Dokumen ini menjelaskan tiga hukum gerak Newton yang merupakan dasar mekanika klasik: hukum pertama menyatakan bahwa benda akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak uniform kecuali ada gaya yang bekerja, hukum kedua menghubungkan gaya, massa, dan percepatan (f=ma), dan hukum ketiga menunjukkan bahwa untuk setiap aksi terdapat reaksi yang sama dan berlawanan. Penerapan hukum ini dapat digunakan untuk menganalisis gerakan berbagai objek fisik, meskipun ada batasan dalam kondisi tertentu seperti kecepatan relativistik dan medan gravitasi yang kuat. Selain itu, terdapat juga pembahasan mengenai perluasan hukum Newton oleh Euler untuk benda padat dan penjelasan matematis yang mendasarinya.

1. TUGAS-1
HUKUM TENTANG
GERAK
PRODI TELEKOMUNIKASI
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
2016

2. HUKUM GERAK NEWTON
• Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang
menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan
hubungan antara gayayang bekerja pada suatu benda dan gerak
yang disebabkannya. Hukum ini telah dituliskan dengan
pembahasaan yang berbeda-beda selama hampir 3 abad,[1]
dan
dapat dirangkum sebagai berikut:

3. HUKUM PERTAMA
• : setiap benda akan memiliki kecepatan yang konstan kecuali
ada gaya yang resultannya tidak nol bekerja pada benda
tersebut.[2][3][4]
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.

4. HUKUM KEDUA
• : sebuah benda dengan massa M mengalami gaya resultan
sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnyasama
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.

5. 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

6. Ketiga hukum gerak ini pertama dirangkum oleh
Isaac Newton dalam karyanya
Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, pertama kali
diterbitkan pada 5 Juli 1687.[5]
Newton menggunakan
karyanya untuk menjelaskan dan meniliti gerak dari
bermacam-macam benda fisik maupun sistem.[6]
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.

7. TINJAUAN
Hukum Newton diterapkan pada benda yang
dianggap sebagai partikel,[7]
dalam evaluasi pergerakan
misalnya, panjang benda tidak dihiraukan, karena objek
yang dihitung dapat dianggap kecil, relatif terhadap jarak
yang ditempuh. Perubahan bentuk (deformasi) dan rotasi
dari suatu objek juga tidak diperhitungkan dalam
analisisnya. Maka sebuah planet dapat dianggap sebagai
suatu titik atau partikel untuk dianalisa gerakan orbitnya
mengelilingi sebuah bintang.
Dalam bentuk aslinya, hukum gerak Newton
tidaklah cukup untuk menghitung gerakan dari objek
yang bisa berubah bentuk (benda tidak padat)

8. Eonard Euler pada tahun 1750 memperkenalkan
generalisasi hukum gerak Newton untuk benda padat yang
disebut hukum gerak Euler, yang dalam
perkembangannya juga dapat digunakan untuk benda tidak
padat. Jika setiap benda dapat direpresentasikan sebagai
sekumpulan partikel-partikel yang berbeda, dan tiap-tiap
partikel mengikuti hukum gerak Newton, maka hukum-
hukum Euler dapat diturunkan dari hukum-hukum
Newton. Hukum Euler dapat dianggap sebagai aksioma
dalam menjelaskan gerakan dari benda yang memiliki
dimensi.[8]
Ketika kecepatan mendekati kecepatan cahaya, efek
dari relativitas khusus harus diperhitungkan.[9]

9. HUKUM PERTAMA
NEWTON
Hukum Pertma Newton dalam bahasa aslinya (latin)
berbunyi:
• Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi
vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a
viribus impressis cogitur statum illum mutare.
• Hukum I: Setiap benda akan mempertahankan keadaan
diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya
yang bekerja untuk mengubahnya.[11]
• Hukum ini menyatakan bahwa jika resultan gaya (
jumlah vektor dari semua gaya yang bekerja pada benda)
bernilai nol, maka kecepatanbenda tersebut konstan.

10. Dirumuskan secara matematis menjadi:
∑F= dv/dt = 0→
Artinya :
Sebuah benda yang sedang diam akan tetap diam kecuali ada resultan
gaya yang tidak nol bekerja padanya.
Sebuah benda yang sedang bergerak, tidak akan berubah
kecepatannya kecuali ada resultan gaya yang tidak nol bekerja
padanya.

