Gaya gesek

Gaya gesek adalah gaya yang menghambat gerakan benda. Gaya gesek bekerja di antara permukaan benda yang saling bersentuhan. Pada topik ini gaya gesek yang dipelajari berkaitan dengan gaya gesek yang bekerja di antara dua permukaan benda padat yang bersentuhan seperti gesekan antara alas balok dengan permukaan lantai, gesekan antara alas sepatu dengan permukaan lantai, gesekan antara roda mobil dengan permukaan jalan.

Gaya gesek selalu bekerja pada permukaan benda padat yang saling bersentuhan, sekalipun benda tersebut sangat licin. Permukaan benda yang sangat licin pun sebenarnya sangat kasar dalam skala mikroskopis. Ketika sebuah benda bergerak, tonjolan-tonjolan miskroskopis ini mengganggu gerak tersebut. Pada tingkat atom, sebuah tonjolan pada permukaan menyebabkan atom-atom sangat dekat dengan permukaan lainnya, sehingga gaya-gaya listrik di antara atom dapat membentuk ikatan kimia, sebagai penyatu di antara dua permukaan benda yang bergerak. Ketika sebuah benda bergerak, misalnya ketika anda mendorong sebuah buku pada permukaan meja, gerakan buku tersebut mengalami hambatan dan akhirnya berhenti. Hal ini disebabkan karena terjadi pembentukan dan pelepasan ikatan tersebut.

Jika permukaan suatu benda bergesekan dengan permukaan benda lain, masing-masing benda tersebut mengerjakan gaya gesek antara satu dengan yang lain. Gaya gesek pada benda yang bergerak selalu berlawanan arah dengan arah gerakan benda tersebut. Selain menghambat gerak benda, gesekan dapat menimbulkan aus dan kerusakan. Hal ini dapat kita amati pada mesin kendaraan. Misalnya ketika kita memberikan minyak pelumas pada mesin sepeda motor, sebenarnya kita ingin mengurangi gaya gesekan yang terjadi di dalam mesin. Jika tidak diberi minyak pelumas maka mesin kendaraan kita cepat rusak. Contoh ini merupakan salah satu kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek.

Jenis-Jenis Gaya Gesek

Terdapat dua jenis gaya gesek yakni gaya gesek statis (f_s) dan gaya gesek kinetis (f_k). Gaya gesek statis bekerja ketika benda belum bergerak sedangkan gaya gesek kinetik bekerja ketika benda sedang bergerak. Jika anda mendorong sebuah meja tetapi meja belum bergerak maka gaya gesek yang bekerja pada meja yang sedang diam adalah gaya gesek statis. Sebaliknya ketika meja sedang bergerak, gaya gesek yang bekerja pada meja adalah gaya gesek kinetis. Apabila meja yang sedang bergerak tidak tetap didorong, meja akan berhenti setelah bergerak beberapa saat. Meja berhenti akibat adanya gaya gesek kinetis yang menghambat gerakan meja.

Pernah terpeleset ketika menginjak sesuatu yang licin ? Ketika anda terpeleset, gaya gesek yang bekerja antara alas sepatu atau alas sandal dengan permukaan benda yang licin adalah gaya gesek kinetis. Persoalan ini mirip seperti ketika sepeda motor atau mobil yang bergerak di atas permukaan jalan yang basah dan licin direm hingga roda slip. Ketika roda slip, gaya gesek yang bekerja pada permukaan roda dan permukaan jalan adalah gaya gesek kinetis. Sebaliknya ketika anda berjalan, gaya gesek yang bekerja antara alas sepatu atau alas sandal dengan permukaan lantai adalah gaya gesek statis. Demikian juga ketika roda tidak slip, gaya gesek yang bekerja pada permukaan roda dan jalan adalah gaya gesek statis.

