HUKUM NEWTON

HUKUM NEWTON 

Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerakyang disebabkannya.Hukum ini telah dituliskan dengan pembahasaan yang berbeda-beda selama hampir 3 abad, dan dapat dirangkum sebagai berikut

1.Hukum Pertama

Hukum ini menyatakan bahwa jika resultan gaya (jumlah vektor dari semua gaya yang bekerja pada benda) bernilai nol, maka kecepatan benda tersebut konstan. Dirumuskan secara matematis menjadi:

${\displaystyle \sum \mathbf {F} =0\Rightarrow {\frac {d\mathbf {v} }{dt}}=0.}$

Artinya :

• Sebuah benda yang sedang diam akan tetap diam kecuali ada resultan gaya yang tidak nol bekerja padanya.
• Sebuah benda yang sedang bergerak, tidak akan berubah kecepatannya kecuali ada resultan gaya yang tidak nol bekerja padanya.

Hukum pertama newton adalah penjelasan kembali dari hukum inersia yang sudah pernah dideskripsikan oleh Galileo. Dalam bukunya Newton memberikan penghargaan pada Galileo untuk hukum ini. Aristotelesberpendapat bahwa setiap benda memilik tempat asal di alam semesta: benda berat seperti batu akan berada di atas tanah dan benda ringan seperti asap berada di langit. Bintang-bintang akan tetap berada di surga. Ia mengira bahwa sebuah benda sedang berada pada kondisi alamiahnya jika tidak bergerak, dan untuk satu benda bergerak pada garis lurus dengan kecepatan konstan diperlukan sesuatu dari luar benda tersebut yang terus mendorongnya, kalau tidak benda tersebut akan berhenti bergerak. Tetapi Galileo menyadari bahwa gaya diperlukan untuk mengubah kecepatan benda tersebut (percepatan), tetapi untuk mempertahankan kecepatan tidak diperlukan gaya. Sama dengan hukum pertama Newton : Tanpa gaya berarti tidak ada percepatan, maka benda berada pada kecepatan konstan.

2.Hukum kedua

Hukum kedua menyatakan bahwa total gaya pada sebuah partikel sama dengan banyaknya perubahan momentum linier p terhadap waktu :

${\displaystyle \mathbf {F} ={\frac {\mathrm {d} \mathbf {p} }{\mathrm {d} t}}={\frac {\mathrm {d} (m\mathbf {v} )}{\mathrm {d} t}},}$

Karena hukumnya hanya berlaku untuk sistem dengan massa konstan,^[13][14][15] variabel massa (sebuah konstan) dapat dikeluarkan dari operator diferensialdengan menggunakan aturan diferensiasi. Maka,

${\displaystyle \mathbf {F} =m\,{\frac {\mathrm {d} \mathbf {v} }{\mathrm {d} t}}=m\mathbf {a} ,}$

Dengan F adalah total gaya yang bekerja, m adalah massa benda, dan a adalah percepatan benda. Maka total gaya yang bekerja pada suatu benda menghasilkan percepatan yang berbanding lurus.

Massa yang bertambah atau berkurang dari suatu sistem akan mengakibatkan perubahan dalam momentum. Perubahan momentum ini bukanlah akibat dari gaya. Untuk menghitung sistem dengan massa yang bisa berubah-ubah, diperlukan persamaan yang berbeda.

Sesuai dengan hukum pertama, turunan momentum terhadap waktu tidak nol ketika terjadi perubahan arah, walaupun tidak terjadi perubahan besaran. Contohnya adalah gerak melingkar beraturan. Hubungan ini juga secara tidak langsung menyatakan kekekalan momentum: Ketika resultan gaya yang bekerja pada benda nol, momentum benda tersebut konstan. Setiap perubahan gaya berbanding lurus dengan perubahan momentum tiap satuan waktu.

Hukum kedua ini perlu perubahan jika relativitas khusus diperhitungkan, karena dalam kecepatan sangat tinggi hasil kali massa dengan kecepatan tidak mendekati momentum sebenarnya.

