Hukum II Newton

Dari Hukum I Newton, kita mengetahui bahwa jika resultan gaya sama dengan nol maka suatu benda diam atau bergerak lurus dengan kecepatan tetap (percepatan = 0). Bagaimana jika resultan gayanya tidak sama dengan nol? Bagaimana hubungan antara percepatan dan resultan gaya?

Hukum II Newton dapat dituliskan sebagai berikut.

“ Besarnya percepatan yang dialami benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya.”

Secara matematis dituliskan :

a = percepatan (m/s2)

∑F = gaya total (N)

m = massa benda (kg)

Marilah kita uji dengan melakukan percobaan.

Pada percobaan pertama, massanya dibuat bervariasi dan gaya yang menarik beban (berat) dibuat tetap.

Dari percobaan di atas diperoleh bahwa jika massa benda diperbesar maka percepatannya berkurang. Dengan kata lain dapat disimpulkan percepatan benda berbanding terbalik dengan  massa benda.

Pada percobaan berikut, dibuat gaya yang bekerja pada benda (beban) berubah, sedangkan massanya di buat tetap.

Dari percobaan tersebut diperoleh bahwa jika gaya diperbesar maka percepatannya berkurang. Dengan kata lain dapat disimpulkan percepatan benda berbanding terbalik dengan  massa benda.

Dari rumus hukum II Newton yaitu ∑F = m a kita dapat menyimpulkan bahwa gaya sebesar 1 Newton dapat menyebabkan percepatan sebesar 1 m/s² pada sebuah benda yang bermassa 1 kg. Gaya sebesar 2 N dapat menyebabkan percepatan sebesar 1 m/s² pada benda bermassa 2 kg atau percepatan sebesar 2 m/s² pada benda bermassa 1 kg dan seterusnya.

Contoh Soal 

1. Suatu benda yang massanya 2 kilogram dipercepat pada 2,5 m/s2. Berapa resultan gaya yang bekerja pada benda?

Penyelesaian

Diketahui :

m = 2 kg

a = 2,5 m/s²

Ditanya : F =?

Jawab

F = m a = 2. 2,5 = 5 N

2. Sebuah mobil balap mampu menghasilkan gaya sebesar 8000 N. Berapa percepatan mobil balap itu jika massa mobil 1500 kg dan total gesekan antara permukaan jalan dan gesekan angin 5000 N?

Penyelesaian
Pada mobil bekerja dua buah gaya yang saling berlawanan yaitu gaya mesin F dan gaya gesekan f.

Sehingga nilai resultan gayanya F = F - f = 8000 - 500 = 7500 N.

Dengan massa mobil sebesar 1500 kg, diperoleh percepatan

Untuk memperdalam hubungan antara percepatan, gaya dan massa kerjakan kuis berikut (klik di sini)

Bagaimana? Apakah sudah memahami materi ini dengan baik. Uji pemahaman Anda dengan mengerjakan kuis (klik di sini).

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia