Dokumen tersebut membahas tentang hukum-hukum Newton yang menerangkan tentang gaya dan gerak, termasuk hukum inersia, hukum pergerakan, dan hukum aksi-reaksi. Secara khusus dijelaskan tentang pengertian gaya, contoh-contoh aplikasinya, dan satuan gaya dalam sistem satuan internasional.

1. 1
BAB V
Hukum Newton
5.1. Pengertian Gaya.
Gaya merupakan suatu besaran yang menyebabkan benda
bergerak. Gaya juga dapat menyebabkan perubahan pada benda
misalnya perubahan bentuk, sifat gerak benda, kecepatan, dan
arah gerak benda.
Contoh :
a. Ketika seseorang mendorong mobil yang mogok artinya orang tersebut
memberikan gaya pada mobil itu.
b. Sebuah mesin mengangkat lift, atau martil memukul paku, atau angin meniup
daun-daun pada sebuah pohon disebabkan adanya gaya.
Sebuah gaya memiliki nilai dan arah, sehingga merupakan
besaran vektor yang mengikuti aturan-aturan operasi vektor.
 Untuk mengukur besar atau kekuatan gaya, dapat
dilakukan dengan menggunakan Neraca Pegas.
 Satuan Gaya menurut SI adalah Newton (N).
5.2. Hukum I Newton
Hukum I Newton menyatakan bahwa:
“Setiap benda tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak
dengan laju tetap, kecuali jika diberi gaya total yang tidak nol.”
Kecenderungan sebuah benda untuk memperta-hankan keadaan
diam atau gerak tetapnya pada garis lurus disebut inersia (
kelembaman ). Sehingga, Hukum I Newton sering disebut juga
Hukum Inersia.
Setiap benda di dunia ini pasti dipengaruhi oleh gaya. Hukum
I Newton berlaku untuk semua benda yang dipengaruhi gaya tetapi
resultannya nol. Sehingga Hukum I Newton dapat dirumuskan
sebagai berikut :
  0F
Artinya, jika resultan gaya yang bekerja pada benda nol maka
benda dapat mempertahankan diri.

2. 2
Contoh soal 1 :
Sebuah balok bermassa 5 kg ( berat w = 50 N ) digantung dengan
tali dan diikatkan pada atap. Jika balok diam maka berapakah
tegangan talinya?
Penyelesaian :
Gaya-gaya yang bekerja pada balok seperti Gambar berikut :
Karena balok diam maka berlaku Hukum I Newton.
Σ F = 0
T − W = 0
T = W
T = 50 N
Jadi, Gaya tegangan tali ( T ) adalah 50 N
Contoh soal 2 :
Balok bermassa 20 kg berada di atas bidang miring licin dengan
sudut kemiringan 30o
. Jika Ucok ingin mendorong ke atas dengan
kecepatannya tetap maka berapakah gaya yang harus diberikan
oleh Ucok?
Penyelesaian :
m = 20 kg; g = 10 m/s2
; θ = 30o
w = m g = 20.10 = 200 N
Gaya dorong Ucok F harus dapat mengim-bangi gaya berat.
Balok bergerak ke atas dengan kecepatan tetap berarti masih
berlaku Hukum I Newton sehingga memenuhi persamaan
berikut :

3. 3
Σ F = 0
F − w sin 30o
= 0
F = w sin 30o
= 200 . 0,5
= 100 N
5.3. Hukum II Newton
Suatu gaya total yang diberikan pada sebuah benda dapat
menyebabkan kecpatannya bertam-bah atau berkurang, tergatung
dari arah gayanya.
 Jika gaya total mempunyai arah yang berlawanan dengan
arah gerak benda, maka gaya tersebut akan memperkecil
kecepatan benda.
 Jika arah gaya total yang bekerja searah dengan arah gerak
benda, maka kecepatan benda akan bertambah.
Karena perubahan kecepatan adalah percepat-an, berarti gaya
total pada benda dapat menyebabkan percepatan. Atau, jika
resultan gaya pada benda tidak nol ( ΣF ≠ 0 ) maka benda itu akan
mengalami percepatan.
Hukum II Newton menyatakan bahwa :
“Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total
yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan
massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang
bekerja padanya.”
Hukum II Newton tersebut dirumuskan secara matematis dalam
persamaan:
m
F
a
 atau amF .
Dimana :
a = percepatan (m/s2
)
m = massa benda (kg)
∑F = resultan gaya (N)
Menurut SI, satuan Gaya adalah Newton (N). Dengan
demikian, Satu Newton adalah gaya yang diperlukan untuk

