Hukum II Newton

Hukum II Newton – Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang hukum I Newton. Pada topik ini, kalian akan belajar tentang hukum II Newton. Sebagaimana kalian ketahui, gaya adalah tarikan atau dorongan yang menimbulkan perubahan kecepatan. Besarnya perubahan kecepatan tiap satuan waktu disebut sebagai percepatan.

Hubungan antara besarnya gaya dan percepatan yang timbul pada sebuah benda dirumuskan oleh Sir Isaac Newton sebagai hukum II Newton. Berikut ini adalah pernyataan hukum II Newton. “Besarnya percepatan yang timbul pada sebuah benda sebanding dengan resultan gayanya dan berbanding terbalik dengan massa kelembaman benda”. Artinya, jika massa benda tetap dan resultan gayanya semakin besar, maka percepatan gerak benda semakin besar. Jika resultan gayanya tetap dan massa benda semakin besar, maka percepatannya semakin kecil. Secara matematis, persamaan hukum II Newton dinyatakan sebagai berikut.

a=Fm

Atau dapat juga tuliskan sebagai berikut.

F=ma 

Arah percepatan benda searah dengan arah resultan gaya-gayanya. Adanya percepatan mengakibatkan benda bergerak lurus berubah beraturan (glbb). Untuk menyelesaikan persoalan yang berhubungan dengan hukum II Newton ada beberapa hal yang penting yang perlu kalian perhatikan, yaitu sebagai berikut.

1. Gambarkan semua gaya-gaya yang mempengaruhi benda tersebut
2. Lakukan analisis kemungkinan arah gerak benda
3. Tentukan resultan gaya-gaya yang sejajar dangan arah gerak benda
4. Dengan menggunakan persamaan pada hukum II Newton, tentukanlah percepatannya.

Jika percepatan bernilai positif, berarti arah gerak benda sudah sesuai dengan yang kalian gambarkan, sebaliknya jika percepatan bernilai negatif berarti arah gerak benda berlawanan dengan arah gerak yang kalian gambarkan.

Untuk meningkatkan pemahaman, simak contoh di bawah ini.

Contoh Soal

Sebuah balok dengan massa 10 kg di atas lantai yang licin ditarik dengan 25 N mendatar seperti tampak pada gambar di bawah ini.

Berapakah percepatan yang timbul pada balok tersebut?
Penyelesaian
Diketahui:
F = 25 N
m = 10 kg
Ditanyakan: a ?
Jawab:

a=Fm=2510=2,5 m/s2

Jadi, percepatan benda adalah 2,5 m/s2.

Contoh Soal

Seorang siswa melakukan percobaan di laboratorium seperti gambar berikut.

Jika m1 = m2 = 1 kg, meja dianggap licin, dan g = 10 m/s2, maka tentukan percepatan sistem dan tegangan pada tali. (abaikan massa dan gesekan katrol)
Penyelesaian
Diketahui:
m1 = m2 =1 kg
g = 10 m/s2
Ditanyakan: a dan T ?
Jawab:

Tegangan tali pada m1

T1=m1a 

Tegangan tali pada m2

w2T2=m2a 

Massa dan dan gesekan katrol diabaikan, sehingga T1 = T2 = T.

w2=m1a+m2a=(m1+m2)a 
a=w2m1+m2=m2gm1+m2=102=5 m/s2

Untuk menentukan gaya tegangan pada tali kalian dapat menggunakan salah satu benda.

T1=m1a=1×5=5  N

Jadi, percepatan sistem dan tegangan talinya berturut-turut 5 m/s2 dan 5 N.

Hukum II Newton | lookadmin | 4.5