Fisika hukum newton

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 186
FISIKA KELAS X
BAB V
PENERAPAN HUKUM  HUKUM NEWTON
Banyak orang yang pernah duduk di bawah pohon yang sedang berbuah dan
melihat sebutir buah jatuh dari tangkai pohon ke tanah. Tentunya kamu juga
banyak yang pernah mengalaminya. Bagi kebanyakan orang kejadian itu adalah
hal biasa. Namun bagi Isaac Newton duduk-duduk di bawah pohon apel dan
melihat sebutir apel jatuh dari pohonnya menginspirasikan untuk melakukan
pemikiran-pemikiran lebih jauh tentang fenomena-fenomena alam. Sehingga
menobatkan dirinya menjadi ilmuwan terbesar di abad XVII.
Newton yang lahir prematur dan masa kecilnya biasa-biasa saja namun suka
sekali membaca mampu menghasilkan karya-karya pemikiran revolusioner dalam
dinamika, gravitasi, optik, kalkulus, maupun kimia. Dia seorang yang sangat mahir
di bidang matematika, fisika maupun kimia. Kamupun bisa mahir dalam bidang
akademik bila keranjingan membaca seperti Newton.
Dalam bab ini kamu dapat memperdalam sebagian pemikiran-pemikiran Newton
yaitu tentang dinamika gerak.

Peta Konsep Bab 5
HUKUM I
NEWTON
GAYA NORMAL
HUKUM III
NEWTON
PERCEPATAN
HUKUMHUKUM
NEWTON
GAYA GESEK
GAYA
HUKUM II
NEWTON
GAYA SENTRIPETAL
GAYA BERAT GAYA SENTRIPETAL

BAB V
PENERAPAN HUKUM  HUKUM NEWTON
Mainan yang terbuat dari gabus, batang korek api, mur dan astronot diangkasa
bertahan dalam posisi diam karena tidak ada resultan gaya yang bekerja padanya.
Benda cenderung mempertahankan keadaannya. Bila ada resultan gaya pada
benda maka benda itu akan cenderung bergerak searah dengan arah resultan
gaya itu. Sepeda motor dan pengendaranya dalam kondisi bergerak di udara
karena sebelumnya telah bergerak didorong dengan gaya mesinnya. Sir Isaac
Newton (1642 – 1727) telah mengemukakan hukum-hukum itu pada abad ke 17.
Tepatnya pada tahun 1686 Newton menerbitkan buku Philosophiae Naturalis
Principia Mathematica yang memuat hukum-hukum dasar tentang dinamika.
Standar Kompetensi
 Menerapkan konsep
dan prinsip dasar
kinematika dan
dinamika benda titik
Kompetensi Dasar
 Menerapkan hukum
Newton sebagai
prinsip dasar dinamika
untuk gerak lurus,
gerak vertikal, dan
gerak melingkar
beraturan

A. Hukum - Hukum Newton Tentang Gerak
Manusia dan hewan dapat menarik benda-benda karena adanya gaya otot,
kendaraan dapat bergerak karena adanya gaya mesin, ketapel bisa melemparkan
batu karena adanya gaya pegas. Kita dapat berjalan di lantai karena adanya gaya
gesek antara kaki dengan lantai. Bumi tarik menarik dengan bulan karena adanya
gaya gravitasi.Apakah gaya itu? Apa akibat gaya yang dikenakan pada pada
benda yang diam?. Apakah benda yang diam tidak memiliki gaya? Pada bagian ini
Kamu akan mempelajari gaya dan hukum-hukum tentang gaya.
1. Gaya
Gaya merupakan salah satu konsep fisika yang sangat abstrak. Gaya dapat berupa
dorongan atau tarikan yang bekerja pada sebuah benda.
Sebagai contoh mobil dapat bergerak karena didorong oleh gaya mesin, namun
bila mobil mogok dan memerlukan orang yang mendorong mobil mogok itu,
dikatakan orang memberikan gaya dorong yang bersumber dari tenaga ototnya.
Tujuan Pembelajaran
 Menyebutkan hukum-hukum Newton
 Menerapkan hukum-hukum Newton dalam persoalan
Gambar 1. Mobil bisa bergerak
karena adanya gaya mesin
Isaac Newton menemukan hukum-hukum Newton tentang
gerak yang mendasari mekanika dalam Fisika, khususnya
kinematika dan dinamika. Selanjutnya beliau juga
menemukan hukum gravitasi Newton yang menjelaskan
secara gamblang interaksi benda-benda di seluruh alam
semesta ini.

F
Gambar 2. Menggambarkan gaya
pada suatu benda dengan anak
panah
Gaya dapat diartikan juga sebagai interaksi antara sebuah benda dengan
lingkungannya. Sebagai contoh gaya gravitasi matahari, bulan dan bumi seperti
pada gambar. Gaya gravitasi adalah interaksi antara sebuah benda bermassa m
dengan benda lain di sekitarnya.
Secara umum gaya dapat ditimbulkan oleh listrik, magnet, elektromagnet, otot,
gravitasi, gesekan, fluida, pegas, partikel inti atom, dan sebagainya. Sehingga kita
mengenal gaya listrik, gaya magnet, gaya elektromagnet, gaya otot, gaya tegangan
tali, gaya gesekan, gaya pegas, gaya apung/Archimedes, gaya inti, dan
sebagainya.
Pada gaya pegas dapat membuat getaran beban yang dipasang di ujungnya apabila
beban tersebut di tarik atau diberi simpangan maksimum kemudian dilepas.
Gerakan beban yang demikian itu disebut gerak harmonik.
Jadi dapat disimpulkan bahwa gaya adalah suatu tarikan atau dorongan yang
dapat menimbulkan perubahan gerak. Dengan demikian jika benda
ditarik/didorong dan sebagainya maka pada benda bekerja gaya dan keadaan
gerak benda dapat dirubah. Gaya adalah penyebab gerak. Gaya termasuk besaran
vektor, karena gaya ditentukan oleh besar dan arahnya.
Pengertian lain dari gaya adalah bahwa gaya merupakan penyebab timbulnya
percepatan atau perlambatan. Besarnya gaya atau beberapa gaya yang diberikan
pada sebuah kilogram standard didefinisikan sebagai percepatan dengan ketentuan
bahwa bila gaya yang mempercepat 1 m/s2
sebuah massa kilogram standard
didefinisikan sebesar 1 newton (N).
Arah percepatan selalu
searah dengan arah gaya.
Arah tersebut ditunjukkan
dengan arah anak panah.
Sedangkan panjang garis
mewakili besar gaya.

Contoh
1. Gambarlah dua buah gaya yang setitik tangkap yang membuat sudut
lancip.
Jawab:
2. Gambarlah dua buah gaya 80 N dan 100 N yang setitik tangkap dan
mengapit sudut 50º
Jawab:
Analisa
Gambarlah di buku tugasmu!
1. Sebuah balok berada di atas lantai yang licin. Pada benda tersebut
masing-masing bekerja gaya F1 = 2 N dan F2 = 3 N. Gambarkan gaya-
gaya yang bekerja pada benda jika
a. kedua gaya ke arah kanan.
b. F1 ke kanan dan F2 ke kiri
2. Seorang penerjun payung dapat melayang di udara, karena adanya
gaya tahan udara yang bekerja pada parasut penerjun. Gambarkan
gaya-gaya yang bekerja pada penerjun payung tersebut.

2. Resultan dari Beberapa Gaya
Gaya, demikian pula percepatan adalah besaran vektor, sehingga jika beberapa
buah gaya bekerja pada sebuah benda, maka gaya total yang bekerja pada benda
itu merupakan jumlah vektor dari gaya-gaya tersebut yang biasa disebut dengan
resultan gaya ( R atau FR). Bila gaya- gaya bekerja pada benda mempunyai arah
yang sama (berarti masing-masing gaya saling membentuk sudut 0) maka
resultan gaya dapat ditentukan dengan menjumlahkan gaya-gaya tersebut secara
aljabar. Persamaan resultan yang dimaksud dapat dituliskan sebagai berikut.
R = F1 + F2
=
Dapat digambarkan dengan skema sebagai berikut.
Penjumlah gaya segaris :
Bila gaya- gaya bekerja pada benda berlawanan arah ( berarti masing-masing
gaya saling membentuk sudut 180) maka resultan gaya dapat ditentukan dengan
mengurangkan gaya-gaya tersebut secara aljabar. Persamaan resultan yang
dimaksud dapat dituliskan sebagai berikut.
R = F1 - F2
F2 = 10 N
F1 =20 N
R
R = 20 +10 = 30 N
Gambar 3.Dua buah gaya searah
F1F2
F2 F1
R= F1 + F2

Gambar 5. Dua buah gaya yang
tegak lurus beserta resultannya;
Dapat digambarkan dengan skema sebagai berikut.
Penjumlah gaya berlawanan arah:
Bila pada benda bekerja dua buah gaya yang saling tegak lurus atau saling
membentuk sudut 90, maka resultan gaya dapat ditentukan dengan teorema
pithagoras sebagai berikut.
2
2
2
1 FFR 
Perhatikan gambar di samping, sebuah balok
dikenai dua gaya yang saling tegak lurus 30 N
dan 40 N. Resultan gedua gaya tersebut dapat
ditentukan dengan teorema pitagoras , yaitu
R =  302
+ 402
= 2500 = 50 N. Sedangkan
arah gaya resultan dapat ditentukan dengan
trigonometri tan  = 30/40, sehingga  =
37. Arah resultan gaya itulah yang akan diikuti benda sebagai arah geraknya.
Balok tersebut akan bergerak ke arah serong 37 dari arah horisontal atau searah
dengan arah resultan gaya yang besarnya 50 N.
Terkadang dua buah gaya yang bekerja pada suatu benda tidak selalu membentuk
sudut 0, atau 180 maupun 90, namun membentuk sudut  sembarang. Untuk
Gambar 4. Dua gaya berlawan arah
R= F1- F2
F2
F2
F1 F1

itu perhitungan resultan gaya harus menggunakan persamaan umum resultan
gaya.
Secara umum resultan dari dua buah gaya yang bekerja pada suatu benda dengan
 merupakan sudut antara kedua gaya tersebut dapat ditentukan melalui
persamaan berikut ini. Persamaan ini sering disebut dengan resultan jajaran
genjang.
FR = .cos.F2.FFF 21
2
2
2
1 
Sedangkan arah resultan dengan menggunakan persamaan sinus sebagai berikut.
βsin
F
αsin
R 2

Dimana  adalah sudut antara F1 dan F2, sedangkan  adalah sudut antara R
dengan F1.
Percobaan Mandiri
Tujuan :
Menentukan resultan gaya-gaya searah
Petunjuk Teknis:
Lakukan percobaan ini menggunakan
dinamometer, dan beberapa buah beban logam.
1.Gantungkan sebuah bebah pada pengait
dinamometer pada arah vertikal. Gaya berat
beban ditunjukkan oleh skala F1.
2. Gabungkan kedua beban dan pasang pada
dinamometer kemudian catat gaya F2
3. Gambarlah skema gaya-gaya searah tersebut
dan hitunglah resultan gayanya.
4. Ulangi untuk beban-beban yang berbeda
5. Buatlah laporan percobaanmu.

Contoh
Perhatikan gambar di bawah ini, di sana ada dua buah gaya 80 N dan 100 N yang
bekerja di benda P dan kedua gaya saling
membentuk sudut 50. Untuk menghitung
resultan gaya digunakan rumus resultan
jajaran genjang sebagai berikut.
Jawab:
FR =  F1
2
+ F2
2
+ 2F1F2cos 
FR =  802
+ 1002
+ 2.80.100.cos 50
FR =  6400 + 10000 + 16000.0,58
FR =  16400 + 9280
FR =  25680
FR = 160 N
Latihan
Kerjakan di buku tugasmu!
1. Gambarkan serta tentukan besarnya penjumlahan dan pengurangan gaya-gaya
berikut ini
a. F1 + F2 b. F2 – F3
c. F1 + F3 – F2 d. F1 – F3 F3 = 4 N
F1 = 3 N F2 = 6 N
2 Bagaimanakah menggambarkan gaya 8 N ke arah barat diteruskan gaya 6 N
ke arah selatan secara vektor? Berapakah resultannya ?

3. Massa dan Berat
Massa (m) benda adalah jumlah partikel yang dikandung benda. Sedangkan berat
suatu benda (w) adalah besarnya gaya tarik bumi terhadap benda tersebut dan
arahnya menuju pusat bumi. ( vertikal ke bawah ).
Perbedaan massa dan berat :
* Massa (m) merupakan besaran skalar di mana besarnya di sembarang tempat untuk
suatu benda yang sama selalu tetap.
* Berat (w) merupakan besaran vektor di mana besarnya tergantung pada tempatnya
( percepatan gravitasi pada tempat benda berada ).
Massa (m) sebuah benda adalah karakteristik benda itu yang mengkaitkan
percepatan benda dengan gaya (atau resultan gaya) yang menyebabkan percepatan
tersebut. Massa adalah besaran skalar. Massa di mana-mana selalu bernilai tetap,
kecuali benda tersebut mengalami pengurangan materi, misalnya mengalami pecah,
sobek atau aus, maupun mengalami penambahan materi sejenis misalnya dua
potong besi dilas dengan bahan yang sama.
Berat sebuah benda dalam bahasa Inggris weight (w) adalah sebuah gaya yang
bekerja pada benda tersebut dari benda-benda lain (atau benda-benda astronomi).
Gaya berat sebenarnya adalah gaya gravitasi pengaruh benda astronomi terdekat
terhadap benda tersebut. Benda astronomi yang paling dekat dengan kehidupan kita
adalah bumi, sehingga gaya berat sering dinyatakan secara matematis sebagai
berikut :
w = m g

dimana m adalah massa benda, g menyatakan vektor percepatan gravitasi bumi
yang bernilai 9,8 m/s2
atau biasanya dibulatkan menjadi 10 m/s2
, dan w adalah gaya
berat dalam satuan Newton (dalam SI) atau dyne (dalam CGS).
Gaya berat adalah besaran vektor, sehingga bila sebuah benda bermassa m
diletakkan di sekitar dua atau lebih benda astronomi, maka gaya berat benda
tersebut merupakan jumlah vektor dari setiap gaya berat yang ditimbulkan olah
masing-masing benda astronomi. Hal itu biasanya dijumpai pada sistem makro
misalnya pada sistem tatasurya. Bayangkanlah pada saat bumi, bulan dan matahari
terletak dalam satu garis lurus, maka pada tiap-tiap benda tersebut mengalami
vektor resultan gaya berat/gravitasi yang ditimbulkan oleh masing-masing benda
astronomi disekitarnya.
Berat benda-benda di permukaan bumi tidak sama di setiap bagian bumi, berat
benda di kutub lebih besar daripada berat benda yang sama di khatulistiwa. Berat
benda yang berada di ketinggian tertentu dari permukaan bumi lebih kecil daripada
berat benda yang sama di permukaan bumi. Hal itu disebabkan oleh jarak benda
kepusat bumi berpengaruh terhadap nilai gaya berat. Gaya berat berbanding terbalik
dengan kuadrat jarak antara benda dengan pusat bumi. Lebih mendalam hal itu akan
dikaji dalam pembahasan tentang bab gravitasi.
B. Hukum-hukum Newton
Isaac Newton (1642 - 1727) dilahirkan di sebuah perkampungan Inggris
di tahun Galileo meninggal. Pada mulanya dia seorang yang sederhana dan kemudian dia
bersinar menjadi seorang ilmuwan terbesar yang pernah dikenal. Di masa kecilnya dia sakit-
sakitan, suka bertengkar, dan seorang yang jarang bergaul. Itulah yang menyebabkan dia tidak
pernah menikah sampai akhir hayatnya. Ketika dia berusia 20 tahun, dia membeli sebuah buku
astrologi di pekan raya, Dengan membaca buku tersebut dia tidak bisa memahami tentang
trigonometri. Kemudian dia membeli lagi buku trigonometri. Dia tidak mengikuti pendapat
geometri Euclid dalam buku Elements of Geometry itu. Dua tahun kemudian dia menemukan
kalkulus diferensial. Pada tahun 1666, sebagai mahasiswa di Cambridge University dia
berlibur di desa terpencil di Woolsthrope, tempat kelahirannya. Pada tahun itu dia menemukan
diferensial dan kalkulus integral, membuat penemuan fundamental tentang cahaya, dan mulai
memikirkan hukum gravitasi umum. Newton termasuk salah seorang yang kerap menyimpan
karya-karyanya dan tidak segera menerbitkannya.

Gambar 6. Arah gaya dorong,
gaya gesekan dan gaya Normal
yang seimbang menyebabkan
benda tetap diam
Gaya
gesekan
Gaya Normal
Gaya
dorong
1. Hukum I Newton
Sebuah batu besar di lereng gunung akan tetap diam di tempatnya sampai ada
gaya luar lain yang memindahkannya, misalnya gaya tektonisme/gempa, gaya
mesin dari buldoser. Demikian pula bongkahan batu meteor di ruang angkasa
hampa udara sana akan terus bergerak selamanya dengan kecepatan tetap sampai
ada gaya yang mengubah kecepatannya misalnya gaya gravitasi suatu planet atau
gaya lain yang menghentikannya misalnya tubrukan dengan meteor lain.
Memang benar bahwa sebuah benda akan tetap diam jika tidak ada gaya yang
bekerja padanya. Demikian pula sebuah benda akan tetap bergerak lurus beraturan
(kecepatan benda tetap) jika gaya atau resultan gaya pada benda nol. Pernyataan
ini merupakan pernyataan alami, dan apabila digabung akan merupakan rumusan
hukum I Newton yang menyatakan bahwa :
Sebuah benda akan tetap diam atau tetap bergerak lurus beraturan jika tidak ada
resultan gaya yang bekerja pada benda itu. Jadi, jika jumlah gaya-gaya yang
bekerja pada benda adalah nol, maka ada dua kemungkinan keadaan benda yaitu
benda dalam keadaan diam atau benda sedang bergerak dengan kecepatan benda
konstan.
Bagian pertama dari pernyataan hukum I Newton itu mudah dipahami, yaitu
memang sebuah benda akan tetap diam bila benda itu tidak dikenai gaya lain.
Tentunya gaya-gaya konservatif seperti gaya berat dan gaya
normal selalu ada dan sama besar serta berlawanan sehingga saling
meniadakan. Keadaan benda diam demikian itu disebut
keseimbangan. Perhatikan gambar mainan sederhana dari gabus,
korek api, mur dan kawat yang tetap dalam kesetimbangan karena
resultan gaya nol.
Jadi jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan

nol (F = 0), maka percepatan benda juga sama dengan nol (a = 0) dan benda
tersebut :
- Jika dalam keadaan diam akan tetap diam, atau
- Jika dalam keadaan bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan.
Bagian kedua dari pernyataan itu dapat dipahami sebagai berikut. Jika lintasan
awal gerak benda itu perlu suatu dorongan (yang dalam hal ini disebut gaya atau
resultan gaya). Begitu pula bila diinginkan mengubah kecepatan benda baik
mempercepat atau memperlambat, maka juga diperlukan gaya. Jadi bila tidak ada
gaya atau resultan gayanya nol maka bentuk lintasan lurus dan kecepatan benda
akan selalu tetap.
Jadi benda akan selalu berusaha mempertahankan keadaan awal jika benda tidak
dikenai gaya atau resultan gaya. Hal ini yang menyebabkan seringnya hukum I
Newton disebut sebagai hukum kelembaman/inertia (malas/inert untuk berubah
dari keadaan awal).
Dalam persamaan matematis hukum I Newton sering dituliskan sebagai berikut.
 F = 0
dimana  F adalah resultan gaya yang bekerja pada benda.
Kesimpulan : F = 0 dan a = 0 Karena benda bergerak translasi, maka pada sistem
koordinat Cartesius dapat dituliskan
 Fx = 0 dan  Fy = 0.
Gambar 7. Astronot di ruang tanpa bobot dapat diam melayang
bila tidak ada gaya
Resultan gaya sama dengan nol membuat benda sangat lembam,
contohnya seorang astronot tidak akan bergerak ke mana-mana
di ruang hampa bila Ia sendiri tidak mengubah resultan gaya
menjadi tidak sama dengan nol. Cara yang bisa dilakukan

misalnya menghidupkan roket kecil di punggungnya atau menarik tali yang
terikat di pesawat angkasa luar (space shuttle).
Percobaan Mandiri
1. Ambillah sebuah gelas berisi air hampir penuh dan letakkan di atas
sehelai kertas agak panjang (ukuran folio) pada sebuah meja.
Kemudian tariklah kertas tadi secara cepat dan mendatar. Anda akan
terkejut melihat bahwa gelas yang berisi air tadi tidak bergeser
sedikitpun dari kedudukan semula. Ulangi kegiatan dengan menarik kertas secara
pelan dan mendatar. Apa yang terjadi? Mengapa demikian ?
2. Ambillah dua buah balon dan tiuplah, kemudian ikatkan pada kedua
ujung bambu dimana letak resultan
gaya berat kedua balon ? Bagaimana
caramu menentukannya? (perhatikan
gambar di samping ini).
Analisa
Saat kita duduk di dalam mobil yang melaju dengan kencang, tiba-tiba direm
mendadak. Apa yang kita rasakan ? Mengapa demikian ? Pada saat kita duduk
didalam mobil yang berhenti tetapi masih hidup mesinnya, lalu dijalankan dengan
tiba-tiba. Apa yang kita rasakan ? Mengapa demikian ?
2. Hukum II Newton
Bila ada resultan gaya yang timbul pada sebuah benda, dapat dipastikan benda
tersebut akan bergerak dengan suatu percepatan tertentu. Bila benda semula

dalam keadaan diam akan bergerak dipercepat dengan percepatan tertentu,
sedangkan bila benda semula bergerak dengan kecepatan tetap akan berubah
menjadi gerak dipercepat atau diperlambat. Resultan gaya yang bekerja pada
benda yang bermassa konstan adalah setara dengan hasil kali massa benda
dengan percepatannya. Pernyataan inilah yang dikenal sebagai hukum II Newton.
Secara matematis hukum tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.
 F = m . a
dimana m adalah massa benda dalam satuan kg, a adalah percepatan benda dalam
satuan m/s2
, dan  F adalah resultan gaya yang bekerja pada benda.
 F adalah resultan gaya yang menjumlahkan beberapa gaya pada benda.
Contoh
1. Jika pada benda bekerja banyak gaya yang horisontal maka berlaku :
 F = m . a
F1 + F2 - F3 = m . a
Arah gerak benda sama dengan F1 dan F2 jika F1 + F2 > F3
Arah gerak benda sama dengan F3 jika F1 + F2 < F3
2. Jika pada beberapa benda bekerja banyak gaya yang horisontal maka berlaku :
 F =  m . a

F1 + F2 - F3 = ( m1 + m2 ) . a
3. Jika pada benda bekerja gaya yang membentuk sudut  dengan arah mendatar
maka berlaku :
F cos  = m . a
Hukum II Newton inilah yang boleh kita sebut sebagai hukum Newton tentang
gerak.
Latihan
Kerjakan di buku latihanmu!
Sepeda dikayuh dengan kecepatan 36 km/jam, dalam waktu 10 detik mendapat
tambahan dari gaya otot sehingga kecepatannya berubah menjadi 72 km/jam. Bila
percepatan gaya yang bekerja pada benda adalah 60 N, berapakah massa sepeda
tersebut ?
3. Hukum III Newton
Hukum III Newton mengungkapkan bahwa, gaya-gaya aksi dan reaksi oleh dua
buah benda pada masing-masing benda adalah sama besar dan berlawanan
arah.
Penekanan pada hukum ini adalah adanya dua benda, dalam arti gaya aksi
diberikan oleh benda pertama, sedangkan gaya reaksi diberikan oleh benda kedua.

