Hukum Newton III

Hukum Newton III

Gaya selalu muncul berpasangan. Ketika Anda memukul pasak kayu menggunakan palu, pasak akan memberikan gaya kepada palu. Demikian pula, ketika Anda berjalan di atas lantai, Anda memberikan gaya pada lantai melalui telapak kaki atau alas sepatu Anda maka lantaipun memberikan gaya pada telapak kaki atau alas sepatu Anda sebagai reaksi terhadap gaya yang Anda berikan. Dengan kata lain, ketika suatu benda memberikan gaya pada benda lainnya, benda kedua akan memberikan gaya yang sama dan berlawanan arah pada benda pertama. Pernyataan di atas dikenal sebagai Hukum Ketiga Newton. Sifat pasangan gaya aksi-reaksi besarnya selalu sama, segaris, saling berlawanan arah, dan bekerja pada benda yang berbeda.

Contoh Soal 2 :

Tiga buah gaya, F1 = 10 N dan F2 = 15 N, dan F3 = c N bekerja pada sebuah benda, seperti ditunjukkan pada gambar berikut. Jika benda tetap diam, berapakah nilai c?

Kunci Jawaban :

Karena benda diam, sesuai dengan Hukum Pertama Newton,

ΣF = 0

F1 + F2 - F3 = 0

sehingga diperoleh

F3 = F1 + F2 = 10 + 15 = 25 N

Contoh Soal 3 :

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

a. Tentukanlah resultan gaya tersebut.

b. Berapakah percepatannya?

Kunci Jawaban :

a. Gunakan aturan vektor dalam menjumlahkan gaya. Oleh karena F1 dan F2 saling tegak lurus maka sesuai dengan Dalil Pythagoras

b. m = 50 kg maka percepatannya

Catatan Fisika :

Gaya aksi-reaksi terjadi pada benda yang berbeda dan besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan.

Contoh Soal 4 :

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

Kunci Jawaban :

Diketahui: m = 1.500 kg, v₀ = 72 km/jam = 20 m/s, dan s = 50 m.

Dari konsep GLBB, v = v₀ + at, percepatan (perlambatan) yang diperlukan supaya mobil berhenti, v = 0, adalah

Dengan demikian, sesuai dengan Hukum Kedua Newton,

F = ma = (1.500 kg)(–4 ms²) = –6.000 N

Tanda negatif menunjukkan bahwa resultan gaya yang diberikan harus berlawanan arah dengan kecepatan awal benda. Jadi, besarnya resultan gaya yang harus diberikan adalah 6.000 N dan berlawanan arah dengan gerak benda.