Kalau kamu ingin belajar Hukum Newton secara lebih mendalam, coba simak penjelasan yang ada di sini. Setelah menerima materi, kamu bisa langsung mempraktikkannya dengan mengerjakan latihan soal yang telah kami sediakan.
Lewat pembahasan ini, kamu bisa belajar mengenai Hukum Newton. Kamu akan diajak untuk memahami materi dan tentang metode menyelesaikan soal.
Kamu juga akan memperoleh latihan soal interaktif yang tersedia dalam tiga tingkat kesulitan, yaitu mudah, sedang, dan sukar. Tertarik untuk mempelajarinya?
Sekarang, kamu bisa mulai mempelajari materi lewat uraian berikut. Apabila materi ini berguna, bagikan ke teman-teman kamu supaya mereka juga mendapatkan manfaatnya.
Kamu dapat download modul & kumpulan contoh soal hukum newton dalam bentuk pdf pada link dibawah ini:
Definisi
Newton menjelaskan gaya dan gerak melalui Hukum Newton 1, 2 dan 3. Hukum newton 1 menjelaskan keadaan benda jika resultan gaya yang bekerja sama dengan nol. Hukum newton 2 menjelaskan pengaruh gaya terhadap gerak benda. Hukum newton 3 menjelaskan tentang gaya aksi-reaksi.
A. Hukum Newton 1
Hukum 1 Newton juga disebut sebagai hukum tentang kelambaman / inersia. Menurut aplikasi hukum newton apabila resultan gaya yang bekerja pada suatu benda adalah nol, maka benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan.
\begin{eqnarray}
\sum F & = & 0\\
\sum F_{x} & = & 0\nonumber \\
\sum F_{y} & = & 0\nonumber \\
\sum F_{z} & = & 0\nonumber
\end{eqnarray}
Menurut hukum 1 Newton, suatu benda akan mempertahankan keadaannya jika tidak diberi gaya. Keadaan yang dimaksud contoh hukum newton 1 adalah keadaan tetap diam atau keadaan tetap bergerak lurus dengan kecepatan tetap.
Contoh: Ketika kita duduk di dalam mobil yang diam kemudian digas tiba-tiba maka tubuh kita akan terlempar ke belakang. Hal ini menunjukkan bahwa tubuh kita mempertahankan kondisi diamnya. Sebaliknya saat mobil yang awalnya diam kemudian direm tiba-tiba maka badan kita terlempar ke depan.
B. Hukum Newton 2
Hukum Newton 2 menjelaskan pengaruh gaya terhadap gerak benda. Menurut hukum 2 Newton apabila resultan gaya $(\sum F)$ yang bekerja pada benda tidak sama dengan nol, maka pada benda akan timbul percepatan ($a$) yang besarnya sebanding dengan besar resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda $(m)$.
\begin{eqnarray}
\sum F & = & ma\nonumber \\
a & = & \frac{\sum F}{m}
\end{eqnarray}
Resultan gaya adalah penjumlahan gaya yang sejajar yang dialami suatu benda. Jika gaya-gaya yang bekerja tidak sejajar maka penjumlahan gaya harus mengikuti aturan penjumlahan vektor.
Percepatan merupakan perubaha kecepatan tiap satuan waktu atau turunan pertama dari fungsi kecepatan terhadap waktu, $a=\frac{dv}{dt}$, sehingga persamaan (2) dapat dinyatakan sebagai berikut.
\begin{eqnarray}
\sum F & = & m\frac{dv}{dt}\nonumber \\
\sum F & = & \frac{d(mv)}{dt}\nonumber \\
\sum F & = & \frac{dp}{dt}
\end{eqnarray}
Dari persamaan (3) kita dapat mendefinisikan gaya sebagai perubahan momentum linear benda persatuan waktu.
C. Hukum Newton 3
Hukum Newton 3 menjelaskan tentang gaya aksi dan reaksi. Jika suatu benda memberi gaya aksi kepada benda lain, maka benda lain itu akan memberi gaya reaksi yang sama besar namun berlawanan arah.
\begin{eqnarray}
F_{aksi} & = & F_{reaksi}
\end{eqnarray}
Tiga hal berkaitan dengan gaya aksi-reaksi menurut hukum 3 Newton yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut.
Tiga hal berkaitan dengan gaya aksi-reaksi menurut bunyi hukum newton 3 yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut.