w’
Hukum ini dikenal sebagai hukum aksi-reaksi, dan secara matematis dapat di
tuliskan sebagai berikut.
 Faksi = -  Freaksi
Yang menjadi penekanan dalam hukum ini adalah bahwa gaya aksi dan gaya
reaksi yang terjadi adalah dari dua benda yang berbeda, bukan bekerja pada satu
benda yang sama. Gaya berat dan gaya normal pada sebuah buku yang tergeletak
di meja bukan merupakan pasangan gaya aksi-reaksi. Pasangan gaya aksi-reaksi
adalah gaya berat buku terhadap bumi w dengan gaya tairk bumi terhadap buku
w’. Pasangan gaya aksi-reaksi lainnya adalah gaya berat buku terhadap meja F
dan gaya tekan meja terhadap buku (gaya normal) N. Bukan berarti di sini buku
memiliki dua gaya berat, melainkan gaya berat itu tetap satu yang ada sebagai
gaya gravitasi (gaya medan) dan berfungsi sebagai gaya sentuh terhadap meja.
N
w F
Gambar 7. Gaya-gaya pada sebuah buku yang terletak di atas meja
Pasangan gaya aksi-reaksi misalnya pada seorang siswa yang menarik tali yang
terikat pada paku di dinding. Gaya aksi adalah gaya tarik anak pada tali. Gaya
gesek pada tangan siswa yang timbul bukan gaya reaksi, melainkan gaya
tegangan tali itulah gaya reaksi
Perhatikan pula gambar orang yang mendorong kulkas berikut ini. Gaya dorong
tangan orang terhadap dinding kulkas F sebagai gaya aksi, dan karena sifat

inersianya kulkas terasa menekan tangan orang dengan gaya –F sebagai gaya
reaksi. Pasangan gaya aksi-reaksi dalam kejadian tersebut F dan –F. Tanda
negatif hanya menunjukkan arah berlawanan.
Pernahkah kamu mengamati roda mobil yang berputar di jalan beraspal?
Pasangan gaya aksi-reaksi menurut hukum III Newton ditunjukkan seperti pada
gambar 9 berikut ini. Putaran roda disebabkan karena adanya gaya F yaitu gaya
gesekan roda dengan jalan. Gaya inilah sebagai gaya aksi yang mana jalan aspal
akan memberikan gaya reaksi –F dengan arah berlawanan seakan gaya ini
mendorong mobil maju ke depan.
Gambar 8. Pasangan gaya aksi-
reaksi pada orang yang
mendorong kulkas
Gambar 9. Pasangan gaya aksi-reaksi pada roda mobil yang
berjalan.

Pada sistem gravitasi benda astronomi misalnya bumi terhadap benda lain yang
terpisah sejauh r dari pusat bumi misalnya pesawat ulang-alik yang mengangkasa
tentunya ada gaya tarik bumi F terhadap pesawat. Gaya gravitasi F inilah sebagai
gaya aksi, yang mana menimbulkan gaya reaksi –F berupa gaya tarik pesawat
terhadap bumi.
C. Penerapan Hukum-hukum Newton
1. Aplikasi gaya-gaya pada sistem benda
a. Pada sebuah benda yang diam di atas lantai
N = w
w = gaya berat benda memberikan gaya aksi pada lantai.
N = gaya normal ( gaya yang tegak lurus permukaan tempat
di mana benda berada ).
Hal ini bukan pasangan aksi - reaksi.
Perhatikan beberapa keadaan dan besar gaya normal pada beberapa kasus lain.
Gambar 10. Pesawat ulang-alik yang mengangkasa
meninggalkan bumi saling berinteraksi dengan bumi
dengan gaya tarik F dan – F. Gaya-gaya gravitasi inilah
yang dinamakan dengan gaya aksi-reaksi. Gaya F
bekerja pada pesawat akibat pesawat ditarik oleh bumi.
Sedangkan gaya – F bekerja pada bumi akibat bumi
ditarik oleh pesawat.
Ketentuan penamaan gaya aksi dan gaya reaksi
sebenarnya dapat dipertukarkan garena gaya-gaya itu
munculnya saling bersamaan satu sama lain.

N = w cos  N = w - F sin  N = w + F sin 
b. Pasangan aksi - reaksi pada benda yang digantung
Balok digantung dalam keadaan diam pada tali vertikal. Gaya w1 dan T1 bukanlah
pasangan gaya aksi – reaksi, meskipun besarnya sama, berlawanan arah dan
segaris kerja.
Sedangkan yang merupakan pasangan gaya aksi – reaksi adalah gaya T1 dan T1’.
Demikian juga gaya T2 dan T2’ merupakan pasangan gaya aksi - reaksi.
c. Hubungan gaya tegangan tali (T) dengan percepatan.
 Bila benda dalam keadaan diam, atau dalam keadan bergerak lurus
beraturan maka berlaku  F = 0, sehingga diperoleh:
T = w
T = m . g

 Bila benda bergerak ke atas dengan percepatan a maka :
T = m . g + m . a
 Benda bergerak ke bawah dengan percepatan a maka :
T = m . g - m . a
d. Benda bergerak pada bidang miring
Gaya - gaya yang bekerja pada benda tampak seperti pada gambar.
e. Benda pada sistem katrol tetap
Dua buah benda m1 dan m2 dihubungkan dengan karol tetap melalui
sebuah tali yang diikatkan pada ujung-ujungnya. Apabila massa tali
diabaikan, dan tali dengan katrol tidak ada gaya gesekan, maka akan
berlaku persamaan-persamaan sebagai berikut.
Bila m1  m2 maka sistem akan bergerak ke arah m1 dengan percepatan
sebesar a m/s2
.
Tinjau benda m1 Tinjau benda m2
T = m1.g - m1.a T = m2.g + m2.a

Karena gaya tegangan tali di mana-mana sama, maka kedua persamaan dapat
digabungkan dapat digabungkan :
m1 . g - m1 . a = m2 . g + m2 . a
m1 . a + m2 . a = m1 . g - m2 . g
( m1 + m2 ) . a = ( m1 - m2 ) . g
a = g
)m(m
)m(m
21
21


Persamaan ini digunakan untuk mencari percepatan benda yang dihubungkan dengan
katrol.
Cara lain untuk mendapatkan percepatan benda pada sistem katrol dapat ditinjau
keseluruhan sistem :
Sistem akan bergerak ke arah m1 dengan percepatan a.
Oleh karena itu semua gaya yang terjadi yang searah dengan arah gerak sistem
diberi tanda +, yang berlawanan diberi tanda .
 F =  m . a
w1 - T + T - T + T - w2 = ( m1 + m2 ) . a
karena T di mana-mana besarnya sama maka T dapat dihilangkan.
w1 - w2 = (m1 + m2 ) . a
( m1 - m2 ) . g = ( m1 + m2 ) . a
a = g
)m(m
)m(m
21
21


Analisa
1. Bagaimanakah menggambarkan gaya aksi dan reaksi pada seorang anak yang
sedang mendorong tembok ?
2. Gambarkan gaya aksi dan gaya reaksi pada seorang siswa yang sedang menarik
gerobak

3. Ketika seorang anak menarik karet ketapel, gambarkanlah pasangan gaya aksi-
reaksinya !
Latihan
Kerjakan di buku tugas!
Dua buah gaya berlawanan arah masing-masing 80 N dan 60 N bekerja pada
benda bermassa 5 kg. Bila kecepatan awal benda 100 m/s dan berubah menjadi
150 m/s berapakah waktu yang diperlukan ? Berapakah jarak yang ditempuh ?
Percobaan Mandiri
1. Lakukan kegiatan tarik tambang dengan temanmu, kemudian buatlah
diagram gaya yang menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada tali
selama kejadian tarik tambang itu !
2. Tumpuklah dua buah buku berukuran besar di atas meja,
kemudian geserlah dengan tanganmu. Ulangi kegiatan itu dengan
meletakkan buku-buku tadi di atas roda (bisa diperoleh di toko).
Apakah perbedaan yang Anda rasakan sebelum dan sesudah
menggunakan roda ? Mengapa demikian ?
2. Gaya gesek

Gesekan antara permukaan benda yang bergerak dengan bidang tumpu benda akan
menimbulkan gaya gesek yang arahnya senantiasa berlawanan dengan arah gerak benda.
Ada dua jenis gaya gesek yaitu :
gaya gesek statis (fs) : bekerja pada saat benda diam (berhenti) dengan persamaan :
fs = s N
gaya gesek kinetis (fk) : bekerja pada saat benda bergerak dengan persamaan :
fk = k. N
Dimana nilai fk < fs.
Gaya gesek merupakan gaya sentuh, artinya gaya ini muncul jika permukaan dua zat
bersentuhan secara fisik, dimana gaya gesek tersebut sejajar dengan arah gerak benda dan
berlawanan dengan arah gerak benda. Untuk menentukan gaya gesek suatu benda
perhatikan beberapa langkah sebagai berikut :
1. Upayakan kita menganalisis komponen-komponen gaya yang bekerja pada benda dengan
menggambarkan uraian gaya pada benda tersebut. Peruraian gaya-gaya ini akan membuat
kita lebih memahami permasalahan lebih mudah.
2. Tentukan besar gaya gesek statis maksimun dengan persamaan :
fsmak = s . N
dimana :
fsmak = gaya gesek statis maksimum (N)
s = koefisien gesek statis. Nilai koefisien ini selalu lebih besar dibanding
nilai koefisien gesek kinetis (tanpa satuan)
N = gaya normal yang bekerja pada benda (N)
3. Tentukan besar gaya yang bekerja pada benda yang memungkinkan menyebabkan benda
bergerak. Kemudian bandingkan dengan gesar gaya gesek statis maksimum.
a. Jika gaya penggerak lebih besar dari gaya gesek statis maksimum, maka benda
bergerak, sehingga gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetis, dengan demikian
:
fk = k . N

dimana :
fk = gaya gesek kinetis (N)
k = koefisien gesek kinetis (tanpa satuan)
N = gaya normal yang bekerja pada benda (N)
b. Jika gaya penggerak sama dengan gaya gesek statis maksimum, maka benda
dikatakan tepat akan bergerak, artinya masih tetap belum bergerak, sehingga gaya gesek
yang bekerja pada benda sama dengan gaya gesek statis maksimumnya.
c. Jika gaya penggeraknya lebih kecil dari gaya gesek statis maksimumnya, maka
benda dikatakan belum bergerak, dan gaya gesek yang bekerja pada benda sebesar gaya
penggerak yang bekerja pada benda.
3. Penerapan Hukum Newton Pada Bidang Datar
Untuk memahami bekerjanya sebuah gaya - gaya pada bidang datar perhatikan analisis
beberapa contoh soal berikut ini :
Contoh :
1. Sebuah buku bermassa 200 gram berada di atas meja yang memiliki koefisien
gesek statik dan kinetik dengan buku sebesar 0,2 dan 0,1. Jika buku di dorong
dengan gaya 4 N sejajar meja, maka tentukan besar gaya gesek buku pada meja ?
(g = 10 m/s2
)
Penyelesaian :
Langkah 1 :
Uraikan atau gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada buku di atas meja.

Langkah 2 :
Tentukan gaya gesek statis maksimumnya :
fsmak = s . N
fsmak = s . w
fsmak = s . m.g
fsmak = 0,2 . 0,2.10
fsmak = 0,4 N
Langkah 3 :
Bandingkan gaya penggeraknya (F = 4 N) dengan gaya gesek statis
maksimumnya. Ternyata gaya penggeraknya lebih besar dibanding dengan gaya
gesek statis maksimumnya, maka gaya gesek yang bekerja pada benda adalah
gaya gesek kinetis.
fk = k . N
fk = k . w
fk = k . m.g
fk = 0,1 . 0,2.10
fk = 0,2 N
Jadi gaya geseknya f = 0,2 N
2. Suatu hari Watik memindahkan sebuah balok bermassa 10 kg dan berada di
atas lantai dengan koefisien gesek statis 0,3 dan koefisien gesek kinetik 0,2
terhadap balok. Jika balok ditarik dengan gaya 5 N sejajar lantai, tentukan besar
gaya gesek yang bekerja pada balok !
Penyelesaian :
Langkah 1 :
Uraikan atau gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada balok.

Langkah 2 :
fsmak = s . N
fsmak = s . w
fsmak = s . m.g
fsmak = 0,3 . 10.10
fsmak = 30 N
Langkah 3 :
Bandingkan gaya penggeraknya (F = 5 N) dengan gaya gesek statis
maksimumnya. Ternyata gaya penggeraknya lebih kecil dibanding dengan gaya
gesek statis maksimumnya, maka gaya gesek yang bekerja pada benda adalah
gaya yang diberikan pada balok. Jadi gaya geseknya f = F = 5 N
3. Akmal menarik balok di atas lantai kasar dengan gaya 10 N. Jika gaya tarik
yang dilakukan Akmal membentuk sudut 60° terhadap lantai, dan massa balok 8
kg, maka tentukan besar koefisien gesek statisnya, saat balok dalam kondisi
dalam keadaan tepat akan bergerak !
Penyelesaian :
Langkah 1 :
Uraikan atau gambarkan gaya-gaya yang
bekerja pada balok yang ditarik Didi.