4. 4
memberikan percepatan sebesar 1 m/s2
kepada massa 1 kg. Dalam
sistem cgs, satuan gaya adalah dyne.
1 N = 1 kg.m/s2
1 dyne = 1 g.cm/s2
Jadi : 1 dyne = 10-5
N
Contoh soal 3 :
Jika suatu benda diberi gaya 20 N, benda tersebut memiliki
percepatan 4 m/s2
. Berapakah percepatan yang dialami benda
tersebut jika diberi gaya 25 N ?
Penyelesaian:
Diketahui :
F1 = 20 N ; a1 = 4 m/s2
; F2 = 25 N
Pada kasus ini, massa benda (m) adalah tetap. Ketika diberi
gaya F1 = 20 N, benda mengalami percepatan a1 = 4 m/s2
,
sehingga massa benda :
kg
sm
N
a
F
m 5
/4
20
2
1
 
Pada saat diberi gaya F2 sebesar 25 N, maka percepatan yang
dialami benda menjadi:
22
/4
5
25
sm
kg
N
m
F
a 

Contoh soal 4 :
Balok A bermassa 4 kg diletakkan di atas balok B yang bermassa 6
kg. Kemudian balok B ditarik dengan gaya F di atas lantai
mendatar yang licin sehingga gabungan balok itu mengalami
percepatan 1,8 m/s2
. Jika tiba-tiba balok A terjatuh maka
berapakah percepatan yang dialami oleh balok B saja?
Penyelesaian :
mA = 4 kg
mB = 6 kg
a1 = 1,8 m/s2

5. 5
Pada saat balok pertama ( mA ) masih bergabung dengan
balok kedua ( mB ) di gambarkan seperti pada Gambar berikut
:
F = m a
= (mA + mB) . a1
= (4 + 6) . 1,8
= 18 N
Pada saat balok pertama ( mA ) terjatuh, maka gaya F hanya
mempengaruhi balok kedua ( mB ) di gambarkan seperti pada
Gambar berikut :
F = mB . a2
18 = 6 . a2
6
18
2 a
= 3 m/s2
Maka, percepatan yang dialami oleh balok B saja adalah 3
m/s2
.
5.4. Hukum III Newton
Dari pengamatan membuktikan bahwa apabila gaya diberikan
pada sebuah benda maka benda tersebut akan memberikan gaya
balik kepada sumber gayanya.
Misalnya :
ketika tangan seseorang mendorong meja, ternyata meja tersebut juga
memberikan gaya kembali kepada tangan.

6. 6
Hukum III Newton menyatakan bahwa :
“Ketika suatu benda pertama memberikan gaya pada benda
kedua, benda kedua tersebut memberikan gaya yang sama besar
tetapi berlawanan arah terhadap benda pertama.”
Hukum III Newton ini disebut juga sebagai Hukum aksi-reaksi,
artinya “untuk setiap aksi ada reaksi yang sama dan berlawanan
arah”.
Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :
reaksiaksi FF 
Dua gaya aksi-reaksi memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
 sama besar
 berlawanan arah
 terjadi pada dua benda yang saling berinteraksi
5.5. Berat, Gaya Normal dan Gaya Gesek
Hukum-hukum Newton dapat digunakan untuk menganalisa atau
menyelesaikan suatu permasa-lahan fisika berdasarkan gaya-gaya
yang bekerja.
Tiga jenis gaya yang perlu kita ketahui adalah berat, gaya normal,
dan gaya gesek.
 Berat adalah gaya gravitasi bumi yang dirasakan oleh benda-
benda di sekitar bumi. Berat disimbolkan dengan w dan
satuannya Newton.
 Setiap ada dua benda yang bersentuhan akan timbul gaya
yang di namakan gaya kontak. Gaya kontak ini dapat
diuraikan menjadi dua komponen yang saling tegak lurus.
 Gaya kontak yang tegak lurus bidang sentuh dinamakan
gaya normal.
 Gaya kontak yang sejajar bidang sentuh di namakan
gaya gesek.

7. 7
Gambar 5.1 Gaya-gaya pada sebuah benda yaitu Gaya Normal ( N ),
Berat ( w ), Gaya Gesek ( f ) dan Gaya Penggerak ( F )
5.5.1. Berat
Berat suatu benda merupakan hasil kali massa m dengan
percepatan gravitasi g.
gmw .
Dimana :
w = berat (N)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2
)
( 10 m/s2
).
5.5.3. Gaya Normal
Gaya normal terjadi jika ada kontak dua benda.
Misalnya :
 balok berada di atas meja atau lantai,
 penghapus ditekankan pada papan saat menghapus.
Besar gaya normal ini sangat tergantung pada keadaan benda yang
saling kontak tersebut. Untuk menentukannya besarnya gaya
normal dapat menggunakan hukum I dan II Newton.
Contoh soal 5 :
Sebuah balok bermassa 5 kg. Jika percepatan gravitasi ( g ) = 10
m/s2
maka tentukan:
a. Berat balok,
b. Gaya normal jika balok diletakkan di atas bidang datar,
c. Gaya normal yang bekerja pada balok jika diam di atas
bidang miring yang membentuk sudut 30o
terhadap
horisontal.

