keadaannya, yaitu diam atau bergerak dengan kelajuan konstan dalam garis lurus, disebut kelembaman atau inersia. Oleh
karena itu, Hukum Pertama Newton disebut juga sebagai hukum Kelembaman.
2. Hukum Kedua Newton