Fisika Dasar I
39
m F
a
......................................................................................................................................... 1
Jika kita ambil konstanta proporsional sama dengan 1 maka pernyataan hukum Newton II ditulis :
m i
F i
a
atau
i ma
i F
.................................................................................................................................. 2
Gaya F
i
dapat diuraikan atas komponen-komponen yang dapat dituliskan sebagai berikut :
x ma
x F
y ma
y F
z ma
z F
Jika
0
i F
maka resultan gaya-gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol. Dengan demkian, percepatan a = 0, dan berarti bahwa benda dalam keadaan diam
atau bergerak lurus beraturan. Ternyata hukum Newton I adalah hal khusus dari hukum Newton II.
3. Hukum Newton III
Gaya yang bekerja pada suatu benda berasal dari benda-benda lain yang membentuk lingkungannya. Suatu gaya tunggal hanyalah salah satu bagian dari
interaksi timbal balik antara dua benda. Secara eksperimen diketahui bahwa jika sebuah benda melakukan gaya pada benda kedua, maka benda kedua selalu
membalas melakukan gaya pada benda yang pertama. Selanjutnya diketahui pula bahwa kedua gaya ini sangat besar, tetapi arahnya berlawanan. Karena itu tidak
mungkin memperoleh gaya tunggal terisolasi. Jika salah satu dari dua gaya yang muncul pada interaksi dua benda disebut gaya
“aksi”, maka yang lain disebut “reaksi”. Yang mana saja dapat dipandang sebagai aksi dan yang lain reaksi. Menyangkut hal ini tidak terkandung pengertian sebab
akibat, yang ada hanyalah interaksi timbal balik secara serentak.
Fisika Dasar I
40
Sifat gaya ini pertama kali diungkapkan oleh Newton dalam hukum geraknya yang ke III dalam rangkaian kalimat sebagai berikut
“Untuk setiap aksi selalu terdapat reaksi yang sama besar dan berlawanan arah; atau aksi timbal balik satu terhadap
yang lain antara dua benda selalu sama besar, dan berarah ke bagian yang berlawanan”. Kedua gaya aksi dan reaksi terletak sepanjang garis lurus yang
menghubungkan kedua benda. Gaya aksi dan reaksi selalu terjadi berpasangan dan bekerja pada benda yang berbeda. Seandainya keduanya terjadi pada benda yang
sama, tentu tidak pernah ada gerak dipercepat karena resultan gaya pada setiap benda selalu sama dengan nol. Secara matematis, hukum Newton III dapat ditulis :
F
aksi
= F
reaksi
4. Gaya Gravitasi dan Gaya Normal
Galileo mengemukakan bahwa semua benda yang dilepaskan didekat permukaan bumi akan jatuh dengan percepatan yang sama dengan g, jika gesekan udara
diabaikan. Gaya dengan percepatan g ini disebut gaya “gravitasi” atau disebut “berat”. Gaya gravitasi dipandang sebagai penerapan hukum Newton II dengan
mengganti percepatan a dengan g. Jadi gaya gravitasi pada sebuah benda F
g
dituliskan : F
g
= m g Arah gaya ini menju pusat bumi.
Dalam satuan SI, g = 9,8 ms
2
= 9,8 Nkg, dengan demikian berat dari 1 kg massa di bumi adalah 1 kg x 9,8 ms
2
= 9,8 N. Harga g berpariasi di tempat-tempat yang berbeda di permukaan bumi karena pengaruh bentuk bumi yang tidak benar-benar
bulat. Gaya gravitasi bumi akan terlihat pada benda jika ia jatuh. Jika benda diam di permukaan bumi, gaya gravitasi tidak terlihat. Ini berarti setiap benda mengalami
gaya gravitasi. Jika benda berada di atas permukaan bidang dan benda diam, berarti harus ada
gaya lain untuk mengimbangi gaya gravitasi sebagai konsekuensi hukum Newton I. Gaya tersebut disebut “gaya kontak”. Bila gaya kontak tegak lurus
dengan permukaan kontak maka ia disebut “gaya normal”, di beri simbol F
N
.
F
N
F
g
F
g
cos
F
g
F
N
a b
Fisika Dasar I
41
5. Hukum Gravitasi Newton