Langkah 2 :
Saat tepat akan bergerak, maka gaya penggeraknya (F cos ) sama dengan gaya
gesek statis maksimumnya.
F cos  = f smak
F cos  =  s N dimana N + F sin 60° = w karena Fy = 0
F cos  =  s (w – F sin 60°)
10 cos 60° =  s (8 . 10 – 10 (0,866))
5 =  s 71,33
 s = 0,07
4. Saat Hafidz menghapus papan tulis, ia menekan penghapus ke papan tulis
dengan gaya 8 N. Jika berat penghapus 0,8 N dan koefisien gesek kinetis
penghapus dan papan tulis 0,4, maka tentukan gaya yang harus diberikan lagi oleh
Hafidz kepada penghapus agar saat menghapus ke arah bawah kecepatan
penghapus adalah tetap !
Penyelesaian :
Langkah 1 :
Uraikan gaya-gaya yang bekerja pada
penghapus di papan tulis.
Keterangan :
A = gaya tekan pada penghapus ke
papan tulis (N)
N = gaya normal (N)
w = gaya berat penghapus (N)
B = gaya dorong ke penghapus
ke arah bawah (N)
f = gaya gesek dalam soal ini adalah gaya gesek kinetis (N)
Langkah 2 :

Pada sumbu x, penghapus tidak mengalami pergerakan, artinya kedudukannya
tetap. Penghapus tidak masuk pada papan tulis, juga tidak meninggalkan papan
tulis, sehingga resultan pada sumbu x atau sumbu mendatar adalah nol
 Fx = 0
A – N = 0
A = N
8 newton = N
N = 8 newton
Langkah 3 :
Panda sumbu y, penghapus bergerak ke bawah dengan kecepatan tetap. Suatu
benda yang memiliki kecepatan tetap berarti tidak meliliki perubahan kecepatan,
sehingga nilai percepatannya adalah nol, sehingga pada sumbu y berlaku
persamaan :
 Fy = 0
fk – w – B = 0
k. N – w – B = 0
0,4 . 8 – 0,8 – B = 0
B = 2,4 N
5. Sebuah balok bermassa 400 gram berada di atas lantai datar dengan koefisien
gesek statis dan kinetis 0,2 dan 0,1. Jika balok yang mula-mula diam diberi gaya
mendatar sebesar 4 N selama 5 sekon, tentukan percepatan yang dialami balok !
Penyelesaian :
Langkah 1 :
Uraikan komponen gaya yang bekerja :
Langkah 2 :
Tentukan besar gaya gesek statis
maksimumnya :

fsmak = s . N
fsmak = s . m . g
fsmak = 0,2 . 0,4 . 10
fsmak = 0,8 N
Langkah 3 :
Bandingkan gaya penggerak F = 4 N dengan fsmak. Ternyata F lebih besar
dibandingkan dengan fsmak, sehingga benda bergerak, dan besar gaya geseknya
adalah gaya gesek kinetis.
f = k . N
f = k . m . g
f = 0,1 . 0,4 . 10
f = 0,4 N
Langkah 4 :
Masukkan dalam persamaan hukum Newton yang ke II
 F = m . a
F – f = m . a
4 – 0,4 = 0,4 . a
3,6 = 0,4 . a
a = 9 m/s2
Jadi percepatannya sebesar 9 m/s2
.
6. Sebuah mobil mainan yang mula-mula diam memiliki massa 500 gram, berjalan di atas
lantai yang mempunyai koefisien gesek kinetis 0,2 dan koefisien gesek statis 0,4. Jika
mesin mobil menghasilkan gaya dorong sebesar 10 N dalam 2 sekon, maka tentukan
jarak yang ditempuh mobil mainan itu selama gayanya bekerja !
Penyelesaian :
Langkah 1 :
Uraikan komponen gayanya :
Gaya normal merupakan resultan dari

gaya normal yang bekerja pada
masing-masing roda.
Begitu juga gaya gesek merupakan resultan dari gaya gesek yang bekerja pada roda.
Langkah 2 :
fsmak = s . N
fsmak = 0,4 . 0,5 . 10
fsmak = 2 N
Langkah 3 :
Bandingkan gaya penggerak F = 10 N dengan fsmak. Ternyata F lebih besar dibandingkan
dengan fsmak, sehingga benda bergerak, dan besar gaya geseknya adalah gaya gesek
kinetis.
f = k . N
f = k . m . g
f = 0,2 . 0,5 . 10
f = 1 N
Langkah 4 :
 F = m . a
F – f = m . a
10 – 1 = 0,5 . a
9 = 0,5 . a
a = 18 m/s2
Langkah 5 :
Masukkan dalam persamaan :
St = vo . t + ½ . a. t2
St = 0 . 2 + ½ . 18. 22
(mula-mula diam berarti vo = 0)
St = 36 m.

7. Fitri mendorong balok yang mula-mula diam di atas lantai dengan koefisien gesek
statis dan kinetis 0,3 dan 0,1. Jika massa balok 4 kg dan gaya mendatar yang diberikan 20
N selama 5 s, maka tentukan kecepatan akhir dari balok !
Penyelesaian:
Langkah 1 :
Uraikan gaya-gaya yang bekerja pada balok.
Langkah 2 :
Bandingkan gaya penggerak dengan gaya gesek statis maksimumnya.
fsmak = s . N
fsmak = 0,3 . 4 . 10
fsmak = 12 N
Langkah 3 :
Bandingkan gaya penggerak F = 20 N dengan fsmak. Ternyata F lebih besar dibandingkan
dengan fsmak, sehingga benda bergerak, dan besar gaya geseknya adalah gaya gesek
kinetis.
f = k . N
f = k . m . g
f = 0,1 . 4 . 10
f = 4 N
Langkah 4 :
 F = m . a
F – f = m . a
20 – 4 = 4 . a

16 = 4 . a
a = 4 m/s2
Langkah 5 :
Masukkan dalam persamaan :
vt = vo + a . t
vt = 0 + 4 . 5
vt = 20 m/s
8. Dua balok A dan B bertumpukan di atas lantai seperti gambar. Massa balok A yang
berada di bawah adalah 3 kg dan massa balok B yang di atas adalah 2 kg. Jika koefisien
gesek statis dan kinetis antara balok A dan B adalah 0,3 dan 0,2, sedang koefisien gesek
statis dan kinetis antara balok A dan lantai adalah 0,2 dan 0,1, maka tentukan percepatan
maksimum sistem agar balok B tidak tergelincir dari balok A yang ditarik gaya F !
Penyelesaian :
Langkah 1 :
Uraikan komponen-komponen gaya yang bekerja pada sistem.
Ket :
Nba = gaya normal pada balok b terhadap
balok a
Nab = gaya normal pada balok a terhadap b
Na lantai= gaya normal pada balok a
terhadap lantai
wb = berat benda b
wa = berat benda a
fba = gaya gesek benda b terhadap a
fab = gaya gesek benda a terhadap b
fa = gaya gesek benda a terhadap lantai
F = gaya tarik pada sistem di benda A
Jika diuraikan pada masing-masing balok gaya gaya yang bekerja adalah :

Pada balok A Pada balok B
Langkah 2 :
Pada benda B (balok atas), benda tidak bergerak vertikal, sehingga resultan pada sumbu y
bernilai nol, maka akan diperoleh :
 Fy = 0
Nba – wb = 0
Nba = wb
Nba = mb . g
Nba = 2 . 10 = 20 N dimana besar nilai Nba sama dengan Nab, hanya arah berlawanan
Langkah 3 :
Pada benda A, benda juga tidak bergerak secara vertikal, sehingga resultan gaya vertikal
yang bekerja pada benda A bernilai nol, sehingga diperoleh :
 Fy = 0
N a lantai – Nab – wa = 0
N a lantai – Nba – ma . g = 0
N a lantai – 20 – (3 . 10) = 0
N a lantai – 20 – 30 = 0
N a lantai = 50 N
Langkah 4 :
Sebagai suatu sistem yang melibatkan benda A dan B dan memperhatikan arah gerak
benda yang ke kanan, sehingga gaya-gaya mendatar (sumbu x) yang diperhatikan adalah
gaya yang sejajar dengan gerakan benda, sehingga diperoleh :

 Fx = m . a
F + fba – fab – f a lantai = (ma + mb) . a
(fba dan fab merupakan pasangan gaya aksi reaksi yang memiliki besar sama, namun arah
berlawanan dan bekerja pada dua benda, yaitu fba pada balok B, dan fab pada balok A,
sehingga keduanya dapat saling meniadakan)
F – f a lantai = (ma + mb) . a
karena persoalan dalam soal ini adalah percepatan maksimum sistem, maka sistem
diasumsikan dalam keadaan bergerak, sehingga gaya gesek balok pada lantai adalah gaya
gesek kinetis.
F - k . N a lantai = (ma + mb) . a (Na lantai diperoleh dari langkah 3)
F – 0,1 . 50 = (3 + 2) . a
F – 5 = 5 a
sehingga a =
5
)5( F
persamaan (1)
Langkah 5
Besar percepatan sistem ini berlaku untuk benda A dan benda B, sehingga jika persamaan
(1) diberlakukan pada balok B, maka besar resultan gaya di balok B pada arah mendatar
dapat dinyatakan :
 Fx = m . a
fba = mb . a
nilai gaya gesek pada balok B (fba), merupakan nilai gaya gesek statis maksimum, agar
diperoleh percepatan maksimum dalam sistem, dan balok B tetap tidak bergerak terhadap
balok A :
fba = fsmak
fsmak = mb . a persamaan (1) kemudian di substitusikan dalam persamaan ini
s . Nba = mb . 




 
5
)5(F
s . wb = mb . 




 
5
)5(F

s . mb .g = mb . 




 
5
)5(F
s . g = 




 
5
)5(F
0,3 . 10 = 




 
5
)5(F
15 = F – 5
F = 20 N
(gaya maksimum yang dapat diberikan pada sistem agar balok B tidak bergerak ke
belakang)
Sehingga besar percepatan sistem, yang nilainya sama untuk balok A dan B diperoleh
dengan memasukkan nilai F dalam persamaan (1), yaitu :
a =
5
)5( F
a =
5
)520( 
a = 3 m/s2
Percepatan maksimum pada sistem adalah 3 m/s2
9. Balok A = 2 kg dihubungkan dengan tali ke balok B = 4 kg pada bidang datar,
kemudian balok B dihubungkan dengan katrol di tepi bidang datar, lalu dihubungkan
dengan balok C = 4 kg yang tergantung di samping bidang datar. Jika koefisien gesek
kinetik dan statis antara balok A dan B terhadap bidang datar adalah 0,3 dan 0,2, dan
massa katrol diabaikan, maka tentukan tegangan tali antara balok A dan B !
Penyelesaian :
Langkah 1 :
Uraikan gaya-gaya yang
bekerja pada sistem

Langkah 2 :
Tentukan gaya gesek statis maksimum dari benda A dan B :
f smak a = s . Na dimana Na = wa = ma . g sehingga :
f smak a = s . ma . g
f smak a = 0,3 . 2 . 10
f smak a = 6 N
f smak b = s . Nb dimana Nb = wb = mb . g sehingga :
f smak b = s . mb . g
f smak b = 0,3 . 4 . 10
f smak b = 12 N
Sedang gaya penggerak sistem adalah wc :
wc = mc . g
wc = 4 . 10
wc = 40 N
Ternyata gaya penggerak 40 N, dan gaya penghambat 6 + 12 = 18 N, sehingga masih
besar gaya penggerak, maka sistem dalam keadaan bergerak, dan gaya gesek yang
diperhitungkan adalah gaya gesek kinetis.
f k a = k . Na dimana Na = wa = ma . g sehingga :
f k a = k . ma . g
f k a = 0,2 . 2 . 10
f k a = 4 N
f k b = k. Nb dimana Nb = wb = mb . g sehingga :
f k b = k . mb . g

f k b = 0,2 . 4 . 10
f k b = 8 N
Langkah 3 :
Gunakan hukum Newton yang kedua :
 F = m .a
(gaya yang searah gerakan benda bernilai positif, yang berlawanan bernilai negatif)
wc – T2 + T2 – T2 + T2 – fkb – T1 + T1 – fka = (ma + mb + mc) . a
40 – 8 – 4 = (2 + 4 + 4) . a
28 = 10 . a
a = 2,8 m/s2
Tegangan tali antara A dan B adalah T1, yang dapat diperoleh dengan memperhatikan
balok A atau B.
Misalkan diperhatikan balok A, maka diperoleh :
 Fa = ma . a
T1 – 4 = 2 . 2,8
T1 – 4 = 5,6
T1 = 9,6 N
Dengan memperhatikan beberapa contoh latihan untuk penerapan hukum Newton
pada bidang datar, maka diharapkan kamu mau mengulang-ulang contoh yang telah
diberikan dengan batas penggunaan waktu yang telah ditetapkan. Semakin paham
terhadap contoh permasalahan yang diberikan, maka semakin sedikit waktu yang
dibutuhkan untuk mengerjakan ulang contoh yang sudah diberikan tanpa melihat
penyelesaian yang diberikan. Sekali lagi, yang dapat mengukur kemampuanmu adalah
dirimu sendiri.
Fisika bukan hanya mengandung unsur hafalan, atau kemampuan mengerjakan soal saja,
namun menuntut terampil dalam menyelesaikan permasalahan dalam waktu yang
seefektif mungkin. Jadi bekerjalah dengan benar dan cepat, bukan hanya benar saja.