11. Hukum pertama newton adalah penjelasan kembali dari
hukum inersia yang sudah pernah dideskripsikan oleh Galileo. Dalam
bukunya Newton memberikan penghargaan padaGalileo untuk hukum
ini. Aristoteles berpendapat bahwa setiap benda memilik tempat asal di
alam semesta
benda berat seperti batu akan berada di atas tanah dan
benda ringan seperti asap berada di langit. Bintang-bintang akan tetap
berada di surga
Ia mengira bahwa sebuah benda sedang berada pada
kondisi alamiahnya jika tidak bergerak, dan untuk satu benda
bergerak pada garis lurus dengan kecepatan konstan diperlukan
sesuatu dari luar benda tersebut yang terus mendorongnya, kalau
tidak benda tersebut akan berhenti bergerak.
Tetapi Galileo menyadari bahwa gaya diperlukan untuk
mengubah kecepatan benda tersebut (percepatan), tapi untuk
mempertahankan kecepatan tidak diperlukan gaya. Sama dengan
hukum pertama Newton : Tanpa gaya berarti tidak ada percepatan,
maka benda berada pada kecepatan konstan.

12. HUKUM KEDUA NEWTON
Hukum kedua Newton dalam bahasa aslinya (latin) berbunyi:
• Lex II: Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et
fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.
• Diterjmahkan dengan cukup tepat oleh Motte pada tahun 1729
menjadi:
• Law II: The alteration of motion is ever proportional to the motive
force impress'd; and is made in the direction of the right line in which
that force is impress'd.
• Yang dalam Bahasa Indonesia berarti:
• Hukum Kedua: Perubahan dari gerak selalu berbanding lurus terhadap
gaya yang dihasilkan / bekerja, dan memiliki arah yang sama dengan
garis normal dari titik singgung gaya dan benda.

13. Hukum kedua menyatakan bahwa total gaya pada sebuah
partikel sama dengan banyaknya perubahan momentum linier
p terhadap waktu :
• F=dp/dt=d*(mv)/dt
Karena hukumnya hanya berlaku untuk sistem dengan
massa konstan,variabel massa (sebuah konstan) dapat
dikeluarkan dari operator diferensial dengan menggunakan
aturan diferensiasi. Maka,
• F=m*dv/dt= m*a
Dengan F adalah total gaya yang bekerja, m adalah
massa benda, dan a adalah percepatan benda. Maka total gaya
yang bekerja pada suatu benda menghasilkan percepatan yang
berbanding lurus.

14. Massa yang bertambah atau berkurang dari suatu sistem
akan mengakibatkan perubahan dalam momentum. Perubahan
momentum ini bukanlah akibat dari gaya. Untuk menghitung
sistem dengan massa yang bisa berubah-ubah, diperlukan
persamaan yang berbeda.
Sesuai dengan hukum pertama, turunan momentum
terhadap waktu tidak nol ketika terjadi perubahan arah, walaupun
tidak terjadi perubahan besaran
Contohnya adalah gerak melingkar beraturan. Hubungan ini
juga secara tidak langsung menyatakan kekekalan momentum:
Ketika resultan gaya yang bekerja pada benda nol, momentum
benda tersebut konstan. Setiap perubahan gaya berbanding lurus
dengan perubahan momentum tiap satuan waktu.
Hukum kedua ini perlu perubahan jika relativitas khusus
diperhitungkan, karena dalam kecepatan sangat tinggi hasil kali
massa dengan kecepatan tidak mendekati momentum sebenarnya.

15. HUKUM KETIGA NEWTON
Hukum ketiga Newton dalam bahasa aslinya (latin)
berbunyi:
Lex III: Actioni contrariam semper et æqualem esse reactionem:
sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse
æquales et in partes contrarias dirigi.
Hukum ketiga : Untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang sama
besar dan berlawanan arah: atau gaya dari dua benda pada satu
sama lain selalu sama besar dan berlawanan arah.

16. Benda apapun yang menekan atau menarik benda lain
mengalami tekanan atau tarikan yang sama dari benda yang
ditekan atau ditarik. Kalau anda menekan sebuah batu dengan
jari anda, jari anda juga ditekan oleh batu. Jika seekor kuda
menarik sebuah batu dengan menggunakan tali, maka kuda
tersebut juga "tertarik" ke arah batu: untuk tali yang digunakan,
juga akan menarik sang kuda ke arah batu sebesar ia menarik
sang batu ke arah kuda.
Hukum ketiga ini menjelaskan bahwa semua gaya
adalah interaksi antara benda-benda yang berbeda,maka tidak
ada gaya yang bekerja hanya pada satu bendaJika
benda A mengerjakan gaya pada benda B, benda B secara
bersamaan akan mengerjakan gaya dengan besar yang sama
pada benda A dan kedua gaya segaris.

17. ∑Fa,b=-∑Fb,a
Dengan
Fa,b adalah gaya-gaya yang bekerja pada A oleh B, dan
Fb,a adalah gaya-gaya yang bekerja pada B oleh A.
Secara sederhananya, sebuah gaya selalu
bekerja pada sepasang benda, dan tidak pernah
hanya pada sebuah benda. Jadi untuk setiap gaya
selalu memiliki dua ujung. Setiap ujung gaya ini sama
kecuali arahnya yang berlawanan.
Atau sebuah ujung gaya adalah cerminan dari
ujung lainnyaSecara matematis, hukum ketiga ini
berupa persamaan vektor satu dimensi, yang bisa
dituliskan sebagai berikut. Asumsikan benda A dan
benda B memberikan gaya terhadap satu sama lain.

