Hukum Newton Adalah Tiga Hukum Gerak, Pahami Bunyi dan Rumusnya

Liputan6.com, Jakarta Hukum Newton, sebagai salah satu dasar utama dalam bidang fisika, menjadi landasan yang tak tergantikan dalam memahami gerak dan interaksi benda di alam semesta. Hukum Newton adalah konsep dasar yang menggambarkan perilaku benda sehubungan dengan gaya yang diberikan padanya.

Hukum Newton adalah pedoman kritis dalam merancang berbagai sarana transportasi. Dalam dunia otomotif, penerapan Hukum Newton terlihat saat sistem pengereman pada mobil dirancang untuk memberikan perlambatan yang sesuai dengan Hukum Kedua Newton. Begitu juga, di berbagai ranah kehidupan.

Selain itu Hukum Newton adalah instrumen penting untuk menjelaskan dan meramalkan pergerakan objek atau tubuh manusia. Dimana dalam setiap lompatan, lemparan, atau tolakan, Hukum Newton hadir sebagai panduan kita memahami dan mengoptimalkan kemampuan tubuh dalam berbagai disiplin olahraga. 

Untuk itu, berikut ini telah Liputan6.com rangkum dari berbagai sumber pengertian, bunyi, rumus, contoh dan penerapan Hukum Newton, Kamis (23/11/2023).

Hukum Newton mengacu pada tiga hukum gerak yang dirumuskan oleh ilmuwan Inggris, Sir Isaac Newton, pada abad ke-17. Hukum-hukum ini membentuk dasar bagi pemahaman kita tentang gerak benda dan tetap menjadi landasan dasar fisika klasik. Berikut adalah ringkasan dari tiga hukum Newton:

1. Hukum Pertama Newton (Hukum Inersia)

"Sebuah benda akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan kecuali jika gaya eksternal diberikan padanya."

Artinya, sebuah benda akan tetap berada dalam keadaan diam jika tidak ada gaya yang bekerja padanya. Jika benda bergerak, ia akan terus bergerak dengan kecepatan yang konstan dalam jalur lurus kecuali ada gaya yang mempengaruhinya.

2. Hukum Kedua Newton (Hukum Percepatan)

"Perubahan gerak benda proporsional terhadap gaya total yang diberikan padanya, dan terbalik proporsional terhadap massa benda tersebut."

Rumus matematisnya: F = m * a

F adalah gaya yang bekerja pada benda,

m adalah massa benda, dan

a adalah percepatan benda.

3. Hukum Ketiga Newton (Hukum Aksi dan Reaksi)

"Setiap tindakan memiliki reaksi yang sebanding, tetapi berlawanan arah."

Artinya, jika benda A memberikan gaya pada benda B, maka benda B juga memberikan gaya pada benda A dengan besar yang sama, tetapi arahnya berlawanan.

Hukum-hukum ini bersama-sama menyediakan kerangka kerja untuk memahami perilaku berbagai objek, mulai dari partikel subatomik hingga planet-planet di tata surya. Hukum Newton efektif dalam menjelaskan gerak makroskopis dan telah menjadi dasar bagi perkembangan ilmu fisika mekanika klasik.

Mari kita lihat contoh-contoh penerapan Hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari:

1. Hukum Pertama Newton (Hukum Inersia)

Contoh: Ketika sebuah mobil berhenti tiba-tiba, penumpang di dalamnya terdorong ke depan. Ini adalah karena penumpang memiliki kecenderungan untuk tetap bergerak ke depan (sejalan dengan hukum inersia) sementara mobil berhenti mendadak.

2. Hukum Kedua Newton (Hukum Percepatan)

Contoh: Saat kita mendorong keranjang belanja di supermarket, gaya yang kita terapkan pada keranjang (F) akan menyebabkannya bergerak (mengalami percepatan, a) tergantung pada massa keranjang (m). Semakin besar gaya yang diterapkan, semakin besar percepatan keranjang.

