Apa Itu Hukum Newton dan Bagaimana Pengaruhnya pada Fisika?

Apa itu Hukum Newton? Hukum Newton adalah serangkaian prinsip yang mendefinisikan dasar-dasar gerakan dan interaksi benda dalam fisika. Hukum-hukum ini ditemukan oleh Sir Isaac Newton, seorang ilmuwan terkemuka yang hidup pada abad ke-17. Kontribusinya dalam memahami alam semesta tidak dapat diremehkan. Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi apa itu Hukum Newton dan bagaimana pengaruhnya terhadap perkembangan fisika modern.

Baca Juga: Apa itu Sertifikat Badan Usaha, Jenis, dan Perannya

Daftar Isi

Konsep dan Penjelasan Dasar Hukum Newton

Hukum Newton merujuk pada tiga prinsip dasar yang digunakan untuk menjelaskan gerakan suatu objek di bumi maupun di luar angkasa. Hukum ini diungkapkan pertama kali oleh Sir Isaac Newton pada abad ke-17 dan hingga kini masih menjadi dasar ilmu fisika. Hukum Newton terdiri dari tiga bagian yang berkaitan erat satu sama lain dan menggambarkan sifat-sifat gerakan suatu objek:

1. Hukum Pertama Newton atau Hukum Inersia: Hukum ini menyatakan bahwa suatu objek akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan sepanjang waktu jika tidak ada gaya yang bekerja padanya. Gaya dapat diartikan sebagai gaya dorongan atau tarikan yang dapat memengaruhi gerakan objek. Contoh sederhana dari hukum ini adalah bola yang diam akan tetap diam kecuali ada gaya yang mendorong atau menariknya.

2. Hukum Kedua Newton atau Hukum Gerak: Hukum ini menyatakan bahwa percepatan suatu objek sebanding dengan gaya yang diberikan padanya dan berbanding terbalik dengan massa objek tersebut. Hal ini berarti semakin besar gaya yang bekerja pada suatu objek, semakin cepat objek tersebut akan bergerak, sementara semakin besar massa objek maka semakin sulit untuk mempercepat atau melambatkan gerakannya. Rumus matematika yang menggambarkan hukum ini adalah F = m x a, dimana F merupakan gaya yang diberikan, m merupakan massa objek dan a merupakan percepatan objek tersebut.

3. Hukum Ketiga Newton atau Hukum Aksi-Reaksi: Hukum ini menyatakan bahwa setiap aksi memiliki reaksi yang sama besar namun berlawanan arah. Hal ini berarti ketika suatu objek memberikan gaya pada objek yang lain, maka objek tersebut juga akan memberikan gaya yang sama pada objek yang memberikannya. Contoh sederhana dari hukum ini adalah saat kita berjalan, terdapat gaya dorong-diagonal dari kaki kita pada lantai, lalu lantai juga memberikan gaya yang sama besar namun berlawanan arah pada kaki kita.

Dalam aplikasinya, hukum Newton telah digunakan dalam banyak penemuan dan teknologi modern, seperti pesawat terbang, mobil, dan roket. Bahkan hukum ini juga menentukan gerakan planet dan benda langit lainnya di tata surya.

Dalam kesimpulan, hukum Newton menjadi dasar ilmu fisika modern dan terus digunakan dalam penelitian dan teknologi masa kini. Pemahaman tentang hukum ini sangat penting bagi siswa dan mahasiswa di bidang ilmu fisika, juga penting bagi masyarakat umum untuk memahami konsep yang sangat mendasar dalam sains dan teknologi.

Hukum Pertama: Hukum Inersia

Apa itu Hukum Newton atau Hukum Gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang ditemukan oleh Sir Isaac Newton pada tahun 1686. Ketiga hukum ini memberikan dasar bagi mekanika klasik. Hukum pertama dari tiga hukum Newton adalah Hukum Inersia. Hukum inersia menyatakan bahwa benda akan tetap bergerak pada kecepatannya yang konstan sejauh tidak ada gaya net yang bekerja pada benda tersebut. Dalam hal ini, gaya net diartikan sebagai hasil dari semua gaya yang bekerja pada benda dan arahnya sesuai dengan arah tersebut.

Contohnya, ketika seseorang naik kereta yang sedang bergerak lurus dan kemudian kereta tersebut berhenti dengan tiba-tiba, orang itu akan merasakan dorongan ke depan seolah-olah dia ingin terus bergerak ke depan. Ini terjadi karena inersia, di mana tubuh orang tersebut ingin terus bergerak pada kecepatan awal dan energi kinetiknya tidak berubah, sementara kereta berhenti secara tiba-tiba.

