dengan: h – h
= ketinggian setelah t detik. h
= 0 h
= ketinggian mula-mula di permukaan bumi = 0 h = ketinggian akhir di atas permukaan bumi
Karena gerak ini diperlambat maka pada suatu saat benda akan berhenti v
t
= 0. Ketika itu benda mencapai ketinggian maksimum. Contoh Soal 8:
Sebuah benda dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 ms. Jika percepatan gravitasi di tempat itu 10 ms
2
, tentukan ketinggian benda pada saat kecepatannya 20 ms.
Penyelesaian: Diketahui:
v = 40 ms
v
t
= 20 ms ; g = 10 ms
2
Ditanyakan: h = ?
Jawab: Misalkan benda mula-mula berada di atas tanah, maka h
= 0, maka:
Jadi, saat kecepatan benda 20 ms, ketinggian benda adalah 60 m.
2.4 Hukum - Hukum Newton Tentang Gerak Pada sub-bab sebelumnya, gerak benda ditinjau tanpa memperhatikan
penyebabnya. Bila penyebab gerak diperhatikan, tinjauan gerak, disebut dinamika, melibatkan besaran-besaran fisika yang disebut gaya. Gaya
adalah suatu tarikan atau dorongan yang dapat menimbulkan perubahan gerak. Dengan demikian jika benda ditarikdidorong maka pada benda
bekerja gaya dan keadaan gerak benda dapat berubah. Gaya adalah penyebab gerak. Gaya termasuk besaran vektor, karena gaya
mempunyai besar dan arahnya.
A. Hukum I Newton
Dalam peristiwa sehari-hari kita sering menjumpai keadaan yang menunjukkan pemakaian dari Hukum I Newton. Sebagai contoh
ketika kita naik kendaraan yang sedang melaju kencang, secara tiba-
Di unduh dari : Bukupaket.com
tiba kendaraan tersebut mengerem, maka tubuh kita akan terdorong ke depan. Kasus lain adalah ketika kita naik kereta api dalam keadaan
diam, tiba-tiba melaju kencang maka tubuh kita akan terdorong ke belakang. Keadaan tersebut disebut juga Hukum Kelembaman.
Jika resultan jumlah dari gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol
6F
, maka benda tersebut: a jika dalam keadaan diam akan tetap diam, atau
b jika dalam keadaan bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan.
Kesimpulan: sebuah benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan, jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda
itu
6F
.
B. Hukum II Newton Besarnya
percepatan a berbanding lurus dengan besarnya gaya
F dan berbanding terbalik dengan konstanta k yang merupakan ukuran kuantitas benda yang besarnya selalu tetap, selanjutnya disebut massa
benda. Hukum ini dikenal sebagai hukum II Newton, dan secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:
a =
F m
atau F = m .a 2.6
dengan: F = gaya newton
m = massa a = percepatan
Berat suatu benda w adalah besarnya gaya tarik bumi
terhadap benda tersebut dan arahnya menuju pusat bumi vertikal ke bawah.
Hubungan massa dan berat : w = m . g
2.7 dengan:
w = gaya berat. N. m = massa benda kg.
g = percepatan gravitasi ms
2
.
Perbedaan massa dan berat:
Di unduh dari : Bukupaket.com
a Massa m merupakan besaran skalar besarnya di sembarang
tempat untuk suatu benda yang sama selalu tetap.
b Berat w merupakan besaran vektor di mana besarnya
tergantung pada tempatnya percepatan gravitasi pada tempat benda berada.
Aplikasi-aplikasi Hukum II Newton:
i. Jika pada benda bekerja 3 gaya horisontal seperti gambar di
bawah, maka berlaku :
a m
F
3 1
i i
¦
Kesimpulan: Arah gerak benda =
F
1
dan F
2
jika F
1
+ F
2
F
3
Arah gerak benda = F
3
jika F
1
+ F
2
F
3
tanda a = -
ii. Jika pada beberapa benda bekerja banyak gaya yang horisontal
maka berlaku:
a m
F 6
Gaya yang bekerja pada m
2
searah dengan gerakannya. 2.8
Gaya yang bekerja pada m
1
searah dengan gerakannya. 2.9
Dari persamaan 2.8 dan 2.9, didapat hubungan sebagai berikut:
2 1
3 2
1
m m
F F
F a
Arah gerak
Di unduh dari : Bukupaket.com
3 1
F a
m T
T= Tegangan Tali 2.10
iii. Jika pada benda bekerja gaya yang membentuk sudut
T dengan arah mendatar maka berlaku : F cos
T
= m . a
C. Hukum III Newton Hukum Aksi-Reaksi