Tugas
Kerjakanlah di buku tugasmu !
1. Sebuah balok dengan massa 2 kg diletakkan di atas meja yang mempunyai
koefisien gesek statis dan kinetis 0,4 dan 0,2. Tentukan gaya gesek yang bekerja
pada balok, jika balok ditarik gaya mendatar sebesar 4 N !
2. Dua balok A = 3 kg dan B = 5 kg dihubungkan tali dan diletakkan di atas lantai
yang mempunyai koefisien gesek statis dan kinetis 0,2 dan 0,1. Jika balok B
ditarik gaya 40 N dengan arah 60° terhadap bidang datar, maka tentukan tegangan
tali antara balok A dan B.
3. Balok bermassa 200 gram yang mula-mula diam diberi gaya mendatar 1 N selama
10 sekon. Jika balok berada di atas lantai dengan koefisien gesek statis dan kinetis
0,2 dan 0,1, maka tentukan jarak yang ditempuh balok selama diberi gaya !
4. Dua balok A = 0,5 kg dan B = 2 kg ditumpuk, dengan balok A di atas dan balok B
di bawah. Jika koefisien gesek statis dan kinetis antara balok A dan B adalah 0,2
dan 0,1, serta koefisien gesek statis dan kinetis antara balok B dengan lantai
adalah 0,3 dan 0,1, maka tentukan gaya maksimum yang dapat digunakan untuk
menarik B agar balok A tidak bergerak terjatuh dari atas balok B !
Percobaan Mandiri
Tujuan :
Menentukan koefisien gesek statis suatu benda pada sebuah permukaan
Petunjuk teknis :

Gunakan satu jenis bahan dengan menvariasi massanya, kemudian tariklah bahan
tersebut pada sebuah permukaan dengan menggunakan dinamometer. Pada saat
tepat akan bergerak, akan menunjukkan nilai gaya gesek statis maksimumnya.
4. Penerapan Hukum Newton pada Bidang Miring
Cobalah kalian perhatikan, apa yang akan terjadi saat
seorang anak bermain pada sebuah bidang miring yang
mengkung-lengkung di suatu kolam renang, tiba-tiba air
yang mengalir pada bidang miring lengkung itu dimatikan ?
Perhatikan pula mengapa seorang yang mengangkat kotak
besar dan berat pada sebuah truk, cenderung menggunakan
bidang miring ? Bayangkan juga, apa yang akan terjadi, jika
kalian saat naik tangga, ternyata tangga tersebut penuh
berlumuran dengan oli, ?
Bidang miring dapat menyebabkan suatu benda bergerak atau diam. Prinsip untuk
memahami gaya yang mempengaruhi gerakan pada bidang miring sama dengan pada
bidang datar, hanya peruraian gaya pada bidang miring tidak sama dengan bidang datar.
Analisa
Bagaimana pengaruh adanya gesekan pada bidang miring? Jelaskan manfaat atau
kerugian dengan adanya gaya gesek pada bidang miring !
Contoh:
1. Suatu balok bermassa 200 gram berada di bidang miring dengan kemiringan 30°
terhadap bidang datar. Jika koefisien gesek statis dan kinetis antara balok dan bidang
miring 0,25 dan 0,1, serta nilai percepatan gravitasi 10 m/s2
, maka tentukan gaya gesek
yang bekerja pada balok !
Penyelesaian :
Gambar 8.Anak meluncur
pada lengkungan miring di
suatu kolam renang

Langkah 1 :
Gambarkan peruraian gayanya
Langkah 2 :
fsmak = s . N
fsmak = s . w cos 30°
fsmak = s . m . g . cos 30°
fsmak = 0,25 . 0,2 . 10 . 3
2
1
fsmak = 0,25 . 3
fsmak = 0,433 N
Langkah 3 :
Tentukan gaya penggeraknya :
Fmiring = w sin 30
Fmiring = m . g. . sin 30
Fmiring = 0,2 . 10 . 0,5
Fmiring = 1 N
Langkah 4 :
Membandingkan gaya penggerak terhadap gaya gesek statis maksimumnya.
Ternyata gaya penggeraknya lebih besar dibanding gaya gesek statis maksimumnya,
sehingga benda bergerak, dan gaya gesek yang digunakan adalah gaya gesek kinetis.
fk = k . N
fk = k . w cos 30°
fk = k . m . g . cos 30°
fk = 0,1 . 0,2 . 10 . 3
2
1

fk = 0,1 . 3
fk = 0,173 N
2. Suatu balok bermassa 2 kg berada pada bidang miring dengan kemiringan 30°. Jika
koefisien gesek statis dan kinetis antara bidang miring dan balok 0,2 dan 0,1 maka
tentukan jarak yang ditempuh oleh balok yang mula-mula diam pada bidang miring
selama 2 sekon !
Penyelesaian :
Langkah 1 :
Uraikan komponen gaya yang bekerja
Langkah 2 :
fsmak = s . N
fsmak = s . w cos 30°
fsmak = s . m . g . cos 30°
fsmak = 0,2 . 2 . 10 . 3
2
1
fsmak = 2 . 3
fsmak = 3,46 N
Langkah 3 :
Tentukan gaya penggeraknya :
Fmiring = w sin 30°
Fmiring = m . g. . sin 30°
Fmiring = 2 . 10 . 0,5
Fmiring = 10 N

Langkah 4 :
Membandingkan gaya penggerak terhadap gaya gesek statis maksimumnya.
Ternyata gaya penggeraknya lebih besar dibanding dengan gaya gesek statis
maksimumnya, sehingga gaya gesek yang berlaku adalah gaya gesek kinetis.
fk = k . N
fk = k . w cos 30°
fk = k . m . g . cos 30°
fk = 0,1 . 2 . 10 . 3
2
1
fk = 1 . 3
fk = 1,73 N
Langkah 4 :
Gunakan hukum Newton tentang gerak :
 F mendatar = m . a
F miring – fk = m . a
10 – 1,73 = 2 . a
a = 4,135 m/s2
maka lintasan yang ditempuh pada bidang miring adalah :
St = vo . t + ½ a t2
St = 0 + ½ . 4,135 . 22
St = 8,27 m
3. Seorang pemain ski mulai meluncur pada suatu bidang miring dengan kemiringan 37°.
Tentukan kecepatannya setelah menempuh waktu 6 s , jika koefisien gesek sepatu pemain
ski dan es adalah 0,1 !
Penyelesaian :
Langkah 1 :
Uraikan komponen gayanya !

Langkah 2 :
Saat ditanya kecepatan akhir dan koefisien gesek yang diketahuhi hanya satu yaitu 0,1,
maka dapat disimpulkan bahwa pemain ski dapat bergerak, artinya gaya penggeraknya
lebih besar dibanding gaya gesek statis maksimumnya, sehingga gaya geseknya tentunya
senilai dengan gaya gesek kinetisnya. Ingat : sudut 37° merupakan sudut yang dapat
dikatakan “Istimewa”, karena sering keluar dalam soal Ujian Akhir maupun UMPTN.
Oleh karena itu perlu kamu hafalkan nilai sin 37° = 0,6 dan cos 37° = 0,8 .
Gaya gesek kinetis :
fk = k . N
fk = k . w cos 37°
fk = k . m . g . cos 37°
fk = 0,1 . m . 10 . 0,8
fk = 0,8 m N
Gaya penggerak :
Fmiring = w sin 37°
Fmiring = m . g. . sin 37°
Fmiring = m . 10 . 0,6
Fmiring = 6 m N
Langkah 3 :
Gunakan hukum Newton tentang gerak :
 F mendatar = m . a
F miring – fk = m . a
6 m – 0,8 m = m . a semua ruas dibagi dengan m, maka
a = 5,2 m/s2
maka kecepatan akhirnya adalah :
vt = vo + a . t
vt = 0 + 5,2 . 6
vt = 31,2 m/s
Tugas

Kerjakan dengan benar di buku tugasmu!
1. Suatu balok berada pada bidang miring dengan kemiringan 37°. Jika massa balok
4 kg dan koefisien gesek statis dan kinetis balok terhadap bidang miring adalah
0,3 dan 0,1, dan mula-mula balok diam, maka tentukan :
a. pecepatan balok
b. kecepatan balok setelah 2 sekon
c. jarak yang ditempuh balok dalam 2 sekon
2. Suatu balok I bermassa 2 kg berada
pada suatu bidang miring dengan
kemiringan 57°. Jika balok I
dihubungan dengan tali ke balok II
bermassa 3 kg melalui sebuah katrol
dan tergantung bebas disisi yang lain
seperti pada gambar, serta koefisien
gesek statis dan kinetis antara balok
I dengan bidang miring adalah 0,2
dan 0,1, maka tentukan :
a. percepatan sistem
b. tegangan tali antara balok I dan II
5. Gaya sentripetal pada Gerak Melingkar
Menurut hukum II Newton tentang gerak F = m.a, bila a merupakan percepatan
sentripetal maka besar gaya sentripetal pada benda yang bergerak melingkar adalah
F = m.a atau
F = m.
r
v 2
di mana m adalah massa benda, v kecepatan nya ( kelajuan dan arah), dan r jarak nya
dari pusat lingkaran. Sedangkan F diasumsikan sebagai resultan gaya pada benda.

Gambar 11. Gaya Sentripetal adalah gaya ke pusat yang menyebabkan suatu benda bergerak
dalam lintasan melingkar. Sebagai contoh, sebuah bola diikat pada tali yang diayunkan melingkar
horisontal dengan kecepatan tetap.
Gaya sentripetal juga berperan menahan planet-planet tetap dalam orbitnya. Menurut
hukum I Newton, setiap massa memiliki inersia dan akan cenderung bergerak dengan
kecepatan konstan pada lintasan lurus. Bumi misalnya, ingin bergerak lurus tetapi
tertahan oleh gaya gravitasi matahari. Matahari menerapkan gaya sentripetal pada bumi.
Demikian pula pada permainan roller coaster ‘halilintar’
penumpangnya tidak takut jatuh pada saat di puncak karena
adanya gaya sentripetal yang bekerja menuju pusat lintasan
lingkaran.
Gambar 12. Gaya Sentripetal juga bekerja pada coaster yang memiliki
inersia oleh kecepatannya sehingga berada di puncak lintasan tidak
jatuh.
Pembahasan gaya sentripetal juga banyak terdapat pada benda yang bergerak di
sepanjang talang berbentuk melingkar. Pembahasan semacam ini akan dijumpai pada bab
usaha dan energi.

Gaya sentripetal tidak diperdalam lagi karena telah dibahas pada bab terdahulu. Silakan
kamu lihat kembali pada bab Gerak Melingkar.
Tugas Akhir Bab
Tugas 1
Sebuah mobil menarik gerobak beroda. Tinjaulah mobil dan gerobak sebagai
satu sistem. Gambarkanlah semua gaya-gaya yang ada pada sistem tersebut dengan
benar. Berapakah resultan gaya-gaya pada arah vertikal. Bila massa mobil M1, massa
gerobak M2 dan massa rantai penyambung diabaikan, serta percepatan sistem a, tentukan
percepatan tersebut!

Soal Latihan Akhir Bab 5
Soal Pilihan Ganda
Pilihlah jawaban yang benar!
1. Koefisien gesek statis antara sebuah lemari kayu dan lantai kasar suatu bak truk
sebesar 0,75. Jadi, percepatan maksimum yang masih boleh dimiliki truk agar
lemari tetap tak bergerak terhadap bak truk itu adalah . . . .
a. nol d. 7,5 m/s2
b. 0,75m/s2
e. 10 m/s2
c. 2,5 m/s2
2. Sebuah mobil massanya 2 ton dan mula-mula diam. Setelah 5 detik kecepatan
mobil menjadi 20 m/s. Gaya dorong yang bekerja pada mobil ialah . . . .
a. 100 N d. 800 N
b. 200 N e. 8000 N
c. 400N
3. Apabila sebuah benda bergerak dalam bidang datar yang kasar maka selama
gerakannya. . . . .
a. gaya normal tetap dan gaya gesekan berubah
b. gaya normal berubah dan gaya gesekan tetap
c. gaya normal dan gaya gesekan kedua-duanya tetap
a, gaya normal dan gaya gesekan kedua-duanya berubah
e. gaya normal dan gaya gesekan kadang-kadang berubah dan tetap bergantian
4. Mobil 700 kg mogok di jalan yang mendatar. Kabel horizontal mobil derek yang
dipakai untuk menyeretnya akan putus jika tegangan di dalamnya melebihi 1400 N
(q = 10 m/s2
). Percepatan maksimum yang dapat diterima mobil mogok dan mobil
derek adalah ....
a. 2 m/s2
d. 7 m/s2
b. 8 m/s2
e. 0 m/s2

c. 10 m/s2
5. Pada sebuah benda yang bergerak, bekerja gaya sehingga mengurangi kecepatan
gerak benda tersebut dari 10 m/s menjadi 6 m/s dalam waktu 2 detik. Bila massa
benda 5 kg, besar gaya tersebut adalah ....
a. 5N d. 10N
b. 6 N e. 11N
c. 8N
6. Peristiwa di bawah ini yang tidak mempunyai hukum kelembaman adalah ....
a. Bila mobil yang kita tumpangi direm mendadak, tubuh kita terdorong ke depan
b. Bila kita berdiri di mobil, tiba-tiba mobil bergerak maju tubuh kita terdorong
ke belakang.
c. Pemain ski yang sedang melaju, tiba-tiba tali putus, pemain ski tetap bergerak
maju.
d. Pemain sepatu roda bergerak maju, tetap akan bergerak maju walaupun pemain
itu tidak memberikan gaya.
e. Penerjun payung bergerak turun ke bawah walaupun tidak didorong dari atas.
7. Suatu benda bermassa 2 kg yang sedang bergerak, lajunya bertambah dari 1 m/s
menjadi 5 m/s dalam waktu 2 detik bila padanya beraksi gaya yang searah dengan
gerak benda, maka besar gaya tersebut adalah ....
a. 2 N d. 8 N
b. 4 N e. 10 N
c. 5 N
8. Benda massanya 2 kg berada pada bidang horizontal kasar. Pada benda dikerjakan
gaya 10 N yang sejajar bidang horizontal, sehingga keadaan benda akan bergerak.
Bila g = 10 m/s^2, maka koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah ....
a. 0,2 d. 0,5
b. 0,3 e. 0,6
c. 0,4

9. Sebuah benda massanya 4 kg terletak pada bidang miring yang licin dengan sudut
kemiringan 45 derajat terhadap horizontal. Jadi, besar gaya yang menahan benda
itu…. (g = 10 m/s2
)
a. 2 2 N d. 40 N
b. 8 2 N e. 40 2 N
c. 20 2 N
10. Sebuah elevator yang massanya 1500 kg diturunkan dengan percepatan 1 m/s2
.
Bila percepatan gravitasi bumi g = 9,8 m/s2
, maka besarnya tegangan pada kabel
penggantung sama dengan……
a. 32400 N d. 14700 N
b. 26400 N e. 13200 N
c. 16200 N
11. Seorang yang massanya 80 kg ditimbang dalam sebuah lift. Jarum timbangan
menunjukkan angka 1000 newton. Apabila percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2
dapat disimpulkan bahwa....
a. massa orang di dalam lift menjadi 100 kg
b. lift sedang bergerak ke atas dengan kecepatan tetap
c. lift sedang bergerak ke bawah dengan kecepatan tetap
d. lift sedang bergerak ke bawah dengan percepatan tetap
e. lift sedang bergerak ke atas dengan percepatan tetap
12. Sebuah benda massanya 2 kg terletak di atas tanah. Benda tersebut ditarik ke atas
dengan gaya 30 N selama 2 detik lalu dilepaskan. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2
,
maka tinggi yang dapat dicapai benda adalah :
a. 10 meter d. 18 meter
b. 12 meter e. 20 meter
c. 15 meter
13. Sebuah benda bermassa 20 kg terletak pada bidang miring dengan sudut 30derajat
terhadap bidang horizontal, Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s2
dan benda bergeser
sejauh 3 m ke bawah, usaha yang dilakukan gaya berat ....

a. 60 joule d. 294,3 joule
b. 65,3 joule e. 588 joule
c. 294 joule
14. Sebuah benda yang beratnya W meluncur ke bawah dengan kecepatan tetap pada
suatu bidang miring kasar. Bidang miring tersebut membentuk sudut 30 derajat
dengan horizontal. Koefisien gesekan antara benda dan bidang tersebut adalah ....
a. 1/2 3 W d. 1/3 3
b. 1/2 W e. 1/2
c. ½ 3
15. Sebuah benda yang massanya 1200 kg digantungkan pada suatu kawat yang dapat
memikul beban maksimum sebesar 15.000 N. Jika percepatan gravitasi bumi sama
dengan 10 m/s2
, maka harga maksimum percepatan ke atas yang diberikan pada
beban itu sama dengan ....
a. 2,5 m/s2
d. 22,5 m/s2
b. 10,0 m/s2
e. 12,5 m/s2
c. 7,5 m/s2
16.
Seseorang yang massanya 50 kg berdiri di dalam lift yang sedang bergerak ke
atas. Jika gaya tekan kaki orang tersebut terhadap lantai lift 600 N, maka percepatan
lift adalah …. m/s2
(g = 10 m/s2
)
a. 1
b. 2
c. 3
d. 5
e. 10
17. Sebuah benda digantungkan pada langit-langit seperti gambar di bawah ini.
T3

T2
T1
w
w = berat beban, massa tali diabaikan; T = gaya tegangan tali) Gaya-gaya tersebut yang
merupakan pasangan aksi-reaksi adalah ….
a. w dan T1
b. w dan T2
c. T2 dan T3
d. T1 dan T2
e. T1 dan T3
18. Sebuah balok bermassa 5 kg berada di atas lantai mendatar yang kasar. Balok
tersebut dipengaruhi oleh dua buah gaya F1 = 60 N ke kanan dan F2 = 35 ke kiri,
jika balok bergerak dengan percepatan tetap 3 m/s2
, maka koefisien gesekan kinetik
antara balok dan lantai adalah …
a. 0,20
b. 0,25
c. 0,30
d. 0,40
e. 0,50
19. Sebuah benda yang meluncur pada bidang miring yang kasar akan mendapat gaya
gesekan. Gaya gesekan tersebut tidak ditentukan oleh :…
a. massa benda
b. Gaya normal

c. Sudut kemiringan bidang
d. Kecepatan benda
e. Kekasaran permukaan bidang.
20. Grafik percepatan (a) sebagai fungsi resultan gaya pada suatu benda adalah
sebagai berikut . Massa benda tersebut adalah …. a (m/s2
)
a. 0,3 Kg 10
a. 0,4 Kg
b. 0,6 Kg 5
c. 0,9 Kg
d. 1,0 Kg
3 6
21. Sebuah benda dengan massa 20 kg (g = 10 m
/s
2
) terletak pada bidang miring
dengan sudut miring  (Sin
5
3
 ). Gaya normal bidang terhadap normal adalah …
a. 80 N c. 160 N
b. 100 N d. 200 N
c.150 N
22. Benda dengan massa m berada pada bidang miring dengan kemiringan 
besarnya gravitasi g dan papan licin sempurna, besarnya percepatan benda …
a. g cos  d. ½ g sin 
b. g tan  e. ½ g cos 
c. g sin 
23. Sebuah balok dengan massa 5 Kg terletak pada lantai mendatar yang licin,
dipengaruhi gaya F = 15 N yang bersudut 370
terhadap arah mendatar (tan 370
=
0,75). Jika g = 10 m
/s
2
percepatan gerak balok adalah …..
a. 1,8 m
/s2
c. 4,17 m
/s2
b. 2,25 m
/s2
d. 5,01 m
/s2
c. 2,4 m
/s2
F
F (N)

24. Seorang pengendara sepeda motor mengelilingi suatu kendaraan yang jari-jarinya
20 m dengan kelajuan 72 Km/ jam. Jika massa totalnya 200 Kg maka gaya
sentripetalnya adalah ….
a. 2.000 N c. 4.000 N
b. 2.500 N d. 5.194 N
c. 3.000 N
25. Benda bermassa 100 gram bergerak melingkar dengan jari-jari 0,5 m dan
percepatan sudut 2 rad/s2
. Benda tersebut mengalami gaya sentripetal sebesar …
a. 0,1 N c. 0,6 N
b. 0,2 N d. 0,8 N
c. 0,4 N
Soal Uraian
Jawablah dengan benar soal-soal berikut ini!
1. Sebuah lampu digantung seperti pada gambar.
Berapakah gaya tegangan talinya ?
2. Sebuah lampu digantung seperti pada gambar.
Berapakah gaya tegangan talinya ?

5. Dari gambar disamping ini. Tentukan :
a. Gaya tegangan tali
b. Gaya yang dikerjakan engsel terhadap balok
penopang.
Jika massa balok diabaikan.
6. Kendaraan yang massanya 1000 kg bergerak dari kecepatan 10 m/det menjadi 20
m/det selama 5 detik.
Berapakah gaya yang bekerja pada benda ?
7. Kendaraan dengan massa 1000 kg mempunyai rem yang menghasilkan 3000 N.
a. Kendaraan bergerak dengan kecepatan 30 m/det, di rem.
Berapa lama rem bekerja sampai kendaraan berhenti.
b. Berapa jarak yang ditempuh kendaran selama rem bekerja ?
8. Sebuah benda mendapat gaya sebesar 30 N, sehingga dalam waktu 6 detik
kecepatannya menjadi 30 m/det dari keadaan diam.
Berapa berat benda jika g = 10 m/det2
.
9. Pada sebuah benda yang mula-mula berada dalam keadaan tidak bergerak bekerja
gaya K selama 4,5 detik. Setelah itu K dihilangkan dan gaya yang berlawanan
arahnya dengan semula dan besarnya 2,25 N mulai bekerja pada benda tersebut,
sehingga setelah 6 detik lagi kecepatannya = 0. Hitunglah gaya K.
10. Benda massanya 10 kg tergantung pada ujung kawat. Hitunglah besarnya tegangan
kawat, jika :
a. Benda ke atas dengan percepatan 5 m/det2
.
b. Benda ke bawah dengan percepatan 5 m/det2
.
11. Seutas tali dipasang pada kantrol dan ujung-ujung tali di beri beban 4 kg dan 6 kg.
Jika gesekan tali dengan katrol diabaikan, hitung :
a. Percepatan.
b. Tegangan tali.

m1 = 5 kg
m2 = 3 kg
Jika F = 90 N, hitunglah :
a. Percepatan m1
b. Percepatan m2
13. Seandainya benda-benda yang massanya mA = 20 kg dan mB = 50 kg disusun
sedemikian hingga terjadi kesetimbangan, dengan tg  = 3/4
Hitunglah mC jika lantai pada bidang miring licin sempurna.
Hitunglah 2 kemungkinan jawab untuk mC jika bidang miring kasar dengan koefisien
gesekan statis 0,3
14. Sebuah benda berada di atas bidang datar kasar dengan koefisien gesekan statis 0,4
dan koefisien gesekan kinetik 0,3 jika massa benda 10 kg, ditarik dengan gaya 50
newton mendatar, jika mula-mula diam, setelah 5 detik gaya 50 newton dihilangkan,
hitunglah jarak yang ditempuh benda mulai bergerak hingga berhenti kembali.
15. Sebuah benda berada dibidang miring kasar dengan sudut kemiringan 37o
dan
koefisien gesekan kinetiknya 0,2 Jika massa benda 5 kg dan ditarik dengan gaya 10
newton, tentukan arah gerak benda, tentukan pula jarak yang ditempuhnya selama 5
detik jika mula-mula dalam keadaan diam.
16. Sebuah mobil mula – mula bergerak dengan kecepatan 36 km/jam, 10 detik
kemudian kecepatan mobil 72 km/jam. Tentukan gaya yang dilakukan mesin mobil
untuk menggerakan mobil jika massa 1 ton ?