Muatan listrik

Coba anda gosokkan sisir rambut pada rambut yang kering lalu dekatkan sisir pada potongan-potongan kecil kertas. Atau gosokkan balon yang berisi udara dengan kain wol lalu dekatkan pada dinding tembok.  Apa yang anda amati ?  Jika anda mendekatkan sisir pada potongan-potongan kertas maka sisir menarik potongan-potongan kertas. Demikian juga jika anda mendekatkan balon dengan dinding maka balon akan menempel di dinding. Aneh ya… Mengapa sisir menarik potongan kertas ? Mengapa balon bisa menempel di dinding ?

Anda bisa melakukan percobaan berbeda. Siapkan dua batang kaca dan dua batang plastik. Gantungkan batang kaca dan batang plastik menggunakan tali. Gosokkan batang kaca dan batang plastik dengan kain. Setelah itu dekatkan batang kaca dengan batang plastik. Apa yang anda amati ? Bagaimana jika batang kaca didekatkan dengan batang kaca atau batang plastik didekatkan dengan batang plastik ? 

Fenomena seperti ini telah diamati orang yunani kuno. Orang yunani pada waktu itu mengamati fenomena ini menggunakan amber. Amber berasal dari getah pohon pinus yang sudah membatu, bercampur dengan serangga, bulu-bulu binatang dan daun yang terperangkap di dalam getah tersebut. Ketika amber digosok dengan wol, amber dapat menarik daun-daun kecil atau abu.

Para ilmuwan mengatakan bahwa kaca atau plastik atau amber atau sisir atau benda apapun yang menunjukkan gejala yang sama dikatakan “bermuatan” akibat adanya proses penggosokan. Setelah digosok, benda seperti sisir atau plastik atau kaca sepertinya “memuati” sesuatu sehingga bisa menarik benda lain. Jika tidak digosok, sisir atau plastik atau kaca tidak bisa menarik benda lain. Nah, orang yunani kuno lebih dahulu mengamati gejala ini pada amber dan berdasarkan eksperimen, gejala yang ditunjukkan oleh plastik atau kaca juga mirip seperti yang dialami oleh amber, maka para ilmuwan menamakannya “muatan listrik”. Kata listrik (electric) berasal dari kata yunani elektron, yang berarti amber. Dinamakan sesuai nama benda yang menunjukkan gejalanya. Jadi adanya proses penggosokan menyebabkan benda seperti kaca atau plastik atau amber mempunyai “muatan listrik” total.

Sifat-sifat muatan listrik

Apakah muatan listrik yang dimiliki kaca dan plastik sama ? Berdasarkan percobaan di atas, ketika dua batang plastik yang bermuatan didekati satu sama lain, keduanya saling menolak atau saling menjahui. Demikian juga ketika dua batang kaca yang bermuatan didekatkan satu sama lain, keduanya juga saling menolak atau saling menjahui. Sebaliknya ketika batang kaca yang bermuatan didekatkan dengan batang plastik yang bermuatan, keduanya saling tarik menarik atau saling mendekati.

Karena jenis bendanya sama, yakni plastik, maka kita bisa menyimpulkan bahwa jenis muatan listrik pada kedua batang plastik pasti sama. Demikian juga karena bendanya sama, yakni kaca, maka kita bisa menyimpulkan bahwa jenis muatan listrik pada kedua batang kaca pasti sama. Dalam hal ini, ada dua jenis muatan yang berbeda, yakni muatan listrik seperti pada plastik yang digosok dan muatan listrik seperti pada kaca yang digosok.

Dua batang kaca yang didekatkan, saling menjahui atau tolak menolak, demikian juga dua batang plastik yang didekatkan, saling menjahui atau tolak menolak, maka bisa disimpulkan bahwa muatan yang sejenis tolak menolak. Sebaliknya batang kaca dan plastik yang didekatkan saling tarik menarik atau bergerak mendekati satu sama lain maka bisa disimpulkan bahwa muatan yang tak sejenis saling tarik menarik.