Impulus

Impuls J muncul ketika sebuah gaya F bekerja pada suatu interval waktu Δt, dan dirumuskan sebagai

${\displaystyle \mathbf {J} =\int _{\Delta t}\mathbf {F} \,\mathrm {d} t.}$

Impuls adalah suatu konsep yang digunakan untuk menganalisis tumbukan.

Sistem dengan massa berubah[sunting | sunting sumber]

Sistem dengan massa berubah, seperti roket yang bahan bakarnya digunakan dan mengeluarkan gas sisa, tidak termasuk dalam sistem tertutup dan tidak dapat dihitung dengan hanya mengubah massa menjadi sebuah fungsi dari waktu di hukum kedua.^[14] Alasannya, seperti yang tertulis dalam An Introduction to Mechanics karya Kleppner dan Kolenkow, adalah bahwa hukum kedua Newton berlaku terhadap partikel-partikel secara mendasar.^[15] Pada mekanika klasik, partikel memiliki massa yang konstant. Dalam kasus partikel-partikel dalam suatu sistem yang terdefinisikan dengan jelas, hukum Newton dapat digunakan dengan menjumlahkan semua partikel dalam sistem:

${\displaystyle \mathbf {F} _{\mathrm {total} }=M\mathbf {a} _{\mathrm {pm} }}$

dengan F_total adalah total gaya yang bekerja pada sistem, M adalah total massa dari sistem, dan a_pm adalah percepatan dari pusat massa sistem.

Sistem dengan massa yang berubah-ubah seperti roket atau ember yang berlubang biasanya tidak dapat dihitung seperti sistem partikel, maka hukum kedua Newton tidak dapat digunakan langsung. Persamaan baru digunakan untuk menyelesaikan soal seperti itu dengan cara menata ulang hukum kedua dan menghitung momentum yang dibawa oleh massa yang masuk atau keluar dari sistem:^[13]

${\displaystyle \mathbf {F} +\mathbf {u} {\frac {\mathrm {d} m}{\mathrm {d} t}}=m{\mathrm {d} \mathbf {v} \over \mathrm {d} t}}$

$$

dengan u adalah kecepatan dari massa yang masuk atau keluar relatif terhadap pusat massa dari objek utama. Dalam beberapa konvensi, besar (u dm/dt) di sebelah kiri persamaan, yang juga disebut dorongan, didefinisikan sebagai gaya (gaya yang dikeluarkan oleh suatu benda sesuai dengan berubahnya massa, seperti dorongan roket) dan dimasukan dalam besarnya F. Maka dengan mengubah definisi percepatan,

3.Hukum ketiga

Hukum Ketiga Newton. Para pemain sepatu luncur es memberikan gaya pada satu sama-lain dengan besar yang sama tetapi berlawanan arah.

Penjelasan hukum ketiga Newton.^[19]

“

Lex III: Actioni contrariam semper et æqualem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse æquales et in partes contrarias dirigi.

”

“

Hukum ketiga : Untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah: atau gaya dari dua benda pada satu sama lain selalu sama besar dan berlawanan arah.

”

Benda apapun yang menekan atau menarik benda lain mengalami tekanan atau tarikan yang sama dari benda yang ditekan atau ditarik. Kalau anda menekan sebuah batu dengan jari anda, jari anda juga ditekan oleh batu. Jika seekor kuda menarik sebuah batu dengan menggunakan tali, maka kuda tersebut juga "tertarik" ke arah batu: untuk tali yang digunakan, juga akan menarik sang kuda ke arah batu sebesar ia menarik sang batu ke arah kuda.

