Pembahasan Soal Materi Hukum Gerak Newton

Hukum Gerak Newton - Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum ini telah dituliskan dengan pembahasaan yang berbeda-beda selama hampir 3 abad, dan dapat dirangkum sebagai berikut:

Hukum Pertama: setiap benda akan memiliki kecepatan yang konstan kecuali ada gaya yang resultannya tidak nol bekerja pada benda tersebut. Berarti jika resultan gaya nol, maka pusat massa dari suatu benda tetap diam, atau bergerak dengan kecepatan konstan (tidak mengalami percepatan). Hal ini berlaku jika dilihat dari kerangka acuan inersial.

Hukum Kedua: sebuah benda dengan massa M mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap M. atau F=Ma. Bisa juga diartikan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan turunan dari momentum linear benda tersebut terhadap waktu.

Hukum Ketiga: gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki besar yang sama, dengan arah terbalik, dan segaris. Artinya jika ada benda A yang memberi gaya sebesar F pada benda B, maka benda B akan memberi gaya sebesar –F kepada benda A. F dan –F memiliki besar yang sama namun arahnya berbeda. Hukum ini juga terkenal sebagai hukum aksi-reaksi, dengan F disebut sebagai aksi dan –F adalah reaksinya.

Ketiga hukum gerak ini pertama dirangkum oleh Isaac Newton dalam karyanya Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, pertama kali diterbitkan pada 5 Juli 1687.Newton menggunakan karyanya untuk menjelaskan dan meniliti gerak dari bermacam-macam benda fisik maupun sistem.Contohnya dalam jilid tiga dari naskah tersebut, Newton menunjukkan bahwa dengan menggabungkan antara hukum gerak dengan hukum gravitasi umum, ia dapat menjelaskan hukum pergerakan planet milik Kepler.

Langsung saja simak Pembahasan Soal Materi Hukum Gerak Newton dibawah ini : 

Nomor 1
Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar.

Berdasar gambar diatas, diketahui:
1) percepatan benda nol
2) benda bergerak lurus beraturan
3) benda dalam keadaan diam
4) benda akan bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya tariknya

Pernyataan yang benar adalah....
a. (1) dan (2) saja
b. (1) dan (3) saja
c. (1) dan (4)
d. (1), (2) dan (3) saja
e. (1), (2), (3) dan (4)

Pembahasan: 
Hitung terlebih dahulu resultan gaya.
F1 + F2 + (– F3) = F1 + F2 – F3 = 12 N + 24 – 36 N = 0 N

Ingat!
Resultan gaya menunjukkan jumlah semua gaya. Gaya positif jika arahnya ke kanan dan negatif jika arahnya ke kiri.

F = 0 (berlaku hukum I Newton) berarti:
1. Percepatan benda nol
2. Benda tidak bergerak karena awalnya diam.
Jawaban: a

Nomor 2
Sebuah mobil truk yang massanya 10.000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Mobil direm dan dalam waktu 20 sekon mobil tersebut berhenti. Gaya rem yang bekerja pada mobil tersebut hingga berhenti adalah...
a. 10.000 N
b. 20.000 N
c. 30.000 N
d. 40.000 N
e. 50.000 N

Pembahasan: 
Diketahui: m = 10.000 kg
v0 = 20 m/s
t = 20 s
v = 0 (berhenti)

Ditanya: = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung percepatan (a) dengan menggunakan persamaan glbb (rumus 1)
v = v0 + a . t

Menghitung menggunakan hukum II Newton.
F = 10.000 kg . – 1 m/s2 = – 10.000 N

Tanda negatif menunjukkan arah gaya rem berlawanan dengan arah gerak mobil
Jawaban: a

Nomor 3
Perhatikan gambar dibawah ini!

Jika massa balok 4 kg dan antara balok dengan lantai tidak ada gesekan, maka balok tersebut dalam keadaan..
a. Diam (tidak bergerak).
b. Bergerak lurus berubah beraturan ke kanan.
c. Bergerak lurus berubah beraturan ke kiri.
d. Bergerak lurus beraturan ke kanan.
e. Bergerak lurus beraturan ke kiri.

Pembahasan
F = 20 N - 32 N = - 12 N

Benda bergerak lurus berubah beraturan ke kiri
Jawaban: c

Nomor 4
Sebuah benda bermassa 1 kg mula-mula bergerak mendatar dengan kecepatan 10 m/s. Kemudian diberi gaya konstan 2 N selama 10 s searah dengan arah gerak benda. Besar kecepatan benda setelah 10 s adalah... 
a. 15 m/s 
b. 20 m/s 
c. 25 m/s 
d. 30 m/s 
e. 35 m/s

Pembahasan
 
Jawaban: d


Nomor 5
Sebuah benda massanya 20 kg bergerak dengan kecepatan 8 m/s. Oleh karena gaya yang bekerja berlawanan arah dengan gerak benda, kecepatan benda menjadi 4 m/s setelah menempuh jarak 12 m. Gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah... 
a. 2 N 
b. 4 N 
c. 8 N 
d. 20 N 
e. 40 N

Pembahasan
Percepatan benda (a):
v² = v0² + 2 . a . s
(4 m/s)² = (8 m/s)² + 2 . a . 12 m
24 m . a = 16 m²/s² – 64 m²/s² = – 48 m²/s²
a = – 2 m/s2
Gaya pada benda (∑F):
∑F = m .a = 20 kg .– 2 m/s2 = – 40 N

Nomor 6
Sebuah mobil dalam keadaan diam di atas jalan yang licin. Gaya tetap sebesar 25.000 N diberikan pada mobil tersebut selama 4 detik sehingga mobil menempuh jarak 200 m. Massa mobil tersebut adalah... 
a. 200 kg 
b. 500 kg 
c. 1000 kg 
d. 5000 kg 
e. 25000 kg

Pembahasan
Percepatan mobil (a):
s = v0 . t + ½ . a . t²
200 m = 0 . 4 s + ½ . a . (4 s)²
8 s² . a = 200 m
a = 25 m/s²
Massa mobil (m):
m = F/a = 25.000  / 25 = 1000 kg
Jawaban: c


Nomor 7
Sebuah benda massanya 2 kg terletak diatas tanah. Benda tersebut ditarik ke atas dengan gaya 30 N selama 2 sekon lalu dilepaskan. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 maka tinggi maksimum yang dicapai benda adalah... 
a. 10 m 
b. 12 m
c. 15 m 
d. 18 m 
e. 20 m

Pembahasan
 
Jawaban: a

Baca Juga : Pembahasan Prediksi Soal UN Fisika IPA SMA/MA 2017

Semoga dengan postingan diatas yang berjudul Pembahasan Soal Materi Hukum Gerak Newton dapat bermanfaat untuk sobatku semuanya, dan apabila berkenan cobalah share untuk temannya yang sedang mencari beberapa refrensi untuk materi belajar dirumah tentang soal hukum newton diatas. Cobalah share di facebook ataupun media social lainnya.

Share this post