8. 8
Penyelesaian :
m = 5 kg
g = 10 m/s2
a. Berat balok adalah :
w = m g = 5 .10 = 50 N
b. Perhatikan balok di atas lantai mendatar seperti pada
Gambar berikut ini.
Karena balok tidak bergerak berarti berlaku Hukum I
Newton:
Σ F = 0
N − w = 0
N = w
= 50 N
Berarti Gaya Normal (N) = 50 Newton
c. Perhatikan Gambar berikut ini.
Gaya-gaya pada balok dapat di lihat pada gambar
tersebut. Balok dalam keadaan diam pada arah tegak
lurus bidang berarti berlaku :
Σ F = 0
N − w cos 30o
= 0
N = w. cos 30o
= 50 . 0,87
= 43,5 N
Berarti Gaya Normal (N) = 43,5 Newton

9. 9
5.5.3. Gaya Gesek
Gaya gesek merupakan gaya kontak yang sejajar bidang
sentuh. Pada gerak translasi arah gaya ini akan berlawanan dengan
arah gerak benda.
Gaya gesek dapat dibagi menjadi dua, yaitu :
1. Untuk keadaan benda yang diam dinamakan gaya gesek
statis ( fs )
2. Untuk keadaan benda yang bergerak dinamakan gaya gesek
kinetik ( fk ).
Gaya gesek statis ( fs )
Gaya gesek ini terjadi pada keadaan diam berarti besarnya
akan memenuhi Hukum I Newton.
Gambar 5.2 Balok ditarik gaya F tetap diam karena ada gaya gesek
fs
Balok ditarik gaya F, karena tetap diam berarti :
Ffs 
Gaya gesek statis ini memiliki nilai maksimum ( fs max ) pada
saat benda tepat akan bergerak. Gaya gesek statis maksimum ( fs
max ) dipengaruhi oleh gaya normal dan kekasaran bidang sentuh
(μs). Gaya gesek statis maksimum sebanding dengan gaya normal
N dan sebanding dengan koefisien gesek statis μs.
N.μf smaxs 
dimana :
fs max = gaya gesek statis maksimum (N)
μs = koefisien gesek statis
N = gaya normal (N)

10. 10
Gaya gesek kinetik
Gaya gesek kinetik timbul saat benda bergerak. Besar gaya
gesek kinetik sesuai dengan fs max yaitu sebanding dengan gaya
normal N dan sebanding dengan koefisien gesek kinetik ( μk ).
N.μf kk 
Dimana :
fk = gaya gesek kinetik (N)
μk = koefisien gesek kinetik
N = gaya normal (N)
Contoh soal 6 :
Sebuah balok bermassa 20 kg berada di atas lantai mendatar yang
kasar dengan koefisien gesek μs = 0,6 dan μk = 0,3. Kemudian
balok ditarik gaya sebesar F mendatar. Percepatan gravitasi ( g ) =
10 m/s2
. Tentukan gaya gesek yang dirasakan balok dan
percepatan balok jika:
a. F = 100 N
b. F = 140 N
Penyelesaian :
Diketahui :
m = 20 kg; g = 10 m/s2
μs = 0,6; μk = 0,3
F1 = 100 N; F2 = 140 N
Keadaan balok dapat digambarkan seperti pada Gambar
berikut ini.
Gaya normal ( N ) adalah :
N = w = m g = 200 N

11. 11
Pengaruh gaya F dapat diketahui dengan menghitung dahulu
fs max.
fs max = μs . N
= 0,6 . 200 = 120 N
a. F = 100 N
F < fs max berarti balok diam.
Berarti gaya geseknya adalah gaya gesek
statis.
Sesuai Hukum I Newton ( ΣF = 0 ) maka diperoleh:
fs = F = 100 N
dan
a = 0  karena balok diam.
b. F = 140 N
F > fs max berarti balok bergerak.
Gaya geseknya adalah gaya gesek kinetik, yaitu
sebesar:
fk = μk . N
= 0,3 . 200 = 60 N
Percepatan balok dapat ditentukan de-ngan Hukum II
Newton sebagai berikut :
ΣF = m a
F − fk = m . a
140 − 60 = 20 . a
a = 4 m/s2