Hukum ketiga ini menjelaskan bahwa semua gaya adalah interaksi antara benda-benda yang berbeda,^[20] maka tidak ada gaya yang bekerja hanya pada satu benda. Jika benda A mengerjakan gaya pada benda B, benda B secara bersamaan akan mengerjakan gaya dengan besar yang sama pada benda A dan kedua gaya segaris. Seperti yang ditunjukan di diagram, para peluncur es (Ice skater) memberikan gaya satu sama lain dengan besar yang sama, tetapi arah yang berlawanan. Walaupun gaya yang diberikan sama, percepatan yang terjadi tidak sama. Peluncur yang massanya lebih kecil akan mendapat percepatan yang lebih besar karena hukum kedua Newton. Dua gaya yang bekerja pada hukum ketiga ini adalah gaya yang bertipe sama. Misalnya antara roda dengan jalan sama-sama memberikan gaya gesek.

Secara sederhananya, sebuah gaya selalu bekerja pada sepasang benda, dan tidak pernah hanya pada sebuah benda. Jadi untuk setiap gaya selalu memiliki dua ujung. Setiap ujung gaya ini sama kecuali arahnya yang berlawanan. Atau sebuah ujung gaya adalah cerminan dari ujung lainnya.

Secara matematis, hukum ketiga ini berupa persamaan vektor satu dimensi, yang bisa dituliskan sebagai berikut. Asumsikan benda A dan benda B memberikan gaya terhadap satu sama lain.

${\displaystyle \sum \mathbf {F} _{a,b}=-\sum \mathbf {F} _{b,a}}$

Dengan

F_a,b adalah gaya-gaya yang bekerja pada A oleh B, dan

F_b,a adalah gaya-gaya yang bekerja pada B oleh A.

Newton menggunakan hukum ketiga untuk menurunkan hukum kekekalan momentum,^[21] namun dengan pengamatan yang lebih dalam, kekekalan momentum adalah ide yang lebih mendasar (diturunkan melalui teorema Noether dari relativitas Galileo dibandingkan hukum ketiga, dan tetap berlaku pada kasus yang membuat hukum ketiga newton seakan-akan tidak berlaku. Misalnya ketika medan gaya memiliki momentum, dan dalam mekanika kuantum.

Read More

GAYA DAN RESULTAN

GAYA DAN RESULTAN 

A.Pengertian gaya

Gaya adalah tarikan atau dorongan yang menyebabkan perubahan gerak atau benda. Gaya merupakan besaran vector dengan lambang F

B.Rumus gaya adalah sebagai berikut :

C.Resultan Gaya

Resultan gaya adalah penjumlahan dari gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda. Resultan gaya dilambangkan dalam huruf R. Resultan gaya terbagi menjadi dua jenis yaitu

a. Resultan gaya searah

Pada resultan gaya ini gaya bekerja pada arah yang sama. Berikut ini adalah gambar dari resultan gaya searah. Secara matematis, besarnya resultan gaya pada resultan gaya searah dapat ditulis sebagai berikut

b. Resultan gaya berlawanan arah

Pada resultan gaya ini gaya bekerja dengan arah yang berlawanan. Berikut ini adalah gambar dari resultan gaya berlawanan arah. Secara matematis, besarnya resultan gaya pada resultan gaya berlawanan arah dapat ditulis sebagai berikut

sumber:bangkusekolah.com › Fisika

Read More

GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN

GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN

A.Pengertian Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

     

       Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kecepatan v yang berubah setiap saat karena adanya percepatan yang tetap. Dengan kata lain benda yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan (a= +) atau perlambatan (a= –) 

B. Rumus Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

      Rumus GLBB ada 3, yaitu:

Keterangan:

Vt = kecepatan akhir atau kecepatan setelah t sekon (m/s)

V0 = kecepatan awal (m/s)

a = percepatan (m/s2)

t = selang waktu (s)

s = jarak tempuh (m)