Inersia juga dapat didefinisikan sebagai kecenderungan suatu benda untuk tetap pada keadaannya saat ini. Misalnya, benda diam akan tetap diam kecuali ada gaya yang bekerja padanya untuk mengubah keadaannya. Sebaliknya, benda yang sedang bergerak akan terus bergerak dengan kecepatannya saat ini selama tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut.

Seperti yang disebutkan sebelumnya, Hukum Inersia menyatakan bahwa benda akan bergerak pada kecepatannya yang konstan selama tidak ada gaya net yang bekerja pada benda tersebut. Ini berarti jika ada gaya yang bekerja pada benda tersebut, maka kecepatannya akan berubah. Semakin besar gaya yang bekerja pada suatu benda, semakin besar perubahan kecepatannya.

Hukum Inersia juga dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa awak kapal dan penumpang pesawat terbang merasa jatuh ke belakang saat kendaraan tersebut bergerak maju atau mengalami percepatan mendadak karena tumpuan kedua kaki mereka pada alas tidak tergerak pada saat kecepatan atau percepatan terjadi, sehingga mereka merasa terdorong ke belakang. Hal ini juga terjadi ketika bus yang sedang berjalan berbelok tanpa memperlambat, penumpang bisa terdorong ke sisi lain karena inersia.

Untuk memahami Hukum Inersia secara lebih detail, kita dapat mempelajari prinsip-prinsip di baliknya. Pertama, benda hanya akan mengalami percepatan jika sejumlah gaya bekerja pada benda tersebut. Kedua, gaya net adalah hasil dari semua gaya yang bekerja pada benda tersebut. Jika gaya net nol, maka benda akan tetap pada kecepatannya yang konstan. Ketiga, percepatan benda berbanding lurus dengan gaya net dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut.

Baca Juga: Apa itu Survei? Pengertian dan Pentingnya dalam Penelitian

Hukum Kedua: Hukum Percepatan

Setelah kita membahas tentang Hukum Pertama, yang menyatakan bahwa suatu benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan kecuali ada gaya yang bekerja pada benda tersebut, saatnya kita membahas Hukum Kedua Newton. Hukum Kedua Newton biasa disebut dengan Hukum Percepatan. Hukum ini menyatakan bahwa percepatan suatu benda sebanding dengan gaya total yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut.

Secara matematis, hukum ini dapat diformulasikan sebagai:

F = m x a

dimana:

F adalah gaya total yang bekerja pada benda dalam Newton (N)
m adalah massa benda dalam kilogram (kg)
a adalah percepatan benda dalam meter per detik kuadrat (m/s²)

Dari rumus di atas, dapat kita ketahui bahwa semakin besar gaya yang bekerja pada suatu benda, maka percepatannya akan semakin besar. Namun, semakin besar massa dari benda tersebut, maka percepatannya akan semakin kecil.

Sebagai contoh, jika kita dorong sebuah keranjang berisi barang-barang dengan gaya sebesar 20 N, dan massa dari keranjang tersebut adalah 5 kg, maka percepatan dari keranjang tersebut dapat dihitung menggunakan rumus di atas:

F = m x a

20 N = 5 kg x a

a = 4 m/s²

Dari hasil perhitungan di atas, maka kita dapat menyimpulkan bahwa keranjang tersebut akan bergerak dengan percepatan sebesar 4 m/s².

Terdapat tiga macam gaya yang bisa bekerja pada suatu benda, yaitu gaya gravitasi, gaya normal, dan gaya gesekan. Gaya gravitasi adalah gaya yang muncul ketika suatu benda berada di dekat benda lain seperti bumi atau planet lainnya. Gaya normal adalah gaya yang sering muncul ketika suatu benda berada di atas permukaan benda lain seperti meja atau lantai. Sedangkan gaya gesekan adalah gaya yang disebabkan oleh adanya gesekan antara dua benda yang bersentuhan.

Dalam kehidupan sehari-hari, hukum ke-2 Newton dapat diterapkan pada berbagai hal, seperti saat mengayuh sepeda atau mengemudi mobil. Ketika kita mengayuh sepeda, kita harus memberikan gaya pada pedal agar sepeda kita bisa bergerak. Semakin besar gaya yang kita berikan, maka semakin cepat juga sepeda itu bergerak. Namun, semakin berat sepeda dan barang yang kita bawa, maka semakin sulit pula kita untuk bergerak.

Hal yang sama juga berlaku pada saat kita mengemudi mobil. Ketika kita menekan pedal gas mobil, maka mobil akan berakselerasi atau bertambah cepat. Namun, semakin berat mobil dan penumpang yang ada di dalamnya, maka semakin lambat pula mobil untuk berakselerasi.

Dalam dunia fisika, kedua hukum newton sangat penting untuk dipahami. Hukum pertama menyatakan prinsip dasar tentang gerakan, sedangkan hukum kedua menyatakan hubungan antara gaya, massa dan percepatan dalam melakukan gerakan. Dengan memahami kedua hukum ini, kita dapat menjelaskan mengapa suatu benda bergerak, bagaimana benda tersebut bergerak, dan berapa besar percepatan yang terjadi pada benda tersebut.

Baca Juga: Apa itu Kota? Pengertian, Peran, Kehidupan, dan Masalahnya

Contoh Penerapan Hukum Newton dalam Kehidupan Sehari-hari

Sudah menjadi pengetahuan umum bahwa Hukum Newton merupakan kumpulan prinsip dasar dalam fisika. Hukum ini selalu diterapkan pada kehidupan manusia tanpa kita sadari. Berikut adalah beberapa contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

1. Hukum I Newton: Inertia

Apa itu Hukum I Newton? Hukum I Newton atau disebut sebagai Hukum Inertia, menjelaskan bahwa benda cenderung untuk setia pada keadaan diam atau bergerak lurus sejauh tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Contohnya saat kita berhenti mendadak ketika kita mengemudi, maka tubuh kita akan terdorong ke depan akibat dari gaya gesekan antara ban mobil dan jalan. Prinsip ini juga berlaku pada kasus-kasus seperti saat kita bersepeda, saat sedang busana dan harus berhenti tiba-tiba, dan masih banyak lagi.

2. Hukum II Newton: Perubahan Gerak

Hukum II Newton atau disebut sebagai Hukum Perubahan Gerak, menjelaskan bahwa gaya pada benda adalah sama dengan masa benda tersebut dan perubahan percepatan yang dihasilkan. Jika kekuatan yang bekerja pada benda konstan, maka percepatannya akan menjadi sampai massa dan akhirnya benda bergerak pada kecepatan konstan. Contoh penerapannya adalah saat melihat sepakbola atau bola basket dilempar ke udara, maka bola akan terus meluncur sampai terkena gaya gravitasi dan benda sejenis.

3. Hukum III Newton: Aksi dan Reaksi

Hukum III Newton atau disebut sebagai Hukum Aksi dan Reaksi, menjelaskan bahwa setiap aksi memiliki kekuatan dengan reaksi yang sama tapi ke arah yang berlawanan. Ini juga berarti bahwa jika benda A mendorong benda B, maka benda B akan mendorong benda A dalam arah yang berlawanan dengan kekuatan dan masa yang sama. Contohnya adalah saat kita berenang, maka kita merasakan tekanan tubuh kita pada air dan air memberikan reaksi saat kita berenang.

4. Fisika Modern: Hukum Gerak Planck

Fisika modern juga memiliki hukum gerak tersendiri, seperti hukum gerak Planck. Hukum ini menjelaskan bahwa semakin tinggi energi foton, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan. Contohnya adalah saat kita melihat cahaya dengan frekuensi yang tinggi, maka cahaya tersebut memiliki energi yang tinggi dan bisa membuat kita merasakan panas atau terbakar, sementara warna-warna yang lebih rendah atau tidak terlihat seperti infra-red dan ultra-violet memiliki energi yang lebih rendah.

5. Gerak Rotasi Benda Keras

Tidak hanya benda yang bergerak lurus, namun benda yang bergerak melingkar juga memiliki hukum nya tersendiri. Benda disebut sebagai benda keras apabila terdiri dari bahan yang tidak bisa terdeformasi seperti batu atau logam. Prinsip ini sering digunakan pada saat memesan bakso atau mie ayam yang terus berputar di atas meja. Pada setiap titik pada benda putar, kita bisa menemukan momen gaya yang berbeda tergantung pada jaraknya dari sumbu putar. Proses ini bisa diatur untuk menciptakan kecepatan putar yang berbeda-beda.

Baca Juga: Apa itu Webinar? Pengertian, Manfaat, dan Aplikasinya

Nah itulah pembahasan apa itu hukum Newton dan bagaimana pengaruhnya pada Fisika. Terima kasih sudah membaca artikel ini dan semoga artikel ini bermanfaat. Jangan lupa ikuti kami terus di 1suara ya!