- Aksi-reaksi bekerja pada dua buah benda berbeda.
- Aksi-reaksi tidak saling meniadakan satu sama lain.
- aksi-reaksi dapat menyebabkan salah satu atau kedua benda diam atau bergerak.
Contoh Soal & Pembahasan
- Gaya sebesar 24 N dengan arah ke kanan bekerja ke objek yang berada di atas lantai kasar. Jika objek tersebut dalam keadaan tidak bergerak. Hitung besar gaya gesek antara objek dengan lantai!
Penyelesaian:
Gaya gesek selalu berlawanan dengan arah gerak atau arah kecenderungan gerak benda, sehingga dapat digambarkan sebagai berikut.
Karena benda dalam keadaan diam maka
$\begin{alignedat}{1}\sum F & =0\\
F-f_{s} & =0\\
f_{s} & =F\\
& =24\mbox{ N}
\end{alignedat}
$
- Gaya sebesar 60 N dengan arah ke kanan bekerja ke objek bermassa 3 kg yang berada di atas lantai kasar. Gaya gesek antara objek dengan lantai sebesar 15 N. Hitung percepatan benda!
Penyelesaian:
Berdasarkan hukum kedua Newton:
$\begin{alignedat}{1}\sum F & =ma\\
F-f_{k} & =ma\\
a & =\frac{F-f_{k}}{m}\\
& =\frac{60-15}{3}\\
& =15\mbox{ m/s}^{2}
\end{alignedat}
$
Latihan Soal Hukum Newton (Mudah)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Satuan gaya adalah Newton. Satu newton setara dengan… .
BetulSatuan gaya diturunkan dari satuan massa dan percepatan, yaitu $F=m.a=\mbox{kg.m.s}^{2}.$
SalahSatuan gaya diturunkan dari satuan massa dan percepatan, yaitu $F=m.a=\mbox{kg.m.s}^{2}.$
-
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Menurut hukum pertama Newton, jika resultan benda yang bekerja pada suatu benda adalah nol maka… .
BetulMenurut hukum pertama Newton, benda akan tetap diam atau bergerak dengan kecepatan konstan jika resultan gaya luarnya nol.
SalahMenurut hukum pertama Newton, benda akan tetap diam atau bergerak dengan kecepatan konstan jika resultan gaya luarnya nol.
-
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Percepatan gravitasi bumi di permukaan bumi adalah $9.8\mbox{ m/s}$. Gaya gravitasi yang bekerja pada benda bermassa 2 kg di permukaan bumi adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}w & =mg\\
& =2\times9,8\\
& =19,8\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}w & =mg\\
& =2\times9,8\\
& =19,8\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Resultan gaya sebesar $F$ bekerja pada benda A yang bermassa $m$ mengakibatkan benda A bergerak dengan percepatan 5 $\mbox{m.s}^{-2}$. Jika gaya yang sama dikerjakan pada benda B yang bermassa $4m$ maka percepatan benda B adalah…. $\mbox{m.s}^{-2}$.
BetulMenurut hukum kedua Newton gaya sebanding dengan massa dan percepatannya, maka:
$\begin{alignedat}{1}\frac{F_{1}}{F_{2}} & =\frac{m_{1}a_{1}}{m_{2}a_{2}}\\
a_{2} & =\frac{F_{2.}.m_{1}a_{1}}{F_{1.}m_{2}}\\
& =\frac{F\times m\times5}{F\times4m}\\
& =\frac{5}{4}\\
& =1,25\mbox{ ms}^{2}.
\end{alignedat}
$SalahMenurut hukum kedua Newton gaya sebanding dengan massa dan percepatannya, maka:
$\begin{alignedat}{1}\frac{F_{1}}{F_{2}} & =\frac{m_{1}a_{1}}{m_{2}a_{2}}\\
a_{2} & =\frac{F_{2.}.m_{1}a_{1}}{F_{1.}m_{2}}\\
& =\frac{F\times m\times5}{F\times4m}\\
& =\frac{5}{4}\\
& =1,25\mbox{ ms}^{2}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Jika benda yang awalnya diam bermassa 30 kg diberi resultan gaya luar ke kanan sebesar 120 N, maka… .
Betul$\begin{alignedat}{1}a & =\frac{F}{m}\\
& =\frac{120}{60}\\
& =2\mbox{ ms}^{-2}
\end{alignedat}
$Arahnya ke kanan (searah dengan resultan gaya).