C. Grafik Gerak Lurus Berubah Berubah Beraturan

sumber:hedisasrawan.blogspot.com

Read More

GERAK LURUS BERATURAN

GERAK LURUS BERATURAN

Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan garis lurus dimana dalam setaip selang waktu yang sama benda menempuh jarak yang sama. Pada gerak lurus beraturan kecepatan dimiliki benda tetap ( v = tetap ) sedangkan percepatannya sama dengan nol ( a = 0 ) Kecepatan tetap artinya baik besar maupun arahnya tetap. Kecepatan tetap yaitu benda menempuh jarak yang sama untuk selang waktu yang sama. Misalnya sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tetap 75 km/jsm atau 1,25km/menit, berarti setiap menit mobil itu menempuh jarak 1,25 km. Karena kecepatan benda tetap, maka kata kecepatan pada gerak lurus beraturan dapat diganti dengan kata kelajuan. Dengan demikian, dapat juga kita definisikan, gerak lurus beraturan sebagai 

gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kelajuan tetap.dimana : 

 v = kecepatan (m/s)

 s = jarak tempuh (m)

 t = waktu tempuh (s)

Sumber:http://pengetahuan-olandsky.blogspot.co.id

Read More

PENGERTIAN GERAK DAN GERAK LURUS

PENGERTIAN GERAK DAN GERAK LURUS

A. Arti / Definsi / Pengertian Gerak

Gerak adalah suatu perubahan tempat kedudukan pada suatu benda dari titik keseimbangan awal. Sebuah benda dikatakan bergerak jika benda itu berpindah kedudukan terhadap benda lainnya baik perubahan kedudukan yang menjauhi maupun yang mendekati.

B. Arti /  Definisi / Pengertian Gerak lurus

Gerak lurus adalah gerak suatu obyek yang lintasannya berupa garis lurus. Jenis gerak ini disebut juga sebagai suatu translasi beraturan. Pada rentang waktu yang sama terjadi perpindahan yang besarnya sama.

sumber:https://l4mb4ng.wordpress.com

Read More

GERAK PADA HEWAN DI UDARA

GERAK PADA HEWAN DI UDARA 

Hewan-hewan yang terbang di udara dengan cara yang unik. Tubuh hewan tersebut memiliki gaya nagkat yang besar yang mengimbangi gaya gravitasi. Salah satu upaya untuk memperbesar gaya angkat dengan menggunkan sayap. Prinsip yang sama diterapkan pada pesawat terbang. Khusus untuk pesawat terbang bersayap bentuk airfoil

Sayap burung memiliki susunan kerangka yang ringan, tulang dada dan otot yang kuat. Bentuk sayap airfoil membuat udara mengalir pada bagian atas sayap lebih cepat dari pada bagian bawahnya. Saat sayap dikepakkan, udara akan mengalir ke bawah. Dorongan bawah tersebut akan menghasilkan gaya yang berlawanan arah sehingga bunrung akan terangkat keatas
. 
Sumber:http://sabenggo1.blogspot.com

Read More

GERAK HEWAN DI DARAT

GERAK HEWAN DI DARAT 

 

Hewan di darat bergerak dengan berbagai cara yaitu berjalan, berlari, melompat, dan merayap. Hewan darat memiliki otot dan tulang yang kuat. Otot dan tulang tersebut digunakan untuk mengatasi inersia ( kecerendungan tubh untuk diam ) dan menyimpan energi pegas ( elastisitas ) sehingga dapat melakukan berbagai aktivitas. Kecepatan gerak hewan di darat berbeda beda karena dipengaruhi oleh perbedaan struktur tulang dan otot yang dimiliki hewan.

Misalnya kuda dan gajah mempunyai gerak yang berbeda beda karena dipengaruhi oleh perbedaan
struktur tulang dan otot yang dimiliki oleh hewan. Misalnya gajah dan kuda mempunyai gerak yang berbeda. Gajah memiliki tubuh yang besar, akibatnyauntuk bergerak gajah harus melawan inersia yang nilainya juga besar. Oleh sebab itu gajah bergerak dengan lambat.

Sementara itu, kuda memiliki kaki yang ramping sehingga kuda memiliki elastisitas yang tinggi. Bentuk kaki yang ramping mengakibatkan kijang berlari lebih banyak melompat ke udara dan meluncur di udara. Gaya gesek udara lebih kecil daripada gaya gesek permukaan tanah sehingga kuda dapat berlari dengan cepat.

Sumber:ipa-gampang.blogspot.com

Read More