Makalah KLMPK 6 Penerapan Hukum Newton [PDF]

Citation preview

Makalah



PENERAPAN HUKUM NEWTON Dosen Pengampuh : Muhammad Jarnawi, S. Pd., M.Pd.



Disusun oleh Kelompok 6 1. Megawati L. Binangkari A24120029 2. Sukmawati A24120021 3. Dewa Nyoman Sadewa A24120035 4. Wahida Sukarto A24120017



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIDKAN UNIVERSITAS TADULAKO 2021



DAFTAR ISI



DAFTAR ISI..................................................................................................…..2 KATA PENGANTAR....................................... ...................................................3 BAB I. PENDAHULUAN............................. ......................................................4 A. Latar Belakang..........................................................................................4 B. Rumusan Masalah.....................................................................................4 BAB II. PEMBAHASAN............................................................... ............... …..5 A. Gerak pada bidang datar ..................................................................... …..5 B. Penerapan hukum Newton pada bidang datar………………………. …..6 a) Gerak dua benda yang bersentuhan......................................................7 1. Dua buah benda bersentuhan dibidang datar licin..........................7 2. Dua buah benda bersentuhan dibidang datar kasar.........................9 3. Benda diam…………………….....................................................10 4. Benda bergerak…………………………………………………...11 C. Penerapan hukum Newton pada bidang miring………………………….13 a) Gerak lift… …………………………………………………………14 1. Lift diam ………………………………………………………14 2. Lift bergerak dengan kecepatan konstan………………...........15 3. Lift bergerak dipercepat keatas ………………………….........15 4. Lift bergerak diperlambat keatas…..............................................16 5. Lift bergerak dipercepat kebawah …………………………….16 6. Tali lift putus………………………………………….............17 D. Gerak benda dihubungkan katrol……………………………..................18 BAB III. PENUTUP............................................................................................21 A. Kesimpulan.......................................... …………………………………21 B. Saran.........................................................................................................21 DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................22



KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa. Atas rahmat dan hidayah-Nya, kami dapat menyelesaikan tugas makalah yang berjudul "Penerapan Hukum Newton" dengan tepat waktu. Makalah disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Konsep Dasar Sekolah I. Selain itu, makalah ini bertujuan menambah wawasan tentang hukum Newton bagi para pembaca dan juga bagi kami. Kami mengucapkan terima kasih kepada Bapak Muhammad Jarnawi, S. Pd., M.Pd. selaku dosen Mata Kuliah Konsep Dasar Fisika Sekolah I. Ucapan terima kasih



juga



disampaikan



kepada



semua



pihak



yang



telah



membantu



diselesaikannya makalah ini. Kami menyadari makalah ini masih jauh dari sempurna. Oleh sebab itu, saran dan kritik yang membangun diharapkan demi kesempurnaan makalah ini. Palu, 1 September 2021



Penyusun



BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Hukum Newton merupakan hukum yang menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum Newton ini memiliki tiga jenis yakni Hukum Newton I, Hukum Newton II dan Hukum Newton III. Bunyi hukum I Newton “Setiap benda akan mempertahankan keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya yang bekerja untuk mengubahnya”. Hukum I Newton ini menjelaskan bahwa setiap benda yang diam akan tetap diam, dan setiap benda yang sedang bergerak akan terus bergerak, selama tidak ada resultan gaya yang diberikan atau bekerja pada benda tersebut. Bunyi Hukum Newton II "Percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya". Artinya, semakin besar gaya yang diberikan pada suatu benda, maka percepatan benda juga semakin besar. Sebaliknya, semakin besar massa benda, maka percepatan benda justru semakin kecil. Bunyi Hukum Newton III adalah “Untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah: atau gaya dari dua benda pada satu sama lain selalu sama besar dan berlawanan arah”. Maksudnya adalah setiap benda yang kita berikan gaya aksi, maka benda tersebut akan kembali memberikan gaya reaksi yang sama besar terhadap kita dengan arah berlawanan. 1.2 TUJUAN 1. Untuk megetahui penerapan hukum newton pada gerak bidang datar; 2. Gerak dua benda yang bersentuhan; 3. Gerak pada bidang miring; 4. Gerak lift 5. Gerak benda dihubungkan katrol



BAB II PEMBAHASAN 2.1 Gerak Pada Bidang Datar



Dari gambar diatas gaya terbentuk dari dorongan kita, ternyata hasil kali dari percepatan dan massa pada benda tersebut. Dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut :



