Rumus Hukum Newton Tentang Gerak dan Contohnya

Isaac Newton menciptakan 3 hukum tentang gerak, yaitu: Hukum Newton 1, Hukum Newton 2, dan Hukum Newton 3. Ketiga hukum Newton tersebut dirumuskan sebagai berikut:

1. Rumus Hukum Newton 1

∑ F = 0

Contoh Soal:

Sebuah balok bermassa 5 kg (berat w = 50 N) digantung dengan tali dan diikatkan pada atap. Jika balok diam maka berapakah tegangan talinya?

Pembahasan:

Diketahui:

m = 5 kg

w = 50 N

Ditanyakan: T = …?

Jawaban:

∑ F = 0

T – w = 0

T – 50 N = 0

T = 50 N

Jadi, gaya tegangan tali (T) sebesar 50 N.

2. Rumus Hukum Newton 2

∑ F = m . a

Keterangan:

m = massa benda (kg)

a = percepatan benda (m/s²)

Contoh Soal:

Dua buah gaya masing – masing 100 N bekerja pada benda 50 kg, seperti terlihat pada gambar.

a. Tentukanlah resultan gaya tersebut!

b. Berapakah percepatannya?

Pembahasan:

Diketahui:

F₁ = 100 N

F₂ = 100 N

m = 50 kg

Ditanyakan:

a. F_R = …?

b. a = …?

Jawaban:

a. F_R = √F₁² + √F₂²

F_R = √100² + √100²

F_R = 100 √2 N

b. a = F_R/m = 100√2/50 = 2√2 m/s²

3. Rumus Hukum Newton 3

∑ F aksi = – ∑ F reaksi

∑ F aksi = gaya yang bekerja pada benda (N)

∑ F reaksi = gaya reaksi benda akibat gaya aksi (N)

Contoh Soal:

Tentukan resultan sebuah gaya yang diperlukan untuk menghentikan mobil 1.500 kg yang sedang bergerak dengan kelajuan 72 km/jam dalam jarak 50 m.

Pembahasan:

Diketahui:

m = 1.500 kg

v₀ = 72 km/jam = 20 m/s

s = 50 m

v = 0 m/s

Ditanyakan: F aksi = …?

Jawaban:

v² = v₀² + 2.a.s

0² = 20² + 2.a.50

a =  (0 – 400) / (2 . 50) = – 4 m/s²

F reaksi = m . a = 1.500 . – 4 = – 6.000 N

Karena F reaksi = -6.000 N maka F aksi = 6.000 N