Jenis-jenis muatan listrik

Apakah benar hanya ada dua jenis muatan listrik ? mungkinkah ada jenis muatan listrik lain ? untuk mengetahui hal ini, tentu harus dilakukan eksperimen. Dirimu bisa melakukan berbagai eksperimen untuk mengetahui hal ini. Sesuai dengan eksperimen yang dilakukan para ilmuwan, diketahui bahwa hanya ada dua jenis muatan listrik, yakni muatan listrik seperti pada kaca yang digosok dan muatan listrik seperti pada plastik yang digosok.

Seorang negarawan, filsuf dan ilmuwan Amerika serikat, yakni Benyamin Franklin (1706 – 1790) mengemukakan sebuah model untuk menjelaskan hal ini. Menurutnya, secara normal setiap benda memiliki sejumlah muatan listrik. Apabila sebuah benda digosokkan dengan benda lainnya maka akan terjadi perpindahan muatan listrik dari satu benda ke benda lainnya. Karena adanya perpindahan muatan listrik maka salah satu benda menjadi kelebihan muatan listrik, sedangkan benda lainnya menjadi kekurangan muatan listrik dalam jumlah yang sama. Benyamin Franklin menggambarkan muatan listrik yang dihasilkan pada proses penggosokan dengan tanda positif dan tanda negatif. Dia memilih muatan listrik pada kaca sebagai muatan positif. Kaca menarik plastik karenanya jika muatan pada kaca dipilih bertanda positif maka muatan pada plastik bertanda negatif. Menggunakan kesepakatan yang diusulkan oleh Benyamin Franklin maka benda bermuatan yang tarik menarik dengan batang kaca harus bermuatan negatif. Sebaliknya benda bermuatan yang tolak menolak dengan batang kaca harus bermuatan positif.

Muatan listrik dan Struktur materi

Pemahaman mengenai muatan listrik disempurnakan setelah munculnya kajian mengenai struktur materi. Setiap materi di alam semesta tersusun dari atom-atom yang bersifat netral secara kelistrikan (tidak ada muatan listrik total). Setiap atom tersusun dari tiga partikel, yakni proton yang bermuatan positif, neutron yang bermuatan netral dan elektron yang bermuatan negatif. Setiap atom mempunyai suatu inti kecil yang padat, yang tersusun dari proton dan neutron. Bayangkan saja jika diameter atom beberapa kilometer maka ukuran inti atom kira-kira seperti bola pimpong. Inti atom yang netral dikelilingi oleh elektron yang jumlahnya sama dengan jumlah proton.

Muatan proton dan elektron sama besar dan berlawanan tanda. Dalam atom netral, jumlah muatan proton dan elektron sama dengan nol. Banyaknya proton atau elektron dalam sebuah atom netral suatu unsur dinamakan nomor atom (Z) dari unsur tersebut. Apabila satu atau lebih elektron dalam sebuah atom berpindah ke atom lain maka atom tersebut dinamakan ion positif. Sebaliknya jika sebuah atom mendapatkan tambahan satu atau lebih elektron maka atom tersebut dinamakan ion negatif. Proses di mana suatu atom mendapat tambahan elektron atau kehilangan elektron dinamakan ionisasi.

Apabila jumlah proton dan elektron dalam suatu benda sama maka benda tersebut bersifat netral secara kelistrikan. Untuk membuat sebuah benda menjadi bermuatan negatif, maka kita bisa menambahkan sejumlah elektron pada benda tersebut. Sebaliknya untuk membuat sebuah benda bermuatan positif maka kita bisa menghilangkan sejumlah elektron dari benda tersebut. Mengapa kita menambahkan atau menghilangkan elektron, bukan proton ? Proton berada dalam inti atom, sebaliknya elektron berada di luar inti atom. Karena berada di luar maka elektron lebih mudah berpindah.

