hukum III newton

Hukum III Newton

Fisika  Dasar

Oleh :

Isni Maulia Pancasilawati

Oon Faoni Wariyah

HUKUM III NEWTON

Hukum III Newton berkaitan dengan interaksi dua benda. Dua benda disebut berinteraksi jika tindakan benda pertama terhadap benda kedua disertai tindakan benda kedua terhadap benda pertama. Interaksi yang terjadi dalam hal ini adalah gaya.

Hukum III Newton dirumuskan sebagai berikut :

“besar gaya aksi dan reaksi pada dua benda yang berbeda selalu sama besar tetapi berlawanan arah”.

F_A = -F_R

contoh

Balok A massanya 1 kg dan balok B massanya 3 kg bersentuhan dengan bidang horizontal tanpa gesekan.

a)     Jika gaya horizontal F = 10 N dikerjakan pada balok A, tentukan gaya balok A yang bekerja pada balok B.

b)     Jika gaya horizontal F = 10 N dikerjakan pada balok B, tentukan gaya balok B yang bekerja pada balok A.

Jawab

Dik : m_A = 1 kg

         m_B = 3 kg

         F    = 10 N

Karena balok saling bersentuhan, maka percepatan keduanya adalah sama.

F = (M_A + M_B )a

a =  =  = 2,5 m/s2

a)     Gaya balok A yang bekerja pada balok B

F_AB = m_Ba = (3 kg) (2,5 m/s2)

         = 7,5 N

b)     Gaya balok B yang bekerja pada balok A

F_BA = m_Aa = (1 kg) (2,5 m/s2)   = 2.5 N

 APLIKASI KUANTITATIF DINAMIKA SEDERHANA PADA BIDANG TANPA GESEKAN

1.     Benda diatas bidang datar licin yang dipengaruhi oleh gaya yang membentuk sudut tertentu terhadap arah gerak benda.

∑F = ma

                                                                  F

                                                     

2.     Dua benda dihubungkan dengan tali yang melewati katrol licin disuatu benda diatas bidang datar licin, yang lain bergantungan bebas

∑F =ma

                                                            w₂-T+T = (m₁+m₂)a

                                                                        m₂g = (m₁+m₂)a

                                                                        a=(

                                                 tegangan tali

∑F₁ =m₁a

T = m₁a

3.     Benda berada diatas bidang miring licin

∑F =ma

                                    w sin a =ma

                                    mg sin a= ma

                                    a= g sin a

4.     Benda berada diatas bidang miring licin dipengaruhi oleh oleh gaya yang arahnya naik

∑F =ma

F-w sin a= ma

F-mg sin a=ma

a=  - g sin a

GAYA GESEKAN

a.Gaya Gesekan dan Gerak Benda

Apabila ada dua benda yang berinteraksi melalui kontak/ sentuhan langsung pada permukaannya, maka akan selalu timbul suatu gaya yang disebut gaya kontak. Gaya ini memiliki komponen yang sejajar dengan permukaan sentuh yang disebut gaya gesekan, sedangkan komponen yang tegak lurus dengan permukaan sentuh disebut gaya normal. Jadi, semakin besar gaya normal, maka semakin besar pula gaya gesekan yang terjadi.

b.Gaya Gesekan Statis dan Kinetis

Saat menggeser lemari buku yang berat, lemari tersebut tidak tergeser sama sekali, karena lantai melakukan gaya gesekan f yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan disebut gaya gesekan statis f_s                         f_{s maks} = µ_sN

                 Ket. f_{s maks} = gaya gesek statis maksimum (N)

                 µ_s = koefisien gesekan statis

                 N = gaya normal (N)

Setelah lemari tergeser , ternyata gaya yang kita butuhkan untukmenjaga lemari terus tergeser lebih kecil disbanding saat awal lemari belum bergerak disebut gaya gesek kinetis f_k

                        f_k = µ_sN

                        f_k = gaya gesekan kinetis (N)

                        µ_k= koefisien gesekan kinetis

Contoh soal:

1.      Seorang sedang menimbang seekor ikan pada neraca pegas yang tergantung di langit-langit sebuah lift, tunjukan bahwa ketika lift diperlambat atau dipercepat ,neraca pegas akan menunjukan bacaan yang berbeda!

Penyelesaian:

Gaya luar yang bekerja pada ikan adalah berat sebenarnya(w),dan gaya tegangan (T) yang  ke atas yang dikerjakan oleh timbangan pada ikan. Jika lift diam ,T= w=mg

Ketika lift dipercepat ke atas dengan percepatan a, dengan memilih arah ke atas(arah gerak) adalah positif maka menurut hukum Newton

∑F =  T-w  = ma (a ke atas)                                          

Ketika lift dipercepat ke bawah dengan memilih arah ke arah bawah (arah gerak) adlah positif maka menurut hokum II Newton

∑F=  w-T = ma ( a ke bawah )

Kita misalkan berat bahwa berat ikan sebenarnya kita misalkan 40N dan percepatan a = 2 m/s² .

Ketika ke atas:

T= ma + mg= mg(a/g+1)

   = w(a/g +1)=(40 N)(2/9,8 +1)

   = 48,2 N

Ketika ke bawah:

T= -ma+mg = mg(1- a/g)

   = w(1- a/g)= (40 N)(1- 2/9,8)

 T= 31,8 N