Rabu, 22 Maret 2017

Hukum III Newton

         Blog KoFi - Hukum II Newton menjelaskan secara kuantitatif bagaimana gaya-gaya memengaruhi gerak. Tetapi kita mungkin bertanya, dari mana gaya-gaya itu datang? Berdasarkan pengamatan membuktikan bahwa gaya yang diberikan pada sebuah benda selalu diberikan oleh benda lain. Sebagai contoh, seekor kuda yang menarik kereta, tangan seseorang mendorong meja, martil memukul/ mendorong paku, atau magnet menarik paku.

Gambar: seekor kuda menarik sebuah kereta membuktikan 
bahwa gaya yang diberikan pada sebuah benda selalu 
diberikan oleh benda lain

Contoh tersebut menunjukkan bahwa gaya diberikan pada sebuah benda, dan gaya tersebut diberikan oleh benda lain, misalnya gaya yang diberikan pada meja diberikan oleh tangan.
Gambar: ketika tangan mendorong ujung meja, meja mendorong tangan kembali

         Newton menyadari bahwa hal ini tidak sepenuhnya seperti itu. Memang benar tangan memberikan gaya pada meja, tampak seperti pada gambar di atas. Tetapi meja tersebut jelas memberikan gaya kembali kepada tangan. Dengan demikian, Newton berpendapat bahwa kedua benda tersebut harus dipandang sama. Tangan memberikan gaya pada meja, dan meja memberikan gaya balik kepada tangan. Hal ini merupakan inti dari Hukum III Newton, yang berbunyi:

Hukum III Newton
       Hukum III Newton menyatakan bahwa jika suatu gaya diberikan pada suatu benda (aksi), maka benda tersebut akan memberikan gaya yang sama besar dan berlawanan dengan gaya yang diberikan (reaksi).

Hukum III Newton dituliskan sebagai berikut :
       $ \begin{align} F_{\text{aksi}} = - F_{\text{reaksi}} \end{align} $

         Hukum III Newton yang kadang dinyatakan sebagai hukum aksi-reaksi, "untuk setiap aksi ada reaksi yang sama dan berlawanan arah". Untuk menghindari kesalahpahaman, sangat penting untuk mengingat bahwa gaya "aksi" dan gaya "reaksi" bekerja pada benda yang berbeda.

         Kebenaran Hukum III Newton dapat ditunjukkan dengan contoh berikut ini. Perhatikan tangan kalian ketika mendorong ujung meja. Bentuk tangan kalian menjadi berubah, bukti nyata bahwa sebuah gaya bekerja padanya. Kalian bisa melihat sisi meja menekan tangan kalian. Mungkin kalian bahkan bisa merasakan bahwa meja tersebut memberikan gaya pada tangan kalian; rasanya sakit! Makin kuat kalian mendorong meja itu, makin kuat pula meja tersebut mendorong balik. Perhatikan bahwa kalian hanya merasakan gaya yang diberikan pada kalian, bukan gaya yang kalian berikan pada benda-benda lain.

Contoh soal Hukum III Newton :
Sebuah buku diletakkan di atas meja. Pada sistem benda tersebut akan bekerja gaya-gaya seperti pada gambar berikut:
Ada empat gaya yang bekerja pada sistem tersebut yaitu:
w = berat buku,
N = gaya tekan normal meja terhadap buku,
N' = gaya tekan normal buku pada meja, dan
Fg = gaya gravitasi bumi pada buku.
Tentukan pasangan gaya yang termasuk aksi reaksi!

Penyelesaian :
Pasangan gaya aksi-reaksi memenuhi sifat : sama besar, berlawanan arah dan bekerja pada dua benda. Dari sifat di atas dapat ditentukan dua pasangan aksi-reaksi yaitu:
w dengan Fg
N dengan N'
w dan N bukan aksi-reaksi karena bekerja pada satu benda (buku) tetapi hubungan N = w merupakan hukum I Newton yaitu $\sum F = 0$.

       Demikian pembahasan materi Hukum III Newton dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan Hukum Newton tentang Gerak.