Mari Belajar "Hukum Newton" 2 SMA

Mengapa kita terasa berat saat mendorong tembok? Mengapa kita merasa berat saat mengambil air dari sumur dengan kerekan? Anggap kerekannya licin ya. Mengapa saat kita mencubit teman otomatis secara refleks teman itu membalas mencubit kita. (Bu Rini sambung-sambungin saja dengan fisika ... ^_^). Fenomena-fenomena ini akan dijawab sama Om Isaac Newton lewat pengamatannya terhadap kejadian sehari-hari.
Disamping beliau juga mengamati mengapa apel bisa jatuh ke bawah.

Om Isaac Newton mengatakan, "jika terhadap sebuah benda tidak diberikan kekuatan eksternal (bilang gaya luar) maka benda yang semula diam akan tetap diam dan benda yang semula bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan."
Dalam hal ini dikatakan, resultan gaya sama dengan nol.
ΣF = 0
Selanjutnya, pernyataan di atas dinamakan hukum I Newton.
Sekarang, bayangkan adikmu yang masih berumur 4 tahun naik sepeda roda tiga. Adik akan mengayuh sepedanya dengan kecepatan maksimal tetap jika tidak diapa-apain sama kamu.

Dorong sepeda adikmu dari belakang (jangan keras-keras), maka kecepatan gerak sepeda adikmu akan bertambah. Artinya ada pertambahan kecepatan. Pertambahan kecepatan dalam sekian waktu tertentu itulah dinamakan percepatan.
Maka ditemukanlah rumus percepatan:

Ternyata besarnya a ini jika dihitung-hitung melalui berbagai percobaan, sebanding dengan besar gaya (kekuatan eksternal) yang diberikan dan berbanding terbalik dengan massa bendanya.

Dikatakan juga bahwa F = m x a, artinya besarnya gaya F yang diberikan terhadap suatu benda ternyata sebanding dengan massa benda (m) itu dikalikan dengan percepatan (a) yang timbul.
Wah, memang hebat sekali ya Om yang satu ini. Kamu pun bisa jadi orang hebat seperti Om Isaac Newton.
Nah, sekarang kamu tahu bahwa:
ΣF = m.a
inilah yang dimaksud dengan hukum II Newton.
Apakah ada hukum III Newton? Oh, ada.
Doronglah dinding kamar dalam rumahmu, apa yang kamu rasakan? Berat bukan? Mengapa terasa berat? (Pertanyaannya, ngapain juga kamu mendorong-dorong tembok segala... "Belajar sana, gih!" ^_^ )
Saat mendorong tembok, artinya kamu memberi gaya aksi sebesar F terhadap tembok. Akibatnya, tembok akan memberikan gaya reaksi yang besarnya sama namun arahnya berlawanan.
Gaya aksi = - gaya reaksi
Inilah yang dinamakan hukum III Newton.

Bagaimana contoh hukum III Newton yang lain? Misalnya sebuah buku bermassa m terletak di atas lantai. Buku akan menekan lantai sebesar W (W = m.g). Sebagai reaksinya, lantai akan menekan buku dengan gaya normal, yang besarnya sama dengan W namun arahnya berlawanan. (Gaya normal selalu tegak lurus terhadap bidang yang menekannya).

Bagaimana aplikasi ketiga hukum di atas dalam kehidupan sehari-hari? Mengapa saat mendorong sebuah meja di lantai kasar, akan terasa berat olehmu dibanding jika didorong di lantai licin. Hal ini dikarenakan adanya gaya gesekan antara lantai dengan permukaan meja, yang besarnya sebanding dengan tingkat kekasaran lantai dengan gaya normalnya.

Kalian sudah mempelajari apa itu gaya normal. Perhatikan diagram gaya di bawah ini:

Dari diagram gaya di atas, kalian akan bisa dengan mudah menyelesaikan berapa percepatan yang timbul pada benda jika diberi gaya F, dengan koefisien kekasaran lantai sebesar μ.
Langkah perhitungan:
1. W = m.g = ….
2. Σfy = 0
N – W = 0
N = W = ….
3. f gesek = μ. N = ….
4. ΣFx = m.a
F dorong – f gesek = m.a
Maka a = ….

Dari konsep di atas, kalian bisa mencari percepatan yang timbul jika F dorong, μ, dan massa benda (m) diketahui. Aplikasi soalnya buanyak sekali, contohnya seperti gambar-gambar di bawah ini.

Kalian tidak perlu takut dulu terhadap gambarnya. Kita selesaikan per bagian, sesuai hukum Newton dan rumus nalarnya. Maka akan terselesaikanlah jawabannya.
Kata suami Bu Rini yang orang teknik fisika nih, "Fisika itu jauh lebih mudah dari matematika. Karena penyelesaian soal hitungan di fisika itu rumusnya jelas dan pasti. Sementara penyelesaian matematika ada banyak cara untuk mendapatkan jawaban yang sama."
Lama-lama Bu Rini juga ikutan suami, memang iya ya, fisika itu mudah asal kalian tahu cerita dan nalarnya.
Coba kalian perhatikan langkah demi langkah perhitungan yang Bu Rini tulis. Langkahnya saaaangat jelas; 1, 2, 3, dan 4.

Pertemuan selanjutnya kita akan membahas lagi soal yang mirip. Dan lama-lama kalian akan Bu Rini ajari ke soal yang lebih sulit tapi nanti kalian merasa bisa. Dibaca lagi di rumah ya, catatannya. Jangan lupa, cari soal yang mirip seperti di atas. Coba kalian kerjakan. Ada baiknya juga kalian mencoba model soal yang lain. Salah = tidak apa-apa.