Sponsors Link

Contoh Hukum Newton 3 dan Penjelasannya Beserta Contoh Soal

Sponsors Link

Hukum Newton III disebut juga Hukum Aksi – Reaksi. Bunyi Hukum Newton 3 yaitu:

ads

Bila sebuah benda A melakukan gaya pada benda B, maka benda B juga akan melakukan gaya pada benda A yang besarnya sama tetapi berlawanan arah.”

Gaya yang dilakukan A pada B disebut : gaya aksi. Gaya yang dilakukan B pada A disebut : gaya reaksi.

Rumus secara matematis dapat  ditulis : Faksi = – Freaksi

Contoh Hukum Newton 3 pada Kehidupan:

  • Orang berenang
    • Aksi: Tangan mendorong air ke belakang
    • Reaksi: Air kan mendorong kita kedepan
  • Roket terbang ke atas
    • Aksi: Gas yang mendorong roket bergerak ke atas
    • Reaksi: Roket yang terdorong ke atas
  • Berdayung pada sampan
    • Aksi: Orang yang mendayung dengan arah ke belakang
    • Reaksi: Air akan memberikan reaksi mendorong sampan ke arah depan

Contoh hukum Newton 3 dan penjelasannya juga bisa dilihat dalam contoh berikut ini:

1. Benda Diam

 Contoh Soal:

Bagaimana gaya aksi-reaksi yang terjadi pada bola di atas meja (lihat gambar) dan berapa nilai gaya normal yang bekerja pada bola tersebut?

Gaya aksi-reaksi bola di atas meja

Penyelesaian:

Meninjau bola yang berada diatas meja dengan konsep keseimbangan gerak Hukum Newton 3.

Gaya ini ditimbulkan disebut gaya normal (N) karena tegak lurus bidang sentuh persekutuan. Jika W ditafsirkan sebagai gaya yang bekerja pada meja yang ditimbulkan oleh bola (aksi), maka N adalah gaya yang bekerja pada bola yang ditimbulkan oleh meja (reaksi).

Berikut penjelasan secara matematisnya:

Balok Diam

w = gaya berat benda memberikan gaya aksi pada lantai (umumnya bernilai 9,8 Newton).

N = gaya normal ( gaya yang tegak lurus permukaan tempat di mana benda berada ).

diketahui: W = 9,8 N

ditanyakan: N… ?

Jawab:

W = – N

N = – 9,8 Newton

jadi gaya normal yang bekerja pada benda diam tersebut adalah -9,8 N

Macam – macam keadaan (besar) gaya normal:

N = w cos 

N = w  cos θ

 

n =w-F sin

N = w – F sin q

 

n = w + FN = w + F sin q

Sponsors Link

2. Gerak Benda pada Bidang Miring

Setelah mempelajari sebuah bola yang disimpan di atas meja tidak akan jatuh. Hal ini disebabkan oleh adanya gaya lain yang bekerja selain gaya berat (w = mg), yaitu gaya normal (N). Arah gaya normal ini tegak lurus bidang.

Sebuah balok bermassa m ditempatkan pada bidang miring licin.

Benda pada bidang miring

Misalkan, diambil sumbu miring –x dan sumbu –y tegak lurus bidang miring. Komponen gaya berat (w = mg) pada:

Sumbu -x: wx = mg sin θ………………………………………….(1.9)

Sumbu –y: wy = mg cos θ.……………………………… ………(1.10)

Oleh karena  Fy = 0, dari uraian gaya-gaya diperoleh gaya normal (N), yaitu N – mg cos θ = 0

N = mg cos θ.………………………………………………..(1.11)

Gaya yang menyebabkan balok bergerak adalah gaya yang sejajar dengan bidang miring, yaitu gaya mg sin θ.

F = mg sin θ…………………………………………………………………..(1.12)

Percepatan yang dialami oleh balok yang terletak pada bidang miring licin menjadi :

Fx = ma……………………………………………………..…….(1.13)

dari persamaan (1.12) dan (1.13) diperoleh :

a = g sin θ…………………………………………………………………………….(1.14)

Contoh soal balok pada bidang miring:

Sebuah benda ditempatkan pada bidang miring licin. Sudut kemiringan bidang dan horizontal adalah 300. Jika panjang bidang miring adalah 22,5 meter, berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh benda tersebut untuk sampai di ujung bidang miring!

Penyelesaian:

Diketahui: θ =300, s = 22,5 meter

Percepatan yang dialami benda adalah

a = g sin θ

a = (10 msˉ²) sin 300

a = (10msˉ²) (0,5)

a = 5 msˉ²

Waktu yang diperlukan oleh benda untuk sampai diujung bidang miring.

S=  a. t2

22,5 =  (5 ms-2) t2

22,5 = 2,5. t2

t2 =  9

t = 3 sekon

Jadi waktu yang diperlukan oleh benda untuk sampai diujung bisang miring adalah 3 sekon.

Sponsors Link

3. Gerak Benda yang Dihubungkan dengan Katrol

Benda pada katrol Dua buah benda m1 dan m2 dihubungkan dengan katrol melalui sebuah tali yang diikatkan pada ujung-ujungnya. Sistem akan bergerak ke arah m1 dengan percepatan a.

Tinjauan benda m1                            Tinjauan benda m2

T = m1.g – m1.a  ( persamaan 1)        T = m2.g + m2.a  ( persamaan 2)

Karena gaya tegangan tali di mana-mana sama, maka persamaan 1 dan persamaan 2 dapat digabungkan :

m1 . g – m1 . a = m2 . g + m2 . a

m1 . a + m2 . a = m1 . g – m2 . g

( m1 + m2 ) . a = ( m1 – m2 ) . g

a = ( m1 – m2 )/( m1 + m2 ). g

percepatan benda yang dihubungkan dengan katrol dicari dengan persamaan a =

Cara lain untuk mendapatkan percepatan benda pada sisitem katrol dapat ditinjau keseluruhan sistem :

Benda pada katrol Katrol akan bergerak ke arah m1 dengan percepatan a.

Oleh karena itu semua gaya yang terjadi yang searah dengan arah gerak sistem diberi tanda POSITIF, yang berlawanan diberi tanda NEGATIF.

F = m . a

w1 – T + T – T + T – w2 = ( m1 + m2 ) . a

karena T di mana-mana besarnya sama maka T dapat dihilangkan.

w1 – w2 = (m1 + m2 ) . a

( m1 – m2 ) . g = ( m1 + m2 ) . a

a = ( m1 – m2 )/( m1 + m2 ). g

Itulah contoh Hukum Newton 3 dan penjelasannya beserta contoh soal. Semoga bermanfaat.

Sponsors Link

*Jika artikel ini bermanfaat, mohon di share ^V^!

, , , ,
Oleh :
Kategori : Fisika