Hukum Newton

Hukum gerak Newton adalah hukum sains yang ditemukan oleh Isaac Newton mengenai sifat gerak benda. Hukum-hukum ini merupakan dasar dari mekanika klasik.

Newton pertama kali mengumumkan hukum ini dalam Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687) dan menggunakannya untuk membuktikan banyak hasil mengenai gerak objek. Dalam volume ke tiga karyanya, dia menunjukan bagaimana penggabungan Hukum gravitasi universal dan hukum gerak newton ini, dapat menjelaskan Hukum gerakan planet Kepler.

Pentingnya hukum gerak Newton

Alam dan Hukum alam tersembunyi dalam malam;

Tuhan berkata, Biar Newton jadi! Dan semua menjadi terang.

— Alexander Pope

Hukum gerak Newton, bersama dengan hukum gravitasi universal dan teknik matematika kalkulus, memberikan untuk pertama kalinya sebuah kesatuan penjelasan kuantitatif untuk fenomena fisika yang luas seperti: gerak berputar benda, gerak benda dalam cairan; projektil; gerak dalam bidang miring; gerak pendulum; pasang-surut; orbit bulan dan planet. Hukum konservasi momentum, yang Newton kembangkan dari hukum kedua dan ketiganya, adalah hukum konservasi pertama yang ditemukan.

Hukum Newton dipastikan dalam eksperimen dan observasi selama 200 tahun.

Hukum pertama Newton : Hukum Inersia

Hukum Newton ketiga, masing-masing pemain ski saling mendorong dengan gaya yang sama tetapi berkebalikan arah

Hukum ini juga disebut hukum inersia atau prinsip Galileo :

''Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan terus diam. Sedangkan, benda yang mula-mula bergerak, akan terus bergerak dengan kecepatan tetap''

Hukum Newton I dapat diinterpretasikan sebagai berikut :

• Sebuah benda, akan tetap berada dalam keadaan diam atau akan terus bergerak, kecuali jika dipaksa berubah dengan menerapkan gaya luar ke benda tersebut

Pernyataan tersebut dapat dinyatakan dengan 

Keterangan :

sigma F adalah resultan vektor dari gaya

• Sebuah benda akan tetap diam, atau bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan tetap, kecuali diberi gaya luar.

Hukum Newton I menjelaskan kerangka acuan di mana hukum II dan hukum III Newton dapat dibuktikan benar. Kerangka acuan ini disebut kerangka acuan inersial atau kerangka acuan Galilean.

HUKUM I NEWTON

Perkembangan hukum ini dapat ditelusuri hingga Aristoteles. Aristoteles membagi gerak menjadi dua, yaitu gerak alami dan gerak paksa, dalam hal gerak alami, menurutnya setiap benda akan mencari keadaan alaminya (eg. benda berat jatuh kebawah, benda ringan terbang keatas) dan menyatakan bahwa gerak melingkar adalah gerak alami yang tidak disebabkan oleh gaya. Dalam hal gerak paksa, Aristoteles berpendapat bahwa gerak paksa disebabkan oleh gaya luar yang bekerja pada suatu benda dan jika pada suatu benda tidak bekerja gaya luar, maka benda tersebut akan kembali ke keadaan alaminya yaitu diam.

Setelah Aristoteles, Galileo melakukan percobaan sendiri mengenai gerak dengan menggunakan bola dan menyimpulkan bahwa bola yang bergerak akan diperlambat kelajuannya sampai berhenti oleh gaya gesek. 

Pengamatan dan kesimpulan Galileo kemudian dipelajari dan dikembangkan oleh Newton untuk menyusun hukum pertamanya.

Hukum 1 Newton: Every body perseveres in its state of rest, or of uniform motion in a right line, unless it is compelled to change that state by forces impressed thereon.

 Benda yang sedang diam akan bergerak jika benda tersebut di beri gaya. Benda yang sudah bergerak dengan kecepatak tertentu akan tetap bergerak dengan kecepatan tersebut jika benda tersebut tidak mengalami gangguan.(maksudnya gangguan di sini adalah gaya). Hal di atas merupakan dasar dari Hukum I Newton yang kemudian dapat di tulis sebagai berikut.

Jika gaya total yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol maka benda tersebut sedang diam dan akan tetap diam atau benda tersebut sedang bergerak lurus dengan kecepatan tetap dan akan tetap bergerak lurus dengan kecepatan tetap. Dapat di simpulkan bahwa Hukum I Newton menyatakan bahwa percepatan benda nol jika gaya total (gaya resultan) yang bekerja pada benda tersebut adalah nol. Dan secara matematis Hukum I newton dapat di tuliskan sebagai berikut:

ΣF = O

Sebenarnya pernyataan Hukum I Newton ini sebelumnya sudah pernah di ucapkan oleh Galileo beberapa tahun sebelum newton lahir. Galileo mengatakan bahwa kecepatan yang di berikan pada suatu benda akan di pertahankan jika semua gaya penghambat di hilangkan.

HUKUM II NEWTON

Hukum II Newton : The alteration of motion is ever proportional to the motive force impressed; and is made in the direction of the right line in which that force is impressed.

 

Dalam hukum I newton di bahas bahwa jika benda akan tetap diam atau benda akan tetap memiliki kecepatan tertentu jika gaya total yang di berikan pada benda tersebut adalah nol. Llau bagaimana jika gaya total yang di berikan tidak sama dengan nol? Jika benda di kenai gaya dan gaya total tidak nol maka benda yang diam akan bergerak dan benda yang sedang bergerak akan bergerak semakin cepat. Artinya benda akan memiliki percepatan. Menurut hasil percobaan jika gaya total yang diberikan pada benda di perbesar 2 x lipat maka percepatannya akan menjadi lebih besar 2 x lipat juga. Jika dilakukan percobaan lain yaitu dengan dengan gaya tetap namun massa di perkecil ½ massa semula maka percepatan akan menjadi 2x lipat lebih besar. Dari sini dapat di simpulkan bahwa percepatan suatu benda berbanding terbalik dengan massa benda tersebut.

Hukum II newton dapat di tuliskan sebagai berikut: Percepatan suatu benda sebanding dengan gaya total (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya, di tulis dalam fungsi matematik sebagai berikut:

M= F/A atau ΣF = m.a

Hukum II newton ini berkaitan dengan Hukum I newton, hukum II newton merupakan pengembangan dari hukum I newton.

HUKUM III NEWTON

Hukum III Newton : To every action there is always opposed an equal and opposite reaction: or the mutual actions of two bodies upon each other are always equal, and directed to contrary parts.

 

Hukum III newton berbunyi:

Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain maka benda yang di kenai gaya akan mengerjakan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang di terima dari benda pertama tetapi arahnya berlawanan.

Faksi = – Freaksi

Faksi = gaya yang bekerja pada benda

Freaksi = gaya reaksi benda akibat gaya aksi

Hukum ketiga menyatakan bahwa tidak ada gaya timbul di alam semesta ini, tanpa keberadaan gaya lain yang sama dan berlawanan dengan gaya itu. Jika sebuah gaya bekerja pada sebuah benda (aksi) maka benda itu akan mengerjakan gaya yang sama besar namun berlawanan arah (reaksi). Dengan kata lain gaya selalu muncul berpasangan. Tidak pernah ada gaya yang muncul sendirian.

Hukum III newton tidak berhubungan dengan Hukum I dan II newton, jika Hukum I dan II Newton objeknya merupakan satu benda saja jika hukum III newton ini objeknya dua buah benda yang berbeda.