Setelah digosokan dengan kain, batang kaca menjadi bermuatan dan muatan pada kaca dipilih bertanda positif. Karenanya muatan pada kain yang digosokan dengan batang kaca harus bertanda negatif. Pada mulanya kaca atau kain bersifat netral secara kelistrikan. Ketika kaca digosokkan dengan kain, sejumlah elektron pada kaca berpindah menuju kain. Karena kaca kehilangan sejumlah elektron maka kaca bermuatan positif. Sebaliknya kain menerima tambahan elektron sehingga kain bermuatan negatif.

Sebaliknya, setelah digosokan dengan kain, batang plastik menjadi bermuatan dan muatan pada plastik dipilih bertanda negatif. Karenanya muatan pada kain yang digosokan dengan plastik harus bertanda positif. Pada mulanya plastik dan kain bersifat netral secara kelistrikan. Artinya jumlah proton dan elektron pada plastik sama besar. Demikian juga jumlah proton dan elektron pada kain sama besar. Setelah plastik digosokan dengan kain, plastic bermuatan negatif sedangkan kain menjadi bermuatan positif. Ini berarti sejumlah elektron pada kain berpindah menuju plastik. Karena plastik mendapat tambahan elektron maka plastik bermuatan negatif. Sebaliknya kain kehilangan sejumlah elektron sehingga kain mejadi bermuatan positif.

Gaya Normal

Gaya normal adalah gaya yang bekerja pada benda yang bersentuhan, di mana arah gaya normal tegak lurus bidang sentuh. Lambang gaya normal adalah N dan satuan sistem internasional adalah kg m/s² atau Newton.

Gaya normal pada bidang datar

N adalah gaya normal yang dikerjakan lantai pada balok, N’ adalah gaya normal yang dikerjakan balok pada lantai. w adalah gaya gravitasi yang bekerja pada balok atau berat balok. N dan N’ merupakan gaya aksi reaksi, sedangkan N dan w bukan gaya aksi reaksi.

Jika balok sedang diam atau tidak bergerak pada arah vertikal maka besar gaya normal dapat dihitung menggunakan hukum I Newton

ΣF_y = 0

N – w = 0

N = w

Jika balok didorong ke bawah dengan gaya F seperti pada gambar di samping maka besar gaya normal :

ΣF_y = 0

N – w – F = 0

N = w + F

Gaya normal pada bidang miring

N dan N’ merupakan gaya aksi reaksi. N adalah gaya normal yang bekerja pada balok dan N’ adalah gaya normal yang bekerja pada bidang miring. W adalah komponen vertikal dari gaya berat (w). Gaya berat (w) bekerja pada balok. Besar gaya normal adalah

ΣF_y = 0

N – w_y = 0

N = w_y = w cos teta

Tulisan yang berkaitan :

• Gaya Konservatif

This entry was posted in Mekanika Klasik and tagged Cara menghitung gaya normal, Gaya aksi reaksi, Gaya berat, Gaya gesek pada bidang datar, Gaya normal pada bidang datar, Gaya normal pada bidang miring, Jenis-jenis gaya, Rumus gaya normal on 12/12/2012.

Gaya Konservatif

Gaya konservatif bukan nama sebuah gaya, seperti gaya gravitasi, gaya gesek dll. Gaya konservatif menjelaskan sifat suatu gaya. Apabila usaha total yang dilakukan oleh suatu gaya pada sebuah benda, selama benda berpindah menjauhi posisinya semula hingga benda tersebut kembali lagi ke posisinya semula, sama dengan nol, maka gaya tersebut termasuk gaya konservatif. Suatu gaya disebut konservatif jika usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut pada suatu benda tidak bergantung pada lintasan yang dilalui benda tetapi hanya bergantung pada perubahan posisi awal dan posisi akhir.

Pengertian gaya konservatif lebih mudah dipahami jika anda telah memahami pengertian usaha dalam fisika. Pelajari dua contoh soal berikut agar anda memahami pengertian gaya konservatif.