∑ F=m. a Coba kita amati gambar dibawah ini :



Gambar diatas merupakan gambar gerak kubus pada ditarik oleh sebuah tali secara horizontal. Tali tersebut membentuk sudut, maka reultan gaya pada gerak horizontal Fx adalah resultan gaya dikalikan dengan cos θ. persamaannya dapat ditulis sebagai berikut :



∑ Fx=mg cos θ Untuk mencari suatu percepatan benda saat ditarik. Maka persamaan dapat dilihat sebagai berikut : a=g cos θ/m Jika bidang datar tersebut kasar, maka terdapat pula gaya gesek pada resultan gaya tersebut. Contoh Soal :



Sebuah benda ditarik dengan sebuah tali yang membentuk sudut 600 . Jika massa benda tersebut adalah 20 kg dan percepatan gravitasi 10 ms-2 tentukan gaya yang bekerja pada benda tersebut! Pembahasan : Soal tersebut adalah soal tentang penerapan hukum terhadap bidang datar karena tidak disebutkan koefisien gaya gesek maka kita anggap lantai licin Diketahui : m=20 kg g=10 ms−2 θ=60 ° Jawab :



∑ F=m. a Karena tali yang benarik benda tersebut terdapat gaya menuju ke arah horizontal :



∑ Fx=mg cos θ Fx=20.10 cos 60 Fx=200.0,5 Fx=100 N Penerapan Hukum Newton Dua Benda Bergerak Pada Bidang Datar. Jika ada dua buah saling bersentuhan, diletakkan pada bidang datar dan diberi gaya sehingga kedua benda tersebut bergerak. Maka kedua tersebut memiki gaya kontak yang besarnya sama. Tetapi arahnya berlawanan. Gaya bekerja pada benda pertama adalah



∑ F−N ab=m1. asedangkan gaya yang bekerja



pada beda kedua adalah



∑ F=N ba . akita



bisa menulis kembali persamaan



baru dari peramaan diatas. Sebagai berikut. F−mb ×a=ma × a F=m a ×a+ mb × a F=( m a +m b ) a atau a=



F m a +m b



sedankang gaya kontak pada dua benda tersebut adalah N ab=



mb ma F atau N ba= F ma +mb ma +mb



2.2 Gerak Dua Benda yang Bersentuhan Newton menyatakan bahwa jika suatu gaya (aksi) diberikan pada suatu benda, maka benda tersebut akan memberikan gaya (reaksi) yang sama besar dan berlawanan arah dengan gaya yang diberikan. Secara matematis rumus Hukum III Newton ini dapat kita tuliskan sebagai berikut. F aksi =−Freaksi Dua buah gaya merupakan pasangan gaya aksi-reaksi jika kedua gaya tersebut memiliki sifat-sifat sebagai berikut.  



Sama besar







Berlawanan arah







Bekerja pada dua objek yang berbeda



Dua Benda Bersentuhan di Bidang Datar Licin



Dua buah benda bermassa m1 dan m2 bersentuhan di atas bidang datar licin. Kemudian pada benda 1 diberi gaya dorong ke kanan sebesar F. Gambar garis-garis gaya yang bekerja pada benda ditunjukkan pada gambar di atas. Ketika benda 1 diberi gaya F, maka benda 1 akan memberikan gaya aksi F12 kepada benda 2. Sesuai dengan hukum III Newton, benda 2 juga akan memberi gaya reaksi F21 kepada benda 1. Dengan demikian, gaya F12 dan F21 merupakan pasangan gaya aksi-reaksi sehingga besar F12 = F21 tetapi dengan arah yang berlawanan. Gaya F12 bekerja pada benda 2 dan gaya F21 bekerja pada benda 1. Karena bidang datar licin sehingga tidak ada gesekan antara bidang dengan permukaan dua benda, maka setelah diberi gaya F ke kanan tentunya dua benda tersebut akan bergerak ke kanan.  Persamaan Hukum Newton pada keadaan ini adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y Benda 1



∑ FY =ma N 1−w1=m 1 a Karena tidak ada gerak dalam sumbu-Y, maka a = 0 sehingga N 1−w1=0 N 1=w1 N 1=m1 g … … … … … … … … … … Pers .(1) Benda 2