17. Seorang siswa mempunyai massa 50 kg. Jika percepatan gravitasi di bumi 9,8
m/s2
, dan percepatan gravitasi di bulan 1,6 m/s2
, berapakah berat siswa tersebut di bumi
? Berapa beratnya di bulan ?
18. Mengapa pada saat di dalam bus yang melaju sambil membelok ke kanan kita
serasa terdorong ke kiri, dan sebaliknya saat bus membelok ke kiri kita serasa
terdorong ke kanan ?
19. Menara pisa salah satu keajaiban dunia, terkenal sebagai menara yang miring.
Dan kemiringan itu selalu bertambah setiap waktu. Mengapa demikian ?
Dapatkah laju kemiringan itu dihentikan ?
20. Bagaimana seandainya yang duduk di bawah pohon apel dan kejatuhan
buah apel pada saat itu bukan Isaac Newton melainkan dirimu?
21. Sebuah mobil menempuh belokan pada jalan datar, yang memiliki jari-jari
kelengkungan 9 m. Koefisien gesekan statis antara ban dan jalan 0,4 dan g = 10
m/s2
. Berapa kelajuan maksimum yang diperbolehkan agar mobil dapat
membelok tanpa slip.
22. Dua benda dilepas dari ketinggian yang sama pada bidang miring yang
sudut kemiringannya 300
, g = 10 m/s2
. Jika massa benda pertama dua kali massa
benda kedua. Tentukan perbandingan percepatan benda pertama dengan benda
kedua.

23. Benda m1 dan m2 masing-masing bermassa 10 kg dan 5 kg dihubungkan
dengan tali melalui sebuah katrol seperti pada gambar , g = 10 m/s2
. Tentukan
a. percepatan sistem
b. besarnya tegangan tali
24. Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah katrol tanpa gesekan yang
digunakan untuk mengangkat beban. Berapa gaya F yang diperlukan untuk
mengangkat beban 2 kg supaya beban itu dinaikkan dengan percepatan 1 m/s2
, g
= 10m/s
25.
Dua buah balok massanya berturut-turut m1 = 4kg dan m2 = 8 kg diletakkan di
atas bidang datar licin saling bersentuhan seperti pada gambar. Bila sistem diberi
gaya F sebesar 24 N dengan arah mendatar, tentukanlah :
a. percepatan sistem.
b. besarnya gaya kontak antar kedua balok.
26. Benda yang massanya 100 gram melakukan gerak melingkar beraturan
sebanyak 120 kali tiap menit. Jari-jari lingkarannya 20/ 2
cm dan kecepatannya 3
m
/s. Hitunglah :
m1
530 m2
M1
M2
F
4 N

a. periode getaran
b. gaya sentripetal yang dialami benda
27. Sebuah benda dengan massa 4 kg meluncur pada bidang datar licin dengan
kecepatan 30 m/s, kemudian diberi gaya 10 N kearah belakang, hitunglah :
a. Perlambatan benda
b. Waktu hingga benda berhenti
c. Jarak dari awal hingga benda berhenti
28. Dua balok bermassa m1 = 2,3 kg, dan m2 = 1,2 kg bersentuhan di atas meja
kasar . Balok m2 di sebelah kanan balok m1. Sebuah gaya horisontal mengarah ke
kanan sebesar F = 3,2 N bekerja pada balok m1. Tentukan:
a. Percepatam sistem
b. Gaya kontak antara kedua balok.
29. Dua balok dihubungkan oleh tali seperti ditunjukkan gambar di bawah.
Sudut bidang miring terhadap horizontal adalah 42o
, dan balok di atas bidang
miring bermassa 6.7 kg.
a. Tentukan massa balok yang menggantung agar system setimbang.
b. Hitung gaya tegangan tali.

17. Manakah di antara balok-balok berikut ini yang bergerak, jika F1 = F2 = F3
= 10 N
Rangkuman
1. Gaya adalah interaksi antara sebuah benda dengan lingkungannya yang
berupa tarikan atau dorongan yang dapat menimbulkan perubahan gerak,
sehingga menimbulkan percepatan atau perlambatan.
2. Arah percepatan selalu searah dengan arah gaya. Arah tersebut ditunjukkan
dengan arah anak panah. Sedangkan panjang garis mewakili besar gaya.

F
3. Resultan gaya merupakan jumlah vektor dari gaya-gaya, diberi simbol R
atau FR.
a. bila gaya-gaya searah, resultan gaya : R = F1 + F2
b. bila gaya-gaya berlawanan arah : R = F1 – F2
c. bila gaya-gaya saling tegak lurus : R = 2
2
2
1 FF 
d. bila gaya-gaya saling jajaran genjang : R = .cos.F2.FFF 21
2
2
2
1 
4. Gaya berat merupakan hasil kali antara massa dan perpindahan.
w = m . g
5. Hukum I Newton menyatakan bahwa, sebuah benda akan tetap diam atau
tetap bergerak lurus beraturan jika tidak ada resultan gaya yang bekerja pada
benda itu. Jadi.
 F = 0
6. Hukum II Newton menyatakan bahwa, resultan gaya yang bekerja pada
benda yang bermassa konstan adalah setara dengan hasil kali massa benda
dengan percepatannya.
 F = m . a
7. Hukum III Newton menyatakan bahwa, gaya-gaya aksi dan reaksi oleh dua
buah benda pada masing-masing benda adalah sama besar dan berlawanan
arah.
 Faksi = -  Freaksi
8. Gaya normal (N) adalah gaya tekan suatu permukaan terhadap benda yang
bersentukan dengan permukaan tersebut.
Bila permukaan tersebut adalah bumi maka N = w cos

9. Gaya gesekan merupakan gaya antara benda dengan bidang tumpu yang
arahnya senantiasa berlawanan dengan arah gerak benda. Ada dua jenis gaya
gesek yaitu :
a. gaya gesek statis (fs) : bekerja pada saat benda diam (berhenti) dengan
persamaan : fs = s N
b. gaya gesek kinetis (fk) : bekerja pada saat benda bergerak dengan
persamaan : fk = k. N
10. Gaya sentripetal bekerja pada benda yang bergerak melingkar. Gaya ini
selalu mengarah ke pusat orbit lingkaran.
F = m.a atau F = m.
r
v 2
= m. 2
. r

SOAL-SOAL AKHIR SEMESTER GASAL
Soal Pilihan Ganda
Pilihlah jawaban yang paling benar!
1. Sesudah tahun 1960 “General Conference of Weight and Meassures” mendefinisikan kembali meter
standar yang dikaitkan dengan panjang gelombang cahaya. Standar baru ini dipilih sebab ….
a. Suhu / tekanan udara luar tidak dapat dibuat konstan.
b. Standar baru ini lebih mudah dan lebih teliti dapat dihasilkan kembali.
c. Hal ini lebih mudah diterima dalam dunia pengetahuan modern.
d. Standar baru ini lebih bersifat universal
e. Penskalaan pada batang meter menyebabkan ketidaktelitian.
2. Dalam SI satuan waktu adalah detik yang sampai sekarang sering didefinisikan sebagai
1/31556925,9747 dari tahun tropikal 1900. Pemilihan tahun yang khusus untuk pendifinisan ini
menunjukkan bahwa ….
a. Mengutamakan tahun 1900 untuk pengukuran waktu yang teliti adalah tidak mungkin.
b. “General Conference” yang pertama diadakan tahun 1900.
c. Tahun tropikal adalah kejadian yang jarang.
d. Periode orbital bumi adalah variabel.
e. Tahun 1900 adalah tahun permulaan abad baru.
3. Dengan menggunakan rumus-rumus tertentu tidak mungkin mendapatkan suatu besaran dari
sekumpulan data yang diketahui. Kumpulan data berikut ini yang menghasilkan besaran pokok adalah
….
a. Jarak tempuh = 30 m, waktu yang dibutuhkan = 6 detik.
b. Gaya = 48 N, luas daerah yang dikenai gaya = 16 m2
.
c. Kecepatan awal = 5 m/det, percepatan = 4 m/det2
, kecepatan akhir = 25 m/det.
d. Gaya = 48 N , massa = 12 kg.
e. Percepatan = 16 m/s2
, menimbulkan gaya = 32 N
4. Diantara kelompok besaran berikut, yang termasuk kelompok besaran pokok dalam sistem
Internasional adalah ….
a. Panjang, luas, waktu, jumlah zat
b. Kuat arus, intersitas cahaya, suhu, waktu
c. Volume, suhu, massa, kuat arus
d. Kuat arus, panjang, massa, tekanan
e. Intensitas cahaya, kecepatan, percepatan, waktu

5. Kelompok besaran di bawah ini yang merupakan kelompok besaran turunan adalah …
a. Panjang, lebar dan luas
b. Kecepatan, percepatan dan gaya
c. Kuat arus, suhu dan usaha
d. Massa, waktu, dan percepatan
e. Intensitas cahaya, banyaknya zat dan volume
6. Tiga besaran di bawah ini yang merupakan besaran skalar adalah ….
a. Jarak, waktu dan luas
b. Perpindahan, kecepatan dan percepatan
c. Laju, percepatan dan perpindahan
d. Gaya, waktu dan induksi magnetic
e. Momentum, kecepatan dan massa
7. Dari hasil besaran-besaran di bawah ini yang termasuk vektor adalah …
a. Gaya, daya dan usaha
b. Gaya, berat dan massa
c. Perpindahan, laju dan kecepatan
d. Kecepatan, momentum dan berat
e. Percepatan, kecepatan dan daya
8. Massa jenis air adalah 1 gram tiap cm3
. Massa jenis air itu sama dengan :
a. 1000 gam tiap m3
b. 1000 gram tiap liter
c. 1000 kg tiap m3
d. 10 gram tiap liter
e. 1 gram tiap liter
9. Hasil pengukuran 890.000 m dapat ditulis menjadi ….
a. 89,0 x 105
m
b. 8,90 x 104
m
c. 8,9 x 104
m
d. 8,9 x 105
m
e. 8,9 x 106
m
10. Dua gaya berkekuatan 4 N dan 6 N. Resultan yang tak mungkin terbentuk oleh keduanya adalah …
a. 1 N
b. 2 N
c. 4 N
d. 8 N

e. 10 N
11. Rumus dimensi momentum adalah ....
a. MLT-3
b. ML-1
T-2
c. MLT-1
d. ML-2
T-2
e. ML-1
T-1
12. Rumus dimensi daya adalah ….
a. ML2
T-2
b. ML3
T-2
c. MLT-2
d. ML2
T-3
e. MLT-3
13. Dari hasil pengukuran panjang, lebar dan tinggi suatu balok adalah 5,70 cm; 2,45 cm dan 1,62 cm.
Volume balok dari hasil pengukuran tersebut adalah ……. cm3
a. 23,0
b. 22,60
c. 22,62
d. 623
e. 6233
14. Dari hasil pengukuran panjang batang baja dan besi masing-masing 1,257 m dan 4,12 m. Jika kedua
batang disambung, maka berdasarkan aturan penulisan angka penting, panjangnya adalah ….. m
a. 5,380
b. 5,38
c. 5,377
d. 5,370
e. 5,37
15. Dari hasil pengukuran di bawah ini yang memiliki tiga angka penting adalah ….
a. 1,0200
b. 0,1204
c. 0,0204
d. 0,0024
e. 0,0004