Salah$\begin{alignedat}{1}a & =\frac{F}{m}\\
& =\frac{120}{60}\\
& =2\mbox{ ms}^{-2}
\end{alignedat}
$Arahnya ke kanan (searah dengan resultan gaya).
Latihan Soal Hukum Newton (Sedang)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Benda bermassa 10 kg yang sedang bergerak dengan percepatan 4 $\mbox{ms}^{-2}$ ke kanan diberi gaya sebesar 20 N berlawanan arah dengan arah geraknya, maka… .
BetulResultan gaya sebelum dikenai gaya
$\begin{alignedat}{1}F_{1} & =10\times4\\
& =40\mbox{ N ke kanan}
\end{alignedat}
$Resultan gaya setelah dikenai gaya ke kiri
$\begin{alignedat}{1}F & =F_{1}-F_{2}\\
& =40-20\\
& =20\mbox{ N ke kanan,}
\end{alignedat}
$sehingga percepatan benda adalah $a=\frac{20}{10}=2$$\mbox{ms}^{-2}$ ke arah kanan.
SalahResultan gaya sebelum dikenai gaya
$\begin{alignedat}{1}F_{1} & =10\times4\\
& =40\mbox{ N ke kanan}
\end{alignedat}
$Resultan gaya setelah dikenai gaya ke kiri
$\begin{alignedat}{1}F & =F_{1}-F_{2}\\
& =40-20\\
& =20\mbox{ N ke kanan,}
\end{alignedat}
$sehingga percepatan benda adalah $a=\frac{20}{10}=2$$\mbox{ms}^{-2}$ ke arah kanan.
-
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Dua benda dihubungkan dengan tali dan katrol yang massa dan gesekannya diabaikan seperti gambar berikut. Jika massa $m_{A}=m_{B}=2\mbox{ kg}$.
Gesekan antara lantai dan balok A diabaikan. Benda B awalnya ditahan kemudian dilepaskan. Setelah dilepaskan maka….
BetulKedua benda bergerak dengan percepatan sebesar $a=\frac{m_{B}\times g}{m_{A}+m_{B}}$$=\frac{2\times10}{4}=5$ $\mbox{ms}^{-2}$
SalahKedua benda bergerak dengan percepatan sebesar $a=\frac{m_{B}\times g}{m_{A}+m_{B}}$$=\frac{2\times10}{4}=5$ $\mbox{ms}^{-2}$
-
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Sebuah balok bermassa 5 kg berada di bidang miring dengan kemiringan $37^{o}$ diukur dari horisontal. Koefisien gesek antara balok dengan bidang miring adalah 0,3. Gaya yang dibutuhkan untuk menahan balok agar tidak bergerak menuruni bidang miring adalah… .
BetulAgar balok tidak bergerak menuruni bidang miring maka harus ada gaya $F$ yang mengimbangi komponen gaya berat sejajar bidang miring agar resultan gayanya nol.
$\begin{alignedat}{1}\sum F & =0\\
mg\mbox{sin}\theta-F & =0\\
F & =mg\mbox{sin}\theta\\
& =5\times10\mbox{ sin}37\\
& =30\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$SalahAgar balok tidak bergerak menuruni bidang miring maka harus ada gaya $F$ yang mengimbangi komponen gaya berat sejajar bidang miring agar resultan gayanya nol.
$\begin{alignedat}{1}\sum F & =0\\
mg\mbox{sin}\theta-F & =0\\
F & =mg\mbox{sin}\theta\\
& =5\times10\mbox{ sin}37\\
& =30\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Berdasarkan penelitian terhadap mamalia diperoleh data bahwa setiap denyut jantungnya, kira-kira 20 gram darah dipercepat dari 0,25 m/s menjadi 0,35 m/s dalam waktu 0,10 detik. Besar gaya yang diberikan oleh otot jantung adalah… .
BetulBesar gaya yang diebrikan oleh otot jantung adalah
$\begin{alignedat}{1}F & =m\times a\\
& =m\times\frac{v_{f}-v_{i}}{\Delta t}\\
& =0,02\times\frac{0,35-0,25}{0,10}\\
& =0,02\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$SalahBesar gaya yang diebrikan oleh otot jantung adalah
$\begin{alignedat}{1}F & =m\times a\\
& =m\times\frac{v_{f}-v_{i}}{\Delta t}\\
& =0,02\times\frac{0,35-0,25}{0,10}\\
& =0,02\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Berapakah gaya yang dibutuhkan untuk menghentikan mobil bermassa 2000 kg yang bergerak dengan kecepatan 10 m/s agar berhenti pada lintasa sepanjang 100 meter?