∑ FY =ma N 2−w2=m2 a Karena tidak ada gerak dalam sumbu-Y, maka a = 0 sehingga



N 2−w2=0 N 2=w2 N 2=m2 g … … … … … … … … … … … Pers .(2)Resultan gaya pada sumbu-X Benda 1



∑ FX=ma F−F 12=m1 a … … … … … … … … Pers .(3) Benda 2



∑ FX=ma F−F 12=m2 a … … … … … … … … Pers .( 4) Karena F12 = F21 maka persamaan (3) di atas dapat kita tulis ulang sebagai berikut. F−F 21=m1 a F−m2 a=m1 a F=m1 a+m2 a F=a ( m1 +m2 ) a=



F … … … … … … … … … … Pers .(5) ( m1+ m2 )



Dengan demikian, rumus percepatan pada gerak dua benda yang saling bersentuhan di bidang datar licin adalah sebagai berikut a=



F m1 +m 2



Dari rumus percepatan tersebut, kita dapat menentukan persamaan gaya interaksi atau gaya kontak antara benda 1 dan benda 2 sebagai berikut.



F 12=m2 a F 12=m2



F 12=



{



{(



F m1 +m 2 )



}



m2 F … … … … … … … … … … Pers .(6) m1+ m2



}



Karena F12 = F21 maka rumus gaya kontak gaya interaksi antara benda 1 dan benda 2 adalah sebagai berikut. F 12=F 21=



m2 F m 1+ m2



Keterangan: N = Gaya Normal (N) w = gaya berat (N) F = gaya dorong (N) F12 = gaya kotak benda 1 terhadap benda 2 F21 = gaya kotak benda 2 terhadap benda 1 m1 = massa benda 1 (Kg) m2 = massa benda 2 (Kg) a = percepatan benda (m/s2) g = percepatan graavitasi bumi (m/s2)



Dua Benda Bersentuhan di Bidang Datar Kasar



Jika pada bidang datar licin, setelah benda 1 diberi gaya dorong ke kanan kedua benda akan bergerak maka pada bidang datar kasar, kedua benda bisa diam atau kedua benda bergerak ke kanan. Hal ini disebabkan karena pengaruh gaya gesek f1 (antara permukaan benda 1 dan bidang) serta gaya gesek f2(antara permukaan benda 2 dan bidang). Perhatikan gambar garisgaris gaya yang bekerja pada kedua benda di atas. Benda Diam Benda diam dapat terjadi apabila F=f 1+ f 2 sehingga gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek statis (fs). Jika koefisien gesek statis antara benda 1 dan benda 2 terhadap bidang adalah μs1 dan μs2 maka persamaan hukum Newton pada gerak kedua benda adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y Resultan gaya pada sumbu-Y untuk kasus bidang datar kasar baik benda diam ataupun bergerak akan sama dengan resultan gaya pada sumbu-Y untuk bidang datar licin sehingga kita dapatkan persamaan sebagai berikut N 1=m1 g N 2=m2 g Resultan gaya pada sumbu-X Benda 1



∑ FX=m F – fs 1 – F12=m1 a



F – μs 1 N 1 – F 12=m1 a Karena N1 = m1g maka rumus gaya geseknya adalah fs1 = μs1m1g sehingga F – μs 1m 1 g – F 12 =m 1 a Karena benda diam maka a = 0 sehingga F – μs 1m1 g – F 21=0



F=μs 1 m1 g+ F21 … … … … … … … … .. Pers .(7) Benda 2 ΣFX=ma F 12 – f s 2=m 2 a F 12 – μ s 2 N 2=m2 a Karena N2 = m2g maka rumus gaya geseknya adalah fs2 = μs2m2g sehingga F 12 – μ s 2 m2 g=m2 a Karena benda diam maka a = 0 sehingga F 12 – μ s 2 m2 g=0



F 12=μ s2 m 2 g … … … … … … … … .. Pers .(8) Karena F12 = F21 maka persamaan (7) dapat kita tulis ulang sebagai berikut. F=μ s 1 m1 g+ F 21 F=μ s 1 m 1 g+ μ s 2 m 2 g F=g(μ s1 m1 + μ s 2 m2 ) Dengan demikian, besar gaya F maksimum agar kedua benda tetap diam di atas bidang datar kasar dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut. F=g ( μs 1 m1 + μ s 2 m 2 )



