4 Contoh soal penerapan hukum Newton pada gerak lurus lift atau elevator
1. Seseorang bermassa 50 kg berada di dalam lift. Percepatan gravitasi = 10 m/s2. Tentukan besar gaya normal yang dikerjakan lantai lift pada orang tersebut jika :
(a) lift diam
(b) lift bergerak ke bawah dengan kecepatan konstan
(c) lift bergerak ke atas dengan percepatan 5 m/s2
(d) lift bergerak ke bawah dengan percepatan 5 m/s2
(e) lift jatuh bebas
2 Contoh soal penerapan hukum Newton pada bidang miring licin (tidak ada gaya gesek)
1. Massa balok adalah 2 kg, percepatan gravitasi = 10 m/s2. Tentukan (a) resultan gaya yang mempercepat balok (b) besar percepatan balok.
Pembahasan
2 Contoh soal penerapan hukum Newton pada bidang miring kasar (ada gaya gesek)
1. Massa balok adalah 2 kg, percepatan gravitasi = 10 m/s2, koefisien gesek statis dan kinetis adalah 0,2 dan 0,1. Apakah balok diam atau bergerak ? Jika balok bergerak, tentukan (a) resultan gaya yang mempercepat balok (b) besar dan arah percepatan balok !
Pembahasan
Hukum kekekalan momentum linear menyatakan bahwa jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada dua benda yang bertumbukan maka momentum benda sebelum tumbukan sama dengan momentum benda setelah tumbukan.
Keterangan :
m1 = massa benda 1, m2 = massa benda 2
Materi Tumbukan tidak lenting
Pada tumbukan lenting sebagian (tumbukan lenting tidak sempurna) berlaku hukum kekekalan momentum sedangkan hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku. Selama terjadi tumbukan, sebagian energi kinetik berubah menjadi energi bunyi, energi panas dan energi dalam. Penggunaan kata lenting menunjukan bahwa setelah bertumbukan kedua benda tidak bergabung menjadi satu atau tidak menempel, tetapi memantul. Contoh tumbukan lenting tidak sempurna adalah tumbukan satu dimensi antara dua kelereng atau dua bola biliard.
Tumbukan antara benda disebut tumbukan lenting sempurna jika momentum dan energi kinetik masing-masing benda sebelum tumbukan sama dengan momentum dan energi kinetik masing-masing benda setelah tumbukan. Dengan kata lain, pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi kinetik. Penggunaan kata lenting, menunjukan bahwa setelah tumbukan, kedua benda tidak bergabung menjadi satu atau tidak saling menempel tetapi memantul.
Pada tumbukan lenting sebagian (tumbukan lenting tidak sempurna) berlaku hukum kekekalan momentum sedangkan hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku. Selama terjadi tumbukan, sebagian energi kinetik berubah menjadi energi bunyi, energi panas dan energi dalam. Penggunaan kata lenting menunjukan bahwa setelah bertumbukan kedua benda tidak bergabung menjadi satu atau tidak menempel, tetapi memantul. Contoh tumbukan lenting tidak sempurna adalah tumbukan satu dimensi antara dua kelereng atau dua bola biliard.
1. Berat (w)
Gaya berat atau biasanya disingkat berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada benda bermassa. Lambang gaya berat adalah w, singkatan dari weight.
Rumus untuk menghitung gaya berat berasal dari rumus hukum II Newton :
F = m a
Diterapkan untuk menghitung gaya berat :
w = m g
Keterangan :
F = gaya (satuan internasional = Newton)
w = gaya berat (satuan internasional = Newton)
m = massa benda (satuan internasional = kg)
a = percepatan (satuan internasional = m/s2)
g = percepatan gravitasi (satuan internasional = m/s2)
1. Pengertian gaya
Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan benda mengalami percepatan. Dengan kata lain, gaya adalah sesuatu yang menggerakan, menghentikan atau mengubah arah gerakan suatu benda.
Gaya merupakan besaran vektor karenanya gaya mempunyai besar dan arah. Lambang gaya adalah F (Force). F adalah lambang umum gaya. Terdapat beberapa jenis gaya dan tidak semua jenis gaya mempunyai lambang F. Satuan internasional gaya adalah kg m/s2 alias 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 lainnya disebut reaksi.
Tanda negatif menjelaskan arah gaya. F aksi bertanda positif, sedangkan F reaksi bertanda negatif. Hal ini menunjukkan bahwa gaya aksi dan gaya reaksi berlawanan arah.