BetulGaya yang dibutuhkan untuk menghentikan mobil sebanding dengan massa dan perlambatan yang dibutuhkan. $F=m\times a$, sementara perlambatan yang dibutuhkan agar mobil berkecepatan $v$ berhenti pada lintasan sepanjang $s$ adalah $a=\frac{v^{2}}{2s}$, sehingga gaya yang dibutuhkan menjadi
$\begin{alignedat}{1}F & =m\times\frac{v^{2}}{2s}\\
& =2000\times\frac{10^{2}}{2\times100}\\
& =1000\mbox{ N.}
\end{alignedat}
$SalahGaya yang dibutuhkan untuk menghentikan mobil sebanding dengan massa dan perlambatan yang dibutuhkan. $F=m\times a$, sementara perlambatan yang dibutuhkan agar mobil berkecepatan $v$ berhenti pada lintasan sepanjang $s$ adalah $a=\frac{v^{2}}{2s}$, sehingga gaya yang dibutuhkan menjadi
$\begin{alignedat}{1}F & =m\times\frac{v^{2}}{2s}\\
& =2000\times\frac{10^{2}}{2\times100}\\
& =1000\mbox{ N.}
\end{alignedat}
$
Latihan Soal Hukum Newton (Sukar)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Dua massa dihubungkan tali dan katrol seperti gambar berikut. Abaikan massa tali dan katrol.
Tegangan tali setelah benda dilepas sebelum benda membentur tanah adalah… .
BetulSebelum menentukan tegangan talinya, terlebih dahulu menghitung percepatan benda setelah dilepaskan, yaitu
$\begin{alignedat}{1}a & =\frac{m_{a}-m_{b}}{m_{a}+m_{b}}g\\
& =\frac{3,2-1,2}{3,2+1,2}\times10\\
& =\frac{2}{4,4}\times10\\
& =4.54\mbox{ ms}^{-2}
\end{alignedat}
$Tegangan tali
$\begin{alignedat}{1}T & =w_{a}-m_{a}a\\
& =m_{a}(g-a)\\
& =3,2(10-4,54)\\
& =17,4\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$SalahSebelum menentukan tegangan talinya, terlebih dahulu menghitung percepatan benda setelah dilepaskan, yaitu
$\begin{alignedat}{1}a & =\frac{m_{a}-m_{b}}{m_{a}+m_{b}}g\\
& =\frac{3,2-1,2}{3,2+1,2}\times10\\
& =\frac{2}{4,4}\times10\\
& =4.54\mbox{ ms}^{-2}
\end{alignedat}
$Tegangan tali
$\begin{alignedat}{1}T & =w_{a}-m_{a}a\\
& =m_{a}(g-a)\\
& =3,2(10-4,54)\\
& =17,4\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Balok bermassa $m=7$ kg berada di bidang datar dengan kecepatan 6 m/s naik ke bidang miring ($\theta=37^{o}$). Jarak maksimum yang dapat dicapai balok di bidang miring sebelum akhirnya bergerak turun adalah… .
BetulPerlambatan yang dialami balok adalah $a=g\mbox{ sin}\theta=10\times0,6=6$$\mbox{ms}^{-2}$
Kecepatan balok saat mencapai titik tertinggi adalah $v_{f}=0$, sehingga:
$\begin{alignedat}{1}0 & =v_{i}^{2}-2as\\
s & =\frac{v_{i}^{2}}{2a}\\
& =\frac{6^{2}}{2\times6}\\
& =3\mbox{ m}.
\end{alignedat}
$SalahPerlambatan yang dialami balok adalah $a=g\mbox{ sin}\theta=10\times0,6=6$$\mbox{ms}^{-2}$
Kecepatan balok saat mencapai titik tertinggi adalah $v_{f}=0$, sehingga:
$\begin{alignedat}{1}0 & =v_{i}^{2}-2as\\
s & =\frac{v_{i}^{2}}{2a}\\
& =\frac{6^{2}}{2\times6}\\
& =3\mbox{ m}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Batu bermassa 2 kg dijatuhkan dari atas menara Pisa setinggi 50 meter. Kecepatan batu tepat saat menyentuh tanah adalah 25 m/s. Gaya gesek rata-rata udara dengan batu adalah… .