 Contoh 1

Tinjau sebuah benda yang bergerak vertikal ke atas lalu benda tersebut bergerak vertikal ke bawah menuju posisinya semula.

Ketika benda bergerak ke atas, arah perpindahan benda ke atas, sebaliknya arah gaya gravitasi atau gaya berat (w) ke bawah. Arah perpindahan benda berlawanan dengan arah gaya gravitasi karenanya gaya gravitasi melakukan usaha negatif.

W₁ = F s = w h (cos 180) = w h (-1) = – w h = – m g h

Ketika benda bergerak ke bawah menuju posisinya semula, arah perpindahan benda ke bawah dan arah gaya gravitasi juga ke bawah. Arah perpindahan benda sama dengan arah gaya gravitasi karenanya gaya gravitasi melakukan usaha positif.

W₂ = F s = w h (cos 0) = w h (1) = w h

Usaha total yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada benda selama benda bergerak ke atas lalu bergerak ke bawah sama dengan nol.

W_total = W₁ + W₂ = – w h + w h = 0

Misalnya massa benda (m) = 1 kg, percepatan gravitasi (g) = 10 m/s² dan ketinggian (h) = 1 meter maka W₁ = -10 Joule dan W₂ = 10 Joule. Usaha total = – 10 Joule + 10 Joule = 0

Contoh 2

Tinjau sebuah benda yang berpindah dari lembah menuju puncak lalu berpindah lagi menuju lembah.

Selama benda bergerak di atas bidang miring, hanya komponen horisontal gaya gravitasi (w sin teta) yang melakukan usaha pada benda. Ketika benda bergerak dari lembah menuju puncak bidang miring, arah perpindahan berlawanan dengan arah komponen horisontal gaya gravitasi (w sin teta) karenanya gaya gravitasi melakukan usaha negatif.

Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada benda selama benda bergerak dari lembah menuju puncak.

W₁ = – F s = – (w sin teta)(s) = – w s sin teta

Karena sin teta = h / s atau h = s sin teta maka rumus di atas diubah menjadi

W₁ = – w h = – m g h

Ketika benda bergerak dari puncak menuju lembah, perpindahan searah dengan komponen horisontal gaya gravitasi karenanya gaya gravitasi melakukan usaha positif.

W₂ = w h = m g h

Usaha total

Wtotal = – m g h + m g h = 0

Misalnya massa benda (m) = 1 kg, percepatan gravitasi (g) = 10 m/s² dan ketinggian (h) = 1 meter maka W₁ = -10 Joule dan W₂ = 10 Joule. Usaha total = – 10 Joule + 10 Joule = 0

Berdasarkan rumus yang digunakan pada contoh 2, dapat disimpulkan bahwa usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada benda ketika benda bergerak melalui bidang miring sejauh s sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada benda jika benda bergerak tegak lurus sejauh h.

Jadi usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi tidak bergantung pada lintasan yang dilalui tetapi hanya bergantung pada perubahan ketinggian. Dengan kata lain, usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi hanya bergantung pada posisi awal dan posisi akhir.

Dua contoh ini menunjukkan bahwa gaya gravitasi termasuk gaya konservatif. Suatu gaya termasuk gaya konservatif jika memenuhi dua syarat. Pertama, usaha total yang dilakukan oleh gaya pada suatu benda selama benda berpindah menjauhi posisi awal hingga kembali lagi ke posisi awal, sama dengan nol bandingkan contoh 1). Kedua, usaha total yang dilakukan oleh gaya pada benda tidak bergantung pada lintasan yang dilalui oleh benda tetapi bergantung pada perubahan posisi (bandingkan contoh 2).

Beberapa gaya yang termasuk gaya konservatif adalah gaya gravitasi, gaya listrik, gaya magnet.

Gaya Apung

Lakukan percobaan berikut.

Gantungkan sebuah beban pada dinamometer lalu catat hasil pengukuran berat beban yang ditunjukkan oleh dinamometer. Selanjutnya masukkan beban ke dalam air lalu catat berat beban yang ditunjukkan oleh dinamometer.