Benda Bergerak Benda bergerak ke kanan dapat terjadi apabila F > f1 + f2. Karena bergerak, gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetis (fk). Jika koefisien gesek kinetik antara benda 1 dan benda 2 terhadap bidang adalah μk1 dan μk2 maka persamaan hukum Newton pada gerak kedua benda adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X Benda 1 ΣFX=ma F – f k 1 – F 21=m 1 a F – μ k 1 N 1 – F 21=m1 a Karena N1 = m1g maka rumus gaya geseknya adalah fk1 = μk1m1g sehingga F – μ k 1 m 1 g – F21=m 1 a F – F 21=m1 a+ μ k 1 m1 g … … … … … … … … .. Pers .(9) Benda 2 ΣFX=ma F 12 – f k 2=m2 a F 12 – μ k 2 N 2=m 2 a Karena N2 = m2g maka rumus gaya geseknya adalah fk2 = μk2m2g sehingga F12 – μk2m2g = m2a F12 = m2a + μk2m2g …………………….. Pers. (10) Karena F12 = F21 maka persamaan (9) dapat kita tulis ulang sebagai berikut. F – F21 = m1a + μk1m1g F – m2a + μk2m2g = m1a + μk1m1g



F + μk2m2g – μk1m1g  = m1a + m2a F + g(μk2m2 – μk1m1) = a(m1 + m2) a = {F + g(μk2m2 – μk1m1)}/(m1 + m2) …………………….. Pers. (11) Dengan demikian, besar percepatan kedua benda yang bergerak pada bidang datar kasar setelah diberi gaya dorong F dapat ditentukan dengan rumus berikut. a=



F + g ( μk 2 m2 −μ k 1 m 1 ) m 1 +m 2



Jika kita masukan rumus percepatan pada persamaan (11) ke persamaan (10) maka kita peroleh rumus gaya interaksi atau gaya kontak antara benda 1 dan benda 2 yang bergerak di bidang datar kasar sebagai berikut. F 12=



m2 { F+ m1 ( μk 2 g−μk 1 g ) } m1 +m2



Apabila koefisien gesek antara benda 1 dan benda 2 terhadap bidang adalah sama, maka rumus gaya kontak kedua benda tersebut adalah sebagai berikut. F 12=



m2 F m1 +m2



Keterangan: N = gaya normal (N) w = gaya berat (N) F = gaya dorong (N) F12 = gaya kotak benda 1 terhadap benda 2 F21 = gaya kotak benda 2 terhadap benda 1 f = gaya gesek (N) fs1 = gaya gesek statis benda 1 dengan bidang



fs2 = gaya gesek statis benda 2 dengan bidang u s1 = Koefisien gesek statis benda 1 dengan bidang us2 = Koefisien gesek statis benda 2 dengan bidang u k1 = Koefisien gesek kinetis benda 1 dengan bidang uk2 = Koefisien gesek kinetis benda 2 dengan bidang m1 = massa benda 1 (Kg) m2 = massa benda 2 (Kg) a = percepatan benda (m/s2) g = percepatan graavitasi bumi (m/s2) 2.3 Penerapan Hukum Newton Terhadap Gerak Benda Pada Bidang Miring. Hukum newton juga berlaku terhadap gerakbenda pada bidang miring. Terutama pada sudut yang dibentuk oelh bidang miring tersebut. Jika sebuah benda diluncurkan kesebuah bidang miring maka benda tersebut akan meluncur kebawah dengan percepatan tertentu. Benda yang diluncurkan pada bidang miring menerapkan hukum newton sehingga benda bisa bergerak. Persamaan penerapan hukum newton terhadap benda yang bergerak pada bidang miring adalah



∑ F=m. a Keterangan : F = gaya (N) m = massa (kg) a = percapatan ms-2 Karena pada bidang miring sumbu X sejajar dengan Bidang miring dan sumbu Y tegak lurus denga bidang miring maka gaya berat pada benda tersebut adalah



