Hukum II Newton Menyatakan Bahwa? Simak Pengertian, Perbedaan dan Contohnya

Melansir dari laman NASA Glenn Research Center, Hukum gerak newton menjelaskan bahwa benda yang diam akan tetap diam, dan benda yang sedang bergerak akan tetap bergerak, dengan kelajuan konstan dan dalam garis lurus kecuali jika dipengaruhi oleh gaya yang tidak seimbang. Percepatan suatu benda bergantung pada massa benda, dan besarnya gaya yang bekerja. Setiap kali satu benda memberikan gaya pada benda lain, benda kedua memberikan gaya yang sama dan berlawanan pada benda pertama.

Sir Isaac Newton bekerja di banyak bidang matematika dan fisika. Dia mengembangkan teori gravitasi pada tahun 1666 ketika dia baru berusia 23 tahun. Pada tahun 1686, dia mempresentasikan tiga hukum geraknya dalam “Principia Mathematica Philosophiae Naturalis.” Dengan mengembangkan tiga hukum geraknya, Newton merevolusi sains. Hukum Newton bersama dengan Hukum Kepler menjelaskan mengapa planet bergerak dalam orbit elips, bukan dalam lingkaran.

Hukum Kedua Newton: Gaya

Percepatan suatu benda bergantung pada massa benda dan besarnya gaya yang bekerja. Hukum keduanya mendefinisikan gaya sama dengan perubahan momentum (massa kali kecepatan) per perubahan waktu. Momentum didefinisikan sebagai massa m suatu benda, dikalikan dengan kecepatannya V.

Hukum kedua Newton dapat membantu kita menentukan nilai baru V1 dan m1, jika kita mengetahui seberapa besar gaya F. Mari kita ambil selisih antara kondisi di titik “1” dan kondisi di titik “0”.

F = (m1 * V1 – m0 * V0) / (t1 – t0)

Hukum kedua Newton berbicara tentang perubahan momentum (m * V). Jadi pada titik ini, kita tidak dapat memisahkan berapa banyak perubahan massa, dan berapa banyak perubahan kecepatan. Mari kita asumsikan bahwa massa tetap pada nilai konstan sama dengan m. Asumsi ini cukup baik untuk pesawat terbang, karena satu-satunya perubahan massa adalah bahan bakar yang dibakar antara titik "1" dan titik "0". 

Untuk massa konstan m, hukum kedua Newton terlihat seperti:

F = m * (V1 – V0) / (t1 – t0)

Perubahan kecepatan dibagi dengan perubahan waktu adalah definisi dari percepatan. Hukum kedua kemudian direduksi menjadi produk massa dan percepatan yang lebih dikenal:

F = m * a

Ingatlah bahwa hubungan ini hanya baik untuk benda yang memiliki massa tetap. Persamaan ini memberitahu kita, bahwa sebuah benda yang mengalami gaya eksternal akan dipercepat dan besarnya percepatan sebanding dengan besarnya gaya. Besarnya percepatan juga berbanding terbalik dengan massa benda. Untuk gaya yang sama, benda yang lebih berat akan mengalami percepatan yang lebih kecil daripada benda yang lebih ringan. 

Hukum I Newton (Hukum Inersia)

Hukum I Newton menyatakan bahwa setiap benda cenderung untuk tetap berada dalam keadaan diam, atau bergerak dengan kecepatan konstan sepanjang garis lurus, kecuali jika gaya yang bekerja padanya tidak seimbang. Dalam kata lain, jika tidak ada gaya yang bekerja pada suatu benda, benda tersebut akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan dalam jalur lurus.

Hal ini disebabkan oleh sifat inersia benda, yaitu kecenderungan benda untuk mempertahankan keadaan gerak atau diamnya. Misalnya, jika Anda mendorong sebuah bola ke arah tertentu, bola tersebut akan terus bergerak sampai ada gaya lain yang mempengaruhinya, seperti gesekan atau gaya lain yang bekerja.

