HUKUM NEWTON DAN DINAMIKA

Dinamika dan Hukum Newton

Dinamika merupakan ilmu yang mempelajari gerak suatu benda dengan meninjau penyebabnya, bagian dari mekanika. Beda halnya dengan kinematika, walaupun sama-sama bagian dari mekanika, tapi kinematika tidak meninjau penyebab benda tersebut bergerak.
Apa yang menyebabkan benda itu berubah keadaannya? dari diam menjadi bergerak, dari gerak pelan menjadi cepat, atau sebaliknya? Jawabannya adalah gaya. Gaya lah yang menyebabkan suatu benda berubah keadaannya, misalnya bola yang diam ketika diberi gaya berupa tendangan, maka bola tersebut berubah dari diam menjadi bergerak. begitu juga ketika bola tersebut bergerak menuju gawang, sang kiper memberikan gaya terhadap bola tersebut sehingga bola tersebut berubah arah/belok.
Lalu ada gaya apa saja yang sering muncul pada pembahasan dinamika dan hukum newton ini? diantaranya adalah:
1. Gaya Berat
Sehari-hari kita sering menyebut kata berat. misalnya, “Tas kamu kok berat sekali, bawa batu ya! Bukan saya bawa buku fisika, buku fisika kan berat”. atau seorang pedagang berkata: “setelah ditimbang, beras ini beratnya 25 kg”.
Di dalam fisika, ada satu besaran yang tepat untuk mengganti istilah berat yang diucapkan oleh siswa dan pedagang di atas. yaitu massa. Menurut ilmu fisika massa dan berat adalah dua besaran yang sangat berbeda dan mengandung makna yang berbeda pula.
Massa menyatakan kandungan zat dari suatu benda, merupakan besaran skalar. Sedangkan, berat adalah gaya pada sebuah benda akibat adanya gaya gravitasi, merupakan besaran vektor. Massa sebuah apel di Bumi dan di Bulan adalah sama tidak berubah. sedangkan berat apel di Bumi dan di Bulan adalah beda tergantung dari percepatan gravitasinya.
Karena Berat adalah besaran vektor maka selalu mempunyai nilai dan arah. Arah Berat adalah menuju pusat gravitasi, yakni pusat bumi. atau