Bandingkan hasil pengukuran anda. Berat beban lebih besar ketika berada di dalam air atau ketika tidak berada di dalam air ? Mengapa ?  Diskusikan hasil percobaan ini dengan temanmu.

Jika percobaan dilakukan dengan benar maka hasil percobaan menunjukkan berat beban lebih kecil ketika beban berada di dalam air. Hal yang sama terjadi ketika anda mengangkat sebuah benda di dalam air dan di luar air. Benda yang diangkat di dalam air terasa lebih ringan dibandingkan beban yang sama diangkat di luar air. Berat beban lebih kecil ketika beban berada di dalam air atau benda yang diangkat di dalam air terasa lebih ringan karena adanya gaya apung yang bekerja pada benda tersebut.

Pengertian Gaya Apung

Gaya apung adalah resultan gaya atau gaya total yang arahnya ke atas yang dikerjakkan oleh fluida pada suatu benda ketika benda berada di dalam fluida tersebut. Fluida adalah zat yang dapat mengalir, misalnya udara dan air.

Rumus Gaya Apung

Ketika sebuah benda berada di dalam air, air yang berada di bagian atas medorong benda ke bawah dan air yang berada di bagian bawah mendorong benda ke atas.

Besar gaya apung :

Keterangan :

(rho) = Massa jenis air (Kg/m³), g = Percepatan gravitasi (9,8 m/s²), V = Volume benda yang tercelup di dalam air (m³), A = Luas permukaan benda (m²), h = h₂ – h₁ = Perbedaan kedalaman fluida yang berada di atas dan di bawah benda yang tercelup dalam air (m)

Fluida (air) yang berada di kedalaman h₂ mempunyai tekanan atau gaya dorong lebih besar dibandingkan fluida (air) yang berada di kedalaman h₁. Adanya perbedaan tekanan atau gaya dorong menimbulkan gaya total yang arahnya ke atas. Fluida (air) yang berada di sebelah kiri dan kanan benda mempunyai kedalaman yang sama sehingga resultan gaya sama dengan nol.

Hukum Newton

Hukum gerak Newton terdiri dari tiga, yakni hukum I Newton, Hukum II Newton dan Hukum III Newton.

Hukum I Newton

Hukum I Newton menyatakan bahwa setiap benda yang sedang diam akan akan tetap diam atau setiap benda yang sedang bergerak lurus dengan kelajuan tetap akan terus bergerak lurus dengan kelajuan tetap jika gaya total yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol.

Perhatikan sebuah benda di sekitar anda, misalnya meja atau batu atau benda apapun. Meja yang sedang diam akan tetap diam seperti itu jika tidak digerakkan atau tidak diberi gaya luar seperti gaya dorong atau gaya tarik. Demikian juga benda lainnya yang sedang diam. Apakah tidak ada gaya yang bekerja pada meja atau batu atau benda yang diam ? Ada gaya yang bekerja pada benda tersebut, tetapi jumlah semua gaya yang bekerja pada benda tersebut atau gaya total sama dengan nol. Gaya yang bekerja pada benda yang sedang diam di atas permukaan planet seperti bumi adalah gaya berat (w) dan gaya normal (N). Arah gaya berat tegak lurus ke bawah menuju pusat bumi, arah gaya normal tegak lurus ke atas. Besar kedua gaya ini sama tetapi berlawanan arah karenanya gaya total sama dengan nol.