Hukum II Newton (Hukum Gerak)

Hukum II Newton menyatakan bahwa perubahan gerak suatu objek, sebanding dengan gaya yang diberikan padanya, dan terjadi sepanjang garis lurus searah dengan gaya tersebut. Rumus matematis yang terkait dengan Hukum II Newton adalah F = ma, di mana F adalah gaya yang bekerja pada benda, m adalah massa benda, dan a adalah percepatan yang dialami oleh benda tersebut. Hukum II Newton menjelaskan bahwa semakin besar gaya yang bekerja pada suatu benda, semakin besar pula percepatan yang akan dialami oleh benda tersebut.

Selain itu, benda dengan massa yang lebih besar akan memiliki percepatan yang lebih kecil untuk gaya yang sama, dibandingkan dengan benda dengan massa yang lebih kecil. Misalnya, jika Anda mendorong dua benda dengan gaya yang sama, benda dengan massa yang lebih kecil akan mengalami percepatan yang lebih besar, dibandingkan dengan benda yang massa-nya lebih besar.

Hukum III Newton (Hukum Aksi-Reaksi)

Hukum III Newton menyatakan bahwa setiap gaya aksi memiliki gaya reaksi yang sama besar namun berlawanan arah. Hukum ini menggambarkan prinsip aksi dan reaksi dalam interaksi antara dua objek. Ketika suatu objek memberikan gaya pada objek lain, objek kedua akan memberikan gaya reaksi yang sama besar namun berlawanan arah pada objek pertama. Misalnya, ketika Anda mendorong sebuah kereta mainan, kereta mainan memberikan gaya reaksi yang sama besar namun berlawanan arah pada tangan Anda. 

1. Ketika Anda mengayuh sepeda, Anda memberikan gaya pada pedal. Gaya ini menghasilkan aksi pada sepeda ke arah depan. Sebagai reaksi, sepeda memberikan gaya yang sama besar namun berlawanan arah pada Anda, dan mendorong Anda ke belakang. Ini adalah contoh nyata dari hukum aksi-reaksi.

2. Ketika mobil mogok, Anda harus mendorongnya untuk memulai kembali. Saat Anda mendorong mobil ke depan, Anda memberikan gaya yang menghasilkan percepatan. Gaya ini mendorong mobil ke arah yang sama dengan gaya yang Anda berikan.

3. Ketika Anda memukul bola baseball dengan tongkat, gaya yang Anda berikan pada bola menyebabkan bola bergerak ke arah yang sama dengan arah tongkat yang Anda pukul. Ini adalah contoh penerapan hukum II Newton di dunia olahraga.

4. Ketika Anda meluncur di lereng dengan papan skateboard atau sejenisnya, gaya gravitasi menarik Anda ke bawah. Gaya ini menghasilkan percepatan ke bawah, memungkinkan Anda meluncur ke bawah lereng.

5. Saat Anda mendorong keranjang belanja di supermarket, Anda memberikan gaya pada keranjang yang menyebabkan percepatan ke depan. Gaya yang Anda berikan pada keranjang adalah aksi, sedangkan gaya yang keranjang berikan pada Anda adalah reaksi.

6. Ketika Anda melompat dari papan seluncur ke kolam renang, gaya aksi yang Anda berikan pada papan seluncur mendorong Anda ke atas. Sebagai reaksi, papan seluncur memberikan gaya ke bawah yang mendorong Anda naik.

7. Ketika Anda melempar bola ke udara, gaya yang Anda berikan pada bola menyebabkan percepatan ke arah yang sama dengan arah lemparan. Ini adalah contoh penerapan hukum II Newton dalam olahraga lempar.

8. Saat Anda menginjak pedal gas pada mobil, Anda memberikan gaya yang menghasilkan percepatan pada mobil. Semakin besar gaya yang Anda berikan, semakin besar pula percepatan yang dialami oleh mobil.