Komponen gaya berat pada sumbu Y adalah WY = mg cos θ Keterangan : WX = gaya berat pada sumbu X (N) WY = gaya berat pada sumbu Y (N) θ = sufut yang dibentuk oleh bidang miring (o) Komponen gaya berat pada sumbu X adalah WX Sedangkan gaya-gaya yang bekerja



pada



sumbu



Y



adalah



ΣFX =



WX =



mg



sin



θ



Maka pada resultan gaya dapat ditulis sebagai berikut : ΣF = N – WY dapat ditulis ΣFY = N – mg cos θ. karena benda pada sumbu Y tidak bergerak maka ΣFY = 0. sehingga hanya WX yang bergerak dengan percepatan tertentu maka WX ΣFX = WX = mg sin θ Gerak Bidang miring merupakan penerapan hukum newton maka persamaan penerapannya adalah ΣF = m.a mg sin θ = m.a atau dapat diitulis persamaan percepatannya adalah a = g sin θ Contoh Soal Sebuah kotak memiliki massa 10 kg diluncurkan pada bidang miring dngan sudut kemiringan bidang tersebut adalah 60 derajat. Jika gaya gesek diabaikan dan percepatan gravitasi 10 ms-2. tentukan percepatan benda saat meluncur pada bidang miring tersebut Pembahasan : Percepatan benda dapat dicari dengan persamaan dengan penerapan hukum II sebagai berikut : Diketahui :



m = 10 kg θ = 60o g = 10 ms-2 Diatanya : percepatan balok pada bidang miring…..? Jawab : mg sin θ = m.a a = g sin θ a = 10 sin 30o a = 10 . 0,5 a = 5 ms-2 2.4 Gerak lift Lift Diam



Seorang anak berada di dalam lift yang diam seperti yang diilustrasikan pada gambar di atas. Di dalam lift, gaya yang kita tinjau adalah gaya yang arahnya vertikal sesuai dengan arah gerak lift yang juga vertikal. Pada lift yang berada dalam kondisi diam berlaku Hukum I Newton dan dapat dituliskan dalam bentuk persamaan sebagai berikut. ΣF = 0 N – w = 0 N = w ………. Pers. (1)



Karena gaya normal sama dengan berat, maka ketika kita berada di dalam lift yang diam, kita tidak merasakan perubahan berat badan. Lift Begerak Dengan Kecepatan Konstan



Berdasarkan Hukum I Newton, benda yang bergerak dengan kecepatan tetap atau konstan, resultan gayanya sama dengan nol (v = konstan, maka a = 0 sehingga ΣF = 0). Karena tidak ada gaya lain yang mempengaruhi berat, maka kita tidak merasakan perubahan berat badan. Jadi, berat badan kita di dalam lift yang bergerak ke atas maupun ke bawah dengan kecepatan konstan, sama dengan berat badan kita ketika diluar lift. Pada keadaan ini juga berlaku persamaan (1) N = w. Lift Bergerak Dipercepat ke Atas



Apa yang kalian rasakan saat berada di dalam lift yang bergerak dipercepat ke atas? Saat lift bergerak vertikal ke atas dengan percepatan a, lantai lift juga memberikan percepatan yang sama terhadap kita. Karena lift memiliki percepatan, pada kasus ini berlaku Hukum II Newton sebagai berikut. ΣF = ma



Sebagai acuan pada lift yang bergerak naik, gaya-gaya yang searah dengan arah gerak lift (ditunjukkan pada arah v) diberi tanda positif dan yang berlawanan dengan arah gerak lift diberi tanda negatif. N – w = ma N – mg = ma N = ma + mg N = m(a + g) ………. Pers. (2) Dari persamaan (2) tersebut N > w, akibatnya badan kita terasa bertambah berat. Lift Bergerak Diperlambat ke Atas



Gambar di atas memperlihatkan seorang anak berada di dalam lift yang bergerak ke atas dengan perlambatan –a. Sama halnya seperti lift yang bergerak ke atas dengan percepatan a (dipercepat), pada lift yang bergerak ke atas dengan perlambatan –a (diperlambat) juga berlaku Hukum II Newton hanya saja yang membedakan adalah harga percepatannya. ΣF = ma N – w = m(–a) N – mg = –ma N = mg – ma N = m(g – a) ………. Pers. (3)



Lift Bergerak Dipercepat ke Bawah



Pada saat kita berada di dalam lift yang bergerak dipercepat ke atas, kita merasakan badan kita bertambah berat. Lalu bagaimanakah jika kita berada di dalam lift yang bergerak dipercepat ke bawah? Pada saat lift bergerak dipercepat ke bawah, berlaku Hukum II Newton sebagai berikut. ΣF = ma Sebagai acuan pada lift yang bergerak turun, gaya-gaya yang searah dengan arah gerak lift diberi tanda positif dan yang berlawanan dengan arah gerak lift diberi tanda negatif. w – N = ma mg – N = ma N = mg – ma N = m(g – a) ………. Pers. (4) Jika kita bandingkan, ternyata rumus gaya normal pada lift yang bergerak diperlambat ke atas itu sama dengan rumus gaya normal pada lift yang bergerak dipercepat ke bawah, persamaan (3) = persamaan (4). Dari persamaan (4) menunjukkan bahwa N < w, sehingga ketika kita berada di dalam lift yang bergerak dipercepat ke bawah, badan kita akan terasa menjadi lebih ringan. Tali Lift Putus