18. Newton menggunakan hukum ketiga untuk
menurunkan hukum kekekalan momentum,[21]
namun
dengan pengamatan yang lebih dalam, kekekalan
momentum adalah ide yang lebih mendasar (diturunkan
melalui teorema Noether dari relativitas
Galileo dibandingkan hukum ketiga, dan tetap
berlaku pada kasus yang membuat hukum ketiga newton
seakan-akan tidak berlaku. Misalnya ketika medan gaya
memiliki momentum, dan dalam mekanika kuantum

19. Pentingnya hukum Newton dan
jangkauan validitasnya
Hukum-hukum Newton sudah diverifikasi
dengan eksperimen dan pengamatan selama lebih dari
200 tahun, dan hukum-hukum ini adalah pendekatan
yang sangat baik untuk perhitungan dalam skala dan
kecepatan yang dialami oleh manusia sehari-hari.
Hukum gerak Newton dan hukum
gravitasi umum dan kalkulus, (untuk pertama kalinya)
dapat memfasilitasi penjelasan kuantitatif tentang
berbagai fenomena-fenomena fisis.

20. Ketiga hukum ini juga merupakan pendekatan yang
baik untuk benda-benda makroskopis dalam kondisi
sehari-hari.
Namun hukum newton (digabungkan dengan
hukum gravitasi umum dan elektrodinamika klasik) tidak
tepat untuk digunakan dalam kondisi tertentu, terutama
dalam skala yang amat kecil, kecepatan yang sangat tinggi
(dalamrelativitas khususs, faktor Lorentz, massa diam,
dan kecepatan harus diperhitungkan dalam perumusan
momentum) atau medan gravitasi yang sangat kuat.

21. Maka hukum-hukum ini tidak dapat digunakan untuk menjelaskan
fenomena-fenomena seperti konduksi listrik pada
sebuah semikonduktor, sifat-sifat optik dari sebuah bahan, kesalahan
padaGPS sistem yang tidak diperbaiki secara relativistik,
dan superkonduktivitas.
Penjelasan dari fenomena-fenomena ini membutuhkan teori fisika
yang lebih kompleks, termasukrelativitas umum dan teori medan
kuantum
Dalam mekanika kuantum konsep seperti gaya, momentum, dan
posisi didefinsikan oleh operator-operator linier yang beroperasi
dalam kondisi kuantum, pada kecepatan yang jauh lebih rendah dari
kecepatan cahaya, hukum-hukum Newton sama tepatnya dengan
operator-operator ini bekerja pada benda-benda klasik.

22. CONTOH SOAL
1.Sebuah mobil mempunyai massa 3.000 kg. Dari keadaan diam mulai
bergerak setelah 12 sekon kecepatan mobil mencapai 6 m/s. Hitunglah gaya
yang bekerja pada mobil…..?
Pembahasan
Diketahui : m = 3 000 kg
vo = 0 m/s
vt = 6 m/s
t = 12 s
Ditanya : F = …… ?
Jawab : Mencari percepatan (a)
a= v-vo/t = 6m/s-0m/s/12s= 0.5 m/s2
Mencari gaya (F)
F = m . a
F = 3.000 kg . 0,5 m/s2
F = 1.500 N
Jadi gaya yang bekerja pada mobil adalah 1.500 N

23. 2.Mobil-mobilan bermassa 2 Kg diam diatas lantai licin,
kemudian diberi gaya tertentu dan bergerak dengan
percepatan 10m/s2
. Berapakah gaya yang diberikan pada
mobil-mobilan.….?
Pembahasan
Diketahui : m = 2 Kg
a = 10 m/s2
Ditanya : F…..?
Jawab : F = m.a
= 2 Kg . 10 m/s2
= 20 N

24. 3.Dua buah balok dihubungkan dengan seutas tali ringan
dengan masa satu 2 kg dan masa kedua 4 kg di tarik oleh gaya
horisontal F = 24 N. g = 10 ms–2
dan permukaan lantai licin.
Besarnya percepatan balok tersebut dengan menggunakan
hukum II Newton untuk masing-masing benda adalah …..?
Pembahasan
Diketahui :
m1 = 2 kg, m2 = 4 kg, F = 24 N
Ditanya : Besar percepatan balok (a) ?
Jawab :
a =F/m1+m2
a = 24/2+4 = 4 m/s2
Jadi, besar percepatan balok tersebut adalah 4 m/s2

27. Presentation TitlePresentation Title
My nameMy name
contact informationcontact information
or project descriptionor project description