BetulResultan ($F$) gaya gravitasi dan gaya gesek batu dengan udara mengakibatkan batu mengalami percepatan sebesar $a=\frac{F}{m}=\frac{W-F_{g}}{m}$ dan kecepatan awal batu saat dilepas adalah $v_{i}=0$, sehingga dapat kita tuliskan:
$\begin{alignedat}{1}v_{f}^{2} & =2\frac{W-F_{g}}{m}h\\
w-F_{g} & =\frac{mv_{i}^{2}}{2h}\\
& =\frac{2\times25^{2}}{2\times50}\\
& =12,5\\
F_{g} & =w-12,5\\
& =20-12,5\\
& =7,5\mbox{ N.}
\end{alignedat}
$SalahResultan ($F$) gaya gravitasi dan gaya gesek batu dengan udara mengakibatkan batu mengalami percepatan sebesar $a=\frac{F}{m}=\frac{W-F_{g}}{m}$ dan kecepatan awal batu saat dilepas adalah $v_{i}=0$, sehingga dapat kita tuliskan:
$\begin{alignedat}{1}v_{f}^{2} & =2\frac{W-F_{g}}{m}h\\
w-F_{g} & =\frac{mv_{i}^{2}}{2h}\\
& =\frac{2\times25^{2}}{2\times50}\\
& =12,5\\
F_{g} & =w-12,5\\
& =20-12,5\\
& =7,5\mbox{ N.}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Pesawat terbang dipercepat dengan percepatan 4 $\mbox{ms}^{-2}$ saat bergerak naik (take off) dengan sudut kemiringan $18^{o}$ dari bidang horisontal.
Gaya total yang dikerjakan kursi cockpit terhadap pilot yang bermassa 70 kg adalah… .BetulResultan gaya yang diterima pilot merupakan penjumlahan vektor antara gaya gravitasi dan gaya akibat gerak dipercepat dari pesawat.
$\begin{alignedat}{1}\sum F & =\sqrt{F^{2}+w^{2}+2Fw\mbox{ cos}(90-18)}\\
& =\sqrt{280^{2}+700^{2}+2\times280\times700\mbox{ cos 72}}\\
& =830,4\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$SalahResultan gaya yang diterima pilot merupakan penjumlahan vektor antara gaya gravitasi dan gaya akibat gerak dipercepat dari pesawat.
$\begin{alignedat}{1}\sum F & =\sqrt{F^{2}+w^{2}+2Fw\mbox{ cos}(90-18)}\\
& =\sqrt{280^{2}+700^{2}+2\times280\times700\mbox{ cos 72}}\\
& =830,4\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Dua balok terbuat dari bahan yang berbeda dihubungkan dengan tali terletak di bidang miring seperti gambar berikut.
Jika $m_{A}=m_{B}=5\mbox{ kg}$, $\theta=37^{o}$ $\mu_{A}=0,20$ dan $\mu_{B}=0,3$. Percepatan kedua balok adalah… .
BetulBerdasarkan hukum kedua Newton:
$\begin{alignedat}{1}\sum F & =ma\\
w_{a}\mbox{sin}\theta+w_{B}\mbox{sin}\theta-f_{a}-f_{b} & =ma\\
a & =\frac{(m_{A}g+m_{B}g)\mbox{sin}\theta\left(\mu_{a}m_{a}g+\mu_{b}m_{b}g\right)\mbox{cos}\theta}{m_{A}+m_{B}}\\
& =4\mbox{ ms}^{-2}.
\end{alignedat}
$SalahBerdasarkan hukum kedua Newton:
$\begin{alignedat}{1}\sum F & =ma\\
w_{a}\mbox{sin}\theta+w_{B}\mbox{sin}\theta-f_{a}-f_{b} & =ma\\
a & =\frac{(m_{A}g+m_{B}g)\mbox{sin}\theta\left(\mu_{a}m_{a}g+\mu_{b}m_{b}g\right)\mbox{cos}\theta}{m_{A}+m_{B}}\\
& =4\mbox{ ms}^{-2}.
\end{alignedat}
$
