1. Hukum Newton Tentang Gerak a. Hukum I Newton (Kelembaman/Inersia)
“Setiap benda akan diam atau bergerak lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol” Secara matematis ditulis
Σ𝐹 = 0 Syarat berlakunya adalah 𝑣 = 0 atau 𝑣 ≠ 0 dan 𝑎 = 0 Pada gerakan dua dimensi
Σ𝐹! = 0 dan Σ𝐹! = 0
b. Hukum II Newton “Percepatan yang ditimbulkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya tersebut dan berbanding terbalik dengan massa benda” Secara matematis ditulis
𝑎 = !!! atau Σ𝐹 = 𝑚𝑎
Pada gerakan dua dimensi
Σ𝐹! = 𝑚𝑎! dan Σ𝐹! = 𝑚𝑎!
c. Hukum III Newton “Jika benda I melakukan gaya aksi terhadap benda II maka benda II akan melakukan gaya reaksi terhadap benda I dimana gaya aksi dan reaksi besarnya sama tetapi berlawanan arah” Secara matematis ditulis
𝐹!"#$ = 𝐹!"#$%& Besarnya sama tetapi arahnya saling berlawanan Syarat berlakunya harus ada 2 benda yang berbeda.
2. Macam Macam Gaya a. Gaya Berat dan Massa
Massa (m) adalah ukuran kelembaman suatu benda dan satuannya kg Massa suatu benda tetap dimana saja benda itu berada Berat (w) adalah gaya tarik bumi terhadap suatu benda dan satuannya Newton (N)
𝑤 = 𝑚𝑔 Dimana 𝑔 adalah percepatan gravitasi bumi Gaya berat selalu mengarah ke pusat bumi vertikal ke bawah
Gambar 1
b. Gaya Gaya Normal Gaya Normal (𝑵) adalah gaya yang arahnya tegak lurus bidang sentuh dan hanya bekerja jika dua benda saling bersentuhan. Syarat berlakunya harus ada 2 benda yang saling bersentuhan Jika benda A dan benda B saling bersentuhan maka 𝑁!" adalah gaya normal pada benda A oleh benda B 𝑁!" adalah gaya normal pada benda B oleh benda A Gaya normal 𝑁!" dan 𝑁!" adalah pasangan aksi reaksi menurut Hukum III Newton sehingga
𝑁!" = 𝑁!"
Gambar 2
c. Gaya Gesekan Gaya Gesekan 𝒇𝒈𝒆𝒔 adalah gaya yang sejajar bidang sentuh dan arahnya berlawanan dengan kecenderungan arah gerak
𝑓!"# = 𝜇×𝑁 Dimana 𝑁 adalah gaya normal
𝜇 adalah koefisien gesekan suatu permukaan
Gambar 3
Ada 2 macam koefisien gesekan
𝜇! koefisien gesekan statis dan 𝜇! koefisien gesekan kinetik
𝜇 makin kecil nilainya menandakan makin licin permukaan
𝜇 makin besar nilainya menandakan makin kasar permukaan
Gaya gesekan ada 2 yaitu gaya gesekan statis dan gaya gesekan kinetik Gaya gesekan statis bekerja pada saat benda masih dalam keadaan diam Besar gaya gesekan statis adalah 0 ≤ 𝑓! ≤ 𝜇!𝑁 Karena benda dalam keadaan diam berlaku Hukum I Newton Perhatikan gambar 3 Gaya dalam arah vertikal ada 2 yaitu gaya berat 𝑤 dan gaya normal 𝑁
Σ𝐹! = 0𝑁 − 𝑤 = 0𝑁 = 𝑤𝑁 = 𝑚𝑔
Gaya dalam arah horisontal ada 2 yaitu gaya luar 𝐹 dan gaya gesek statis 𝑓! Σ𝐹! = 0𝑓! − 𝐹 = 0𝑓! = 𝐹
Kita ketahui juga bahwa 𝑓! = 𝜇!𝑁 Ada 4 keadaan yang harus diperhatikan 𝐹 = 0 tidak ada gaya luar , besar gaya gesek 𝑓! = 𝐹 = 0
𝐹 < 𝜇!𝑁 benda belum bergerak , besar gaya gesek dan 𝑓! = 𝐹 < 𝜇!𝑁 𝐹 = 𝜇!𝑁 benda baru akan bergerak , besar gaya gesek 𝑓! = 𝐹 = 𝜇!𝑁 𝐹 > 𝜇!𝑁 benda bergerak , gaya gesek kinetik yang berlaku 𝑓! = 𝜇!𝑁
d. Gaya Tegangan Tali Gaya Tegangan Tali 𝑻 adalah gaya yang bekerja pada tali yang menghubungkan 2 buah benda Untuk satu tali yang sama dalam satu sistem tegangannya sama
Gambar 4
𝑇 pada gambar ini sama tetapi bukan aksi reaksi karena pada tali yang sama Untuk tali yang berbeda dalam suatu system tegangannya tidak selalu sama
Gambar 5
e. Gaya Sentripetal Gaya Sentripetal 𝑭𝒔 adalah gaya ke pusat lingkaran oleh benda yang melakukan gerak melingkar. Dalam kinematika percepatan sentripetal adalah 𝑎! =
!!
!= 𝜔!𝑟
Sesuai dengan Hukum Newton II, untuk gerak melingkar
Σ𝐹 = 𝑚𝑎! =𝑚𝑣!
𝑟 = 𝑚𝜔!𝑟