Bagaimana dengan benda yang sedang bergerak lurus dengan kelajuan konstan ? Untuk memperjelas persoalan ini, andaikan anda mendorong sebuah benda, misalnya sekeping logam, di atas permukaan lantai. Setelah didorong, keping logam tersebut melambat lalu berhenti karena adanya gaya gesek. Agar keping logam bergerak lebih jauh atau lebih lama maka anda harus melicinkan permukaan lantai dan permukaan keping logam. Semakin licin permukaan lantai dan permukaan keping logam, keping logam bergerak semakin jauh. Andaikan permukaan lantai licin sempurna dan tidak ada gesekan maka keping logam akan terus bergerak dan tidak berhenti. Apakah tidak ada gaya yang bekerja pada keping logam yang sedang bergerak di atas permukaan lantai licin sempurna ? Ada gaya yang bekerja pada keping logam, yakni gaya berat dan gaya normal. Kedua gaya ini bekerja pada arah vertikal dan tidak mempengaruhi gerakan keping logam pada arah horisontal jika lantai licin sempurna.

Hukum II Newton

Hukum II Newton menyatakan bahwa jika gaya total yang bekerja pada sebuah benda tidak sama dengan nol maka benda akan mengalami percepatan. Besar percepatan sebanding dengan besar gaya total dan berbanding terbalik dengan massa benda. Arah percepatan sama dengan arah gaya total.

ΣF = m a                                         (1.2)

Keterangan : ΣF = gaya total (kg m/s²), m = massa (kg), a = percepatan (m/s²)

Persamaan 1.2 adalah pernyataan matematis dari hukum II Newton.

Jika besar percepatan sama dengan nol (a = 0) maka persamaan 1.2 berubah menjadi persamaan 1.1. Jadi hukum I Newton merupakan kasus khusus dari hukum II Newton.

Berdasarkan persamaan 1.2 disimpulkan bahwa semakin besar gaya, semakin besar percepatan. Sebaliknya semakin besar massa, semakin kecil percepatan. Hubungan antara gaya, massa dan percepatan lebih dipahami setelah anda melakukan percobaan berkaitan dengan hal ini. Salah satu percobaan yang bisa dilakukan adalah percobaan mempercepat kereta dinamika di atas rel menggunakan beban bermassa yang jatuh bebas. Gunakan ticker timer untuk mengetahui besar percepatan kereta.

Hukum III Newton

Hukum III Newton menyatakan bahwa jika benda 1 memberikan gaya pada benda 2 maka pada saat yang sama benda 2 memberikan gaya pada benda 1. Besar kedua gaya sama tetapi arah kedua gaya berlawanan. Salah satu gaya disebut aksi, gaya lain disebut reaksi (gaya aksi reaksi)

F_aksi = – F_reaksi                                      (1.3)

Persamaan 1.3 merupakan pernyataan matematis dari hukum III Newton. Tanda negatif pada persamaan 1.3 menjelaskan arah gaya.

Lakukan percobaan agar anda lebih memahami hukum III Newton. Jika anda mempunyai papan luncur, doronglah tembok sambil berdiri di atas papan luncur. Setelah mendorong tembok, papan luncur bergerak ke belakang. Arah dorongan anda ke depan, sedangkan arah gerakan papan luncur ke belakang. Hal ini menunjukan bahwa tembok juga mendorong anda. Ketika anda mendorong tembok, pada saat yang sama, tembok juga mendorong anda. Gaya dorong anda bekerja pada tembok sedangkan gaya dorong tembok bekerja pada anda. Besar kedua gaya sama tetapi berlawanan arah. Anda bisa menyebut salah satu gaya sebagai aksi dan gaya lain sebagai reaksi.

Percobaan lain yang bisa dilakukan adalah meniup sebuah balon karet lalu setelah balon karet mengembang karena terisi udara, lepaskan balon. Setelah dilepaskan, balon tersebut “terbang”. Arah gerakan balon berlawanan dengan arah keluarnya udara dari balon. Bagaimana menjelaskan hal ini ? Ketika mulut balon dilepaskan, balon mendorong udara keluar. Pada saat yang sama, udara juga mendorong balon. Gaya dorong udara menyebabkan balon terbang. Gaya dorong balon bekerja pada udara, gaya dorong udara bekerja pada balon. Besar kedua gaya sama tetapi arahnya berlawanan.