16. Sebuah perahu menyeberangi sungai yang lebarnya 180 meter dan kecepatan arus airnya 4 m/s. Bila
perahu di arahkan menyilang tegak lurus sungai dengan kecepatan 3 m/s, maka setelah sampai
diseberang perahu telah menempuh lintasan sejauh …. meter
a. 100
b. 240
c. 300
d. 320
e. 360
17. Vektor F1 = 20 N berimpit sumbu x positif, vektor F2 = 20 N bersudut 120 terhadap F1 dan F3 = 24 N
bersudut 240 terhadap F1.
Resultan ketiga gaya pada pernyataan di atas adalah ....
a. 4 N searah F3
b. 4 N berlawan arah dengan F3
c. 10 N searah F3
d. 16 N searah F3
e. 16 N berlawanan arah dengan F3
18. Dua buah gaya bernilai 4 N dan 6 N. Resultan gaya tersebut tidak mungkin bernilai ….. N
a. 1
b. 2
c. 4
d. 6
e. 10
19. Jika sebuah vektor 12 N diuraikan menjadi dua buah vektor yang saling tegak lurus dan yang sebuah
dari padanya membentuk sudut 30o
dengan vektor itu, maka besar masing-masing komponennya
adalah ....
a. 3 N dan 3 2 N
b. 3 N dan 3 3 N
c. 6 N dan 3 2 N
d. 6 N dan 6 2 N
e. 6 N dan 6 3 N
20. Sebuah benda dilempar vertikal ke atas dari tanah dengan kecepatan awal 10 m/det. Percepatan
gravitasi bumi adalah 10 m/det2
. Benda itu mencapai tinggi maksimum sebesar ....
a. 5 m

b. 6 m
c. 6,5 m
d. 7 m
e. 7,5 m
21. Dua buah mobil A dan B bergerak berlawanan arah, masing-masing dengan kecepatan VA = 10 m/det
dan VB = 12 m/det. Maka kecepatan mobil A terhadap mobil B adalah ....
a. 22 m, searah dengan gerak mobil A
b. 2 m, searah dengan gerak mobil A
c. 22 m, searah dengan gerak mobil B
d. 2 m, searah dengan gerak mobil B
e. 22 m, tegak lurus dengan gerak mobil A
22. Pada papan peluncur dengan sudut miring 30º diletakkan benda dengan massa 10 kg. s = 0,3 dan k =
0,2 ; g = 9,8 m/det2
. Jarak yang ditempuh benda selama 6 detik setelah dilepaskan adalah ....
a. 60,3 m
b. 59,2 m
c. 57,6 m
d. 75 m
e. 76,5 m
23. Dua buah benda mempunyai massa 8 kg dan 12 kg dihubungkan dengan tali dan digantungkan pada
sebuah katrol. Bila berat tali dan sekan pada katrol diabaikan, maka percepatan benda-benda tersebut
adalah ....
a. 1,96 m/det2
b. 2 m/det2
c. 2,9 m/det2
d. 3,26 m/det2
e. 4,9 m/det2
24. Sebuah lift dengan massa 1500 kg turun dengan percepatan 1 m/det2
; g = 9,8 m/det2
. Tegangan kawat
baja penggantung lift tersebut adalah ....
a. 12.000 newton
b. 13.200 newton
c. 13.500 newton
d. 15.000 newton
e. 15.500 newton
25. Jika sebuah partikel bersama-sama melakukan gerak lurus beraturan dalam arah mendatar dan gerak
lurus dipercepat beraturan dalam arah vertikal ke bawah, maka lintasannya akan berbentuk ....

a. Garis lurus miring ke bawah
b. Parabola
c. Lintasan peluru
d. Hiperbola
e. Linier
26. Sebuah benda dengan massa 5 kg terletak di kaki bidang miring dengan sudut miring 30º. Panjang
bidang miring 25 m. Kecepatan awal benda di kaki bidang miring = 50 m/det ; g = 10 m/det2
. Berapa
kecepatan benda di puncak bidang miring jika benda mengalami gesekan dengan k = 5
1 3
?
a. 21 m/det
b. 20 m/det
c. 1021 m/det
d. 1029 m/det
e. 10 m/det
27. Dua mobil P dan Q berjalan pada jalan lurus mendatar. P kecepatannya bertambah dari 60 menjadi 70
km/jam dalam waktu 1 detik. Q berangkat dari keadaan diam sampai mencapai kecepatan 10 km/jam
dalam waktu 1 detik juga . Maka ....
a. Percepatan P sama dengan percepatan Q
b. Percepatan P 6 kali percepatan Q
c. Percepatan P 1/6 kali percepatan Q
d. Percepatan P 7 kali percepatan Q
e. Percepatan P 6/7 kali percepatan Q
28. Pada kecepatan yang tinggi sebuah mobil mempercepat dengan percepatan 0,5 ms-2
. Waktu yang
diperlukan untuk mempercepat dari 90 km/jam menjadi 100 km/jam adalah ....
a. 20 det
b. 2 det
c. 5,6 det
d. 56 det
e. 65 det
29. Jarak berhenti sebuah mobil yang berjalan dengan laju 72 km/jam apabila diperlambat dengan 4 ms-2
adalah .....
a. 20 m
b. 50 m
c. 70 m

d. 100 m
e. 120 m
30. Dari menara yang tingginya 20 m dijatuhkan bola P tanpa kecepatan awal. Satu detik kemudian
dijatuhkan bola Q. Dua bola itu akan terpisah sejauh 10 meter setelah bola P jatuh selama ....detik.
Diketahui g = 10 m/s2
a. 1 detik
b. 1,5 detik
c. 2 detik
d. 2,5 detik
e. 3 detik
31. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas hingga mencapai ketinggian maksimum 5 m di atas tanah.
Bola itu berada di udara selama......
a. 1 detik
b. 2 detik
c. 3 detik
d. 4 detik
e. 5 detik
32. Dua kereta api A dan B saling mendekati pada lintasan sejajar. Laju A dan B terhadap tanah masing-
masing adalah 80 km/jam. Jika pada suatu saat kereta api terpisah sejauh 1 km, dua kereta api itu akan
berpapasan setelah.....
a. 12 menit
b. 10 menit
c. 8 menit
d. 5 menit
e. 2 menit
33. Sebuah benda mengalami gerak lurus berubah beraturan, jika …
a. percepatannya sama dengan nol.
b. kecepatannya konstan
c. jarak yang ditempuh bertambah secara beraturan
d. kelajuannya bertambah secara beraturan
e. perpindahnnya sama dengan nol
34. Suatu benda melakukan gerak melingkar, pada saat t = 0 kecepatan angulernya 10 rad/s. 3 detik
kemudian besar sudut yang ditempuh 39 rad maka kecepatan sudut pada saat t = 5 detik adalah …
a. 5 rad/s
b. 10 rad/s

c. 18 rad/s
d. 20 rad/s
e. 25 rad/s
35. Dalam waktu 2 detik, sebuah roda yang berotasi murni, mengalami perubahan kecepatan dari 4 rad/s
menjadi 20 rad/s secara beraturan. Sebuah titik terletak 30 cm dari poros roda. Besar percepatan
tangensial yang dialami titik tersebut adalah … m/s2
a. 240
b. 26,7
c. 4,8
d. 2,4
e. 0,27
36. Sebuah benda bergerak melingkar berubah beraturan dengan kelajuan anguler mula-mula 6
rad/s. Setelah 4 detik kelajuan angulernya 14 rad/s. Jika jari-jari 10 meter, maka percepatan linier yang
dialami benda tersebut adalah ….. m/s2
a. 280
b. 120
c. 60
d. 40
e. 20
37. Salah satu cara yang benar untuk memperbesar gaya centripetal pada benda yang bergerak melingkar
adalah .…
a. memperkecil jari-jari lingkaran
b. memperkecil massa benda
c. memperkecil frekuensi putaran
d. memperbesar periode putaran
e. memperkecil kecepatan sudut
38. Pernyataan massa dan berat berikut ini yang benar, kecuali ....
a. Massa dan berat adalah besaran fisika yang sama dinyatakan dalam satuan yang berbeda.
b. Massa adalah milik benda sendiri, tetapi berat adalah akibat interaksi dua benda.
c. Berat benda sebanding dengan massanya.
d. Meskipun dalam suatu lingkungan benda tidak mempunyai berat tetapi massa benda itu tetap tidak
berubah.
e. Massa dan berat adalah sama saja
T1 T2
m1 m2 m3
F

39. Meja licin, gaya F = 60 N, m1 = 10 kg, m2 = 20 kg dan m3 = 30 kg. Maka tegangan tali T1 dan T2
adalah ....
a. 10 N dan 30 N
b. 10 N dan 20 N
c. 20 N dan 30 N
d. 20 N dan 40 N
e. 30 N dan 40 N
40. Mobil yang massanya 2000 kg bergerak dengan kecepatan 30 km/jam direm hingga berhenti pada
jarak 25 m. Gaya rata-rata yang digunakan untuk rem adalah ....
a. 3600 N
b. 2800 N
c. 280 N
d. 80 N
e. 60 N
41. Sebuah gaya bila dikenakan pada benda I menimbulkan percepatan 4 m/det2
dan bila dikenakan pada
benda II menimbulkan percepatan sebesar 12 m/det2
. Bila benda I dan II diikat jadi satu kemudian
dikenai gaya itu, maka percepatan yang diperoleh adalah....
a. 1 m/det2
b. 2 m/det2
c. 3 m/det2
d. 25 m/det2
e. 1 m/det2
42. Roket yang massanya 2.106
kg menghasilkan gaya angkat awal sebesar 2,5 . 107
newton. Percepatan
pada awal peluncuran vertikal itu adalah ....
a. 2,5 m/det2
b. 5 m/det2
c. 12,5 m/det2
d. 25 m/det2
e. 1 m/det2

43. Katrol licin, g = 9,8 m/det2
untuk menaikkan beban dengan kecepatan tetap maka diperlukan F sebesar
....
a. 9,8 N
b. 49 N
c. 98 N
d. 245 N
e. 45 N
44. Seorang wisatawan yang massanya 60 kg bepergian dari kota P di mana g = 9,79 m/det2
ke kota Q di
mana g = 9,81 m/det2
. Berat wisatawan itu ....
a. tetap
b. berkurang 1,2 N
c. bertambah 1,2 N
d. bertambah 2,1 N
e. semua jawaban salah
45. Sebuah anak timbangan digantungkan dengan tali pada langit-langit lift. Dari keadaan berikut ini
tegangan tali paling besar pada keadaan ....
a. Lift dalam keadaan diam
b. Lift bergerak ke atas dengan kecepatan tetap
c. Lift bergerak ke atas dengan percepatan tetap
d. Lift bergerak ke bawah dengan percepatan tetap
e. Lift bergerak naik turun
Soal-soal Uraian
Jawablah dengan benar!
m = 50 kg
F

1. Persamaan gaya gerak listrik suatu induktor dapat ditulis dengan  =
t
I
L


, dimana  adalah
gaya gerak listrik dalam volt, L adalah induktansi diri dalam henry,
t
I


adalah perubahan arus
listrik tiap perubahan waktu. Tentukan dimensi dari L.
2. Hafidz lari pagi mengelilingi lapangan berbentuk empat persegi panjang dengan panjang 100 m
dan lebar 50 m. Setelah melakukan tepat 5 putaran dalam waktu 15 menit, Hafidz berhenti.
Tentukan:
a. Jarak yang ditempuh Amri
b. Perpindahan Amri
c. Kelajuan rata-rata Amri
d. Kecepatan rata-rata Amri
3. Suatu mobil bergerak dipercepat beraturan dengan kecepatan awal 7,2 km/jam dan mempunyai
percepatan 4 m/det2
. Setelah menempuh jarak 112 m, gerakannya menjadi beraturan dengan
kecepatan yang didapat pada saat itu. 15 detik kemudian diganti lagi dengan perlambatan yang
beraturan sebesar 8 m/det2
.
a. Setelah berapa detik mobil itu berhenti?
b. Berapa panjang jarak seluruhnya?
4. Sebuah roda berdiameter 5 m. Mula-mula berhenti dan kemudian berputar dengan percepatan
teratur hingga dalam waktu 10 detik kecepatan sudutnya menjadi 200 rad/det. Tentukanlah
percepatan sudutnya dan sudut seluruhnya yang telah ditempuh oleh roda tersebut.
5.
Bila massa A = 10 kg, massa B = 8 kg dan massa katrol = 2 kg, koefisien gesek bidang dengan benda
A = 0,25. Gesekan tali dengan katrol diabaikan, hitunglah percepatan benda A !
A
B

Fisika hukum newton

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

Similar to Fisika hukum newton

Similar to Fisika hukum newton (20)

More from Sayur Lodeh

More from Sayur Lodeh (8)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Fisika hukum newton