Hukum Newton 2 ǀ Bunyi Hukum, Contoh Analsis Kausus, dan Soal

Pada hukum Newton 2, kita akan membahas tentang salah satu kasus yang tidak terjawab di hukum Newton 1 yaitu, benda yang tetap diam walaupun dikenai gaya. Hukum Newton 2 menjelaskan bagaimana sebuah benda dikenai sebuah gaya, baik benda tersebut memiliki resultan gaya nol atau tidak nol. Berikut bunyi hukum, contoh analisis kasus, dan soalnya.

Hukum Newton 1 membahas benda diam karena memang diam (tidak mendapat gaya appaun dari luar) dan kalaupun bergerak kecepatannya konstan (tidak mendapat gaya tambahan dari luar yang menyebabkan dia dipercepat atau diperlambat). Hukum Newton 2 membahas hal ini. Bagaimana benda diam walaupun dikenai gaya luar atau bergerak dengan gangguan gaya tambahan dari luar.

Baca sebelumnya : Hukum Newton 1 ǀ Kerangka Inersia, Cara Menentukan Kerangka Acuan Inersia, dan Contohnya

CONTOH ANALISIS KASUS

Dalam sebuah percobaan, sebuah benda bermassa didorong dengan gaya sebesar F. Benda bergerak dengan percepatan a. Saat gaya dibuat dua kalinya yaitu, 2F. Percepatan benda bertambah menjadi dua kali lipatnya yaitu, 2a. Hal ini dapat disimpulkan bahwa besar gaya berbanding lurus dengan percepatan.

Bagaimana dengan contoh benda yang memiliki resultan gaya nol? Sebuah benda mobil bermassa melaju dengan percepatan a. Seekor monster datang menghadang yang kemudian menahan mobil tersebut dengan gaya sebesar 2F. Mobil tersebut berhenti tetapi mesin masih tetap menderu. Kasus ini menggambarkan gaya yang bekerja pada mobil memiliki resultan gaya nol.

Penurunan Persamaan (Rumus) Hukum Newton 2, analisis dimensi

Gambar 1.1. Penurunan Persamaan (Rumus) Hukum Newton 2
-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa bunyi hukum Newton 2 : Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya (total) yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan besar massanya.

Pada persamaan tertulis sigma F atau gaya netto atau gaya bersih atau gaya total yang bekerja pada benda. Kita dapat menganalogikan persamaan hukum Newton 2 dengan sebuah timbangan sembako tradisional. Sigma F adalah wadah benda pada timbangan dan m.a adalah pemberat timbangannya.

Persamaan di atas hanya digunakan pada kondisi dimana, kelajuan benda lebih kecil dari pada kelajuan cahaya. Jika benda bergerak dengan kelajuan cahaya maka kita akan masuk pada bab relativistik.

PENERAPAN PERSAMAAN HUKUM NEWTON 2

Misalkan penerapan hukum Newton 2 secara vertikal. Sebuah bola tergantung diam pada tali. Bola tersebut tentu memiliki massa dan percepatan (gravitasi) yang arahnya ke bawah. Bola tersebut tidak jatuh ke bawah karena digantung pada dua buah tali. Tali pertama sedikit serong ke kanan dan tali kedua sedikit serong ke kiri.

Gambar 1.2.a. Soal Penerapan Hukum Newton 2 pada Gaya Tegang Tali Benda yang Digantung Membentuk Sudut
-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Gambar 1.2.b. Soal Penerapan Hukum Newton 2 pada Gaya Tegang Tali Benda yang Digantung Membentuk Sudut
-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Bola yang berada pada keadaan setimbang ini memiliki resultan gaya yang nol. Jumlah gaya yang bekerja pada tali sama dengan jumlah gaya yang bekerja pada bola. Jangan menganggap gaya adalah m.a. Semua gaya yang bekerja pada benda dihitung pada ruas kiri. Benda yang mengalami percepatan akan bernilai setara dengan m.a.

Kapan kita menggunakan sigma F adalah nol atau sigma F adalah m.a? Ingat! Jika benda tersebut diam setimbang maka sigma F adalah nol. Jika benda tersebut bergerak dipercepat maka sigma F adalah m.a. Arti “sigma F” adalah kita memasukkan semua gaya yang bekerja pada benda dan nilainya akan sama dengan m.a nya.

Baca selanjutnya :

HANYA SATU ARAH PERCEPATAN

Pada kasus hukum Newton 2, benda hanya memiliki satu arah percepatan. Jika benda bergerak ke kiri atau ke kanan maka percepatannya ke kiri atau ke kanan. Jika benda bergerak ke atas atau ke bawah maka percepatannya ke atas atau ke bawah. Jika benda berada pada keadaan setimbang terhadap sumbu y maka percepatannya adalah g.

Ingat! Tidak selamanya gaya menyebabkan benda bergerak. Bahkan benda dapat bergerak tanpa gaya. Gaya adalah penyebab benda mengalami perubahan gerak (perubahan kecepatan), biasa disebut dengan percepatan.

Itulah pernyataan (bunyi) hukum Newton 2, contoh analisis kasus, dan soalnya. Hukum Newton 1 hanya membahas benda diam tanpa gangguan dari luar ataupun bergerak dengan kecepatan konstan tanpa tambahan gaya lagi dari luar. Hukum Newton 2 membahas hal yang sebaliknya,bagaimana benda diam walaupun dikenai gaya atau bererak kemudian diberi tambahan gaya.