3. Hukum Ketiga Newton (Hukum Aksi dan Reaksi)

Contoh: Saat kita berjalan, kita mendorong lantai ke belakang dengan kaki kita. Lantai memberikan gaya reaksi ke kaki kita, mendorong kita maju. Inilah yang membuat kita dapat bergerak ke depan.

4. Gerak Planet dalam Tata Surya

Hukum Newton dapat menjelaskan gerak planet dalam tata surya. Misalnya, gaya gravitasi matahari (F) pada planet adalah proporsional dengan massa planet (m) dan sebanding dengan kuadrat jarak antara planet dan matahari (d). Ini dijelaskan oleh Hukum Kedua Newton.

5. Terjun Bebas

Saat sebuah benda dilemparkan ke atas dan kemudian jatuh kembali ke bumi, geraknya dapat dijelaskan oleh Hukum Newton. Pada awalnya, gaya gravitasi bekerja pada benda, menyebabkan percepatan ke bawah (Hukum Kedua). Ketika benda mencapai titik tertinggi dan mulai jatuh, Hukum Kedua Newton kembali digunakan untuk menjelaskan geraknya.

Contoh-contoh ini menunjukkan bahwa Hukum Newton dapat diterapkan pada berbagai situasi dalam kehidupan sehari-hari, dari pergerakan benda di darat hingga gerak planet di ruang angkasa.

Penerapan Hukum Newton dapat ditemukan dalam berbagai konteks dan situasi di kehidupan sehari-hari, teknologi, dan ilmu pengetahuan. Berikut adalah beberapa contoh penerapan Hukum Newton:

Transportasi

Mobil atau Kendaraan Bermotor: Hukum Newton digunakan untuk merancang sistem pengereman dan suspensi pada kendaraan. Ketika rem diterapkan, gaya gesek antara ban dan jalan (gaya gesek) menyebabkan perlambatan sesuai dengan Hukum Kedua Newton.

Pesawat: Desain dan navigasi pesawat memerlukan pemahaman tentang aerodinamika, yang melibatkan penerapan Hukum Newton. Gaya angkat dan gaya dorong pesawat terbang juga dapat dijelaskan menggunakan hukum ini.

Olahraga

Bola yang Dilempar: Saat seseorang melempar bola, Hukum Kedua Newton dapat digunakan untuk menjelaskan bagaimana gaya yang diberikan pada bola mempengaruhi percepatannya. Hal ini juga berlaku untuk berbagai olahraga yang melibatkan lemparan atau dorongan, seperti lempar lembing atau tolak peluru.

Rekayasa Struktur

Bangunan dan Jembatan: Hukum Newton digunakan dalam analisis tegangan, kekuatan, dan deformasi pada struktur bangunan. Ini membantu insinyur untuk merancang bangunan yang dapat menahan beban dan tekanan sesuai dengan prinsip-prinsip mekanika.

Ilmu Astronomi

Gerak Planet: Orbit planet di sekitar matahari dapat dijelaskan menggunakan Hukum Newton tentang gaya gravitasi. Hukum ini memainkan peran penting dalam astronomi untuk memahami gerak objek langit.

Penerbangan Antariksa

Peluncuran Roket: Hukum Newton digunakan dalam merancang dan menghitung jalur penerbangan roket. Gaya dorong dari mesin roket menghasilkan percepatan, dan Hukum Kedua Newton digunakan untuk menghitung perubahan momentum.

Industri Manufaktur

Pengelasan dan Pengecoran: Hukum Newton diterapkan dalam proses manufaktur, seperti pengelasan logam dan pengecoran, untuk memahami dan mengelola gaya yang terlibat dalam proses tersebut.

Teknologi Elektronik

Perangkat Elektronik: Desain dan produksi perangkat elektronik, seperti mikrochip dan komponen elektronik lainnya, melibatkan penerapan Hukum Newton dalam pemahaman dan pengelolaan pergerakan partikel dan muatan listrik.

Penerapan Hukum Newton ini menunjukkan betapa fundamentalnya prinsip-prinsip ini dalam berbagai bidang kehidupan dan ilmu pengetahuan, membantu kita memahami dan merancang banyak aspek dari dunia di sekitar kita.