Apakah yang akan kita rasakan saat berada di dalam lift dan tiba-tiba talinya putus? (Tentu kita tidak ingin hal semacam ini terjadi, akan tetapi ini hanya sebuah permisalan saja). Kita akan merasakan “seolah-olah” badan kita melayang dan tidak memiliki berat sama sekali. Lalu bagaimanakah Hukum Newton menjelaskan peristiwa ini? Apabila tali lift putus, berarti lift dan orang di dalamnya mengalami gerak jatuh bebas. Pada gerak jatuh bebas, benda akan mengalami percepatan sebesar percepatan gravitasi bumi. Berdasarkan Hukum II Newton maka: ΣF = ma w – N = ma mg – N = ma N = mg – ma N = m(g – a) Pada gerak jatuh bebas a = g, sehingga N = m(g – g) N = m(0) N=0 Karena N = 0, maka kita merasa “seolah-olah” kehilangan berat badan kita. Catatan Penting: Berdasarkan Hukum III Newton, gaya normal yang yang dikerjakan alas lift terhadap kaki penumpang lift sama dengan gaya tekan kaki penumpang pada alas lift. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa, gaya normal juga berperan sebagai gaya tekan kaki pada alas atau lantai lift. 2.5 Gerak benda dihubungkan katrol Untuk bisa memahami penerapan hukum Newton pada gerak benda-benda yang dihubungkan tali melalui katrol secara mudah, ada baiknya kalian pelajari lebih dahulu mengenai penerapan hukum Newton pada gerak dua benda yang dihubungkan tali di bidang datar. Konsep gerak benda pada sistem katrol pada dasarnya sama dengan konsep gerak benda yang dihubungkan tali di bidang datar. Agar lebih paham, coba kalian perhatikan gambar berikut.



Gambar di atas menunjukkan dua buah balok 1 dan 2 yang dihubungkan dengan seutas tali melalui sebuah katrol yang licin dan massanya diabaikan. Apabila massa balok 2 lebih besar dari massa benda 1 (m2 > m1) maka balok 1 akan bergerak naik dan balok 2 akan bergerak turun dengan percepatan masing-masing balok adalah sama yaitu sebesar a. Dalam menentukan persamaan gerak berdasarkan Hukum II Newton, kita pilih gaya-gaya yang searah dengan perpindahan benda diberi tanda positif (+) sedangkan gaya-gaya yang berlawanan arah dengan perpindahan benda diberi tanda negatif (–). Benda (balok) 1 bergerak naik maka perpindahannya ke atas sehingga gaya-gaya yang arahnya ke atas berharga positif dan gayagaya yang arahnya ke bawah berharga negatif. Untuk benda 2 yang bergerak turun, perpindahan benda tersebut adalah ke bawah sehingga gaya-gaya yang arahnya ke bawah berharga positif dan gayagaya yang arahnya ke atas berharga negatif. Dengan demikian, resultan gayagaya yang bekerja pada benda 1 dan benda 2 menurut hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan Gaya yang Bekerja pada Balok 1 ΣF1 = m1a T1 – w1 = m1a T1 – m1g = m1a T1 = m1a + m1g .…………….. Pers. (1) Resultan Gaya yang Bekerja pada Balok 2 ΣF2 = m2a w2 – T2 = m2a m2g – T2 = m2a .…………….. Pers. (2)



Karena massa katrol dan gaya gesek pada katrol diabaikan, maka selama sistem bergerak besarnya gaya tegangan tali pada kedua ujung tali adalah sama yaitu T1 = T2 = T1’ = T2’. Dengan demikian, apabila kita subtitusikan persamaan (1) ke persamaan (2) kita dapatkan persamaan berikut. m2g – T2 = m2a m2g – (m1a + m1g) = m2a m2g – m1a – m1g = m2a m1a + m2a = m2g – m1g a(m1 + m2) = g(m2 – m1) a = g(m2 – m1)/(m1 + m2) .…….. Pers. (3) Dengan demikian, besar percepatan pada gerak benda-benda yang dihubungkan tali melalui sebuah katrol licin dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut.



Dari rumus percepatan di atas, kita dapat menentukan besar gaya tegangan tali yang bekerja baik pada benda 1 maupun benda 2 karena T1 = T2. Untuk menentukan rumus gaya tegangan tali, kita subtitusikan rumus percepatan pada persamaan (3) ke persamaan (1) sebagai berikut. T1 = m1a + m1g T1 = {m1 g(m2 – m1)/(m1 + m2)} + m1g T1 = {m1m2g – m12g)/(m1 + m2)} + m1g T1 = (m1m2g – m12g + m12g + m1m2g)/(m1 + m2) T1 = 2m1m2g/(m1 + m2) .…….. Pers. (4) Jadi besar gaya tegangan tali yang bekerja pada kedua balok dapat kita tentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut.



Keterangan: w = Gaya berat (N)



T1 = Gaya tegangan tali pada benda 1 (N) T1’ = Gaya tegangan tali pada katrol terhadap benda 1 (N) T2 = Gaya tegangan tali pada benda 2 (N) T2’ = Gaya tegangan tali pada katrol terhadap benda 2 (N) m1 = Massa benda 1 (kg) m2 = Massa benda 2 (kg) a = Percepatan benda (m/s2) g = Percepatan gravitasi bumi (m/s2) Agar kalian lebih memahami tentang penerapan hukum Newton pada gerak benda-benda yang dihubungkan tali melalui katrol, perhatikan contoh soal dan pembahasannya berikut ini.



BAB III PENUTUP 1.3 KESIMPULAN Kesimpulan dari makalah ini yaitu sebagai berikut: Dari kajian diatas dapat disimpulkan bahwa hukum I Newton berlaku pada benda kecepatannya konstan atau tidak memiliki percepatan, sedangkan hukum II Newton berlaku pada benda yang kecepatannya tidak tetap sehingga memiliki nilai percepatan. Dalam penyelesaian soal perlu dicermati adanya percepatan dalam sistem yang dimaksud atau tidak. Hukum-hukum Newton adalah hukum yang mengatur tentang gerak. Hukum I Newton berbunyi Jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol maka benda diam akan tetap diam dan benda bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan. Hukum II Newton berbunyi Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan besar gaya itu dan berbanding terbalik dengan massa benda itu. Hukum III Newton berbunyi bila suatu benda melakukan gaya pada benda lainnya, maka akan menimbulkan gaya yang besarnya sama dengan arah yang berlawanan. Dimana : F aksi = - F reaksi 8 Penerapan hukum Newton pada gerak benda di bidang miring yang licin hampir sama seperti gerak pada bidang datar, hanya saja benda yang bergerak pada bidang tersebut dibuat dengan kemiringan sudut tertentu. Oleh karena itu untuk memudahkan memahaminya, kita anggap bidang miring tersebut adalah sumbu x, sedangkan yang tegak lurus pada bidang miring ialah sumbu y. 1.4 SARAN Penulis berharap saran dan kritik dari pembaca, agar kedepannya menjadi acuan kamu dapam membyat malakah yang lebih baik lagi.



DAFTAR PUSTAKA



Larasati, Zara, 2021 “Bunyi Hukum Newton dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari | Fisika Kelas 8”. https://www.ruangguru.com/blog/hukum-newton Diakses pada 4 september 2021 Aditya, rifan, 2020 “Bunyi Hukum Newton I, II dan III dan Penerapannya” https://www.suara.com/tekno/2020/12/02/131156/bunyi-hukum-newton-i-ii-dan-iiidan-penerapannya?page=all Diakses pada 4 september 2021 Isanggar, 2019 “Penerapan Hukum Newton Pada Gerak Bidang Datar dan Miring Beserta Contohnya.” https://isanggar.com/penerapan-hukum-newton-pada-gerakbidang-datar-dan-miring-beserta-contohnya/ diakses pada 04 september 2021 https://www.fisikabc.com/2017/07/gerak-2-benda-yang-bersentuhan-di-bidangdatar.html https://www.fisikabc.com/2017/08/gerak-benda-di-dalam-lift.html https://www.fisikabc.com/2017/07/gerak-benda-yang-dihubungkan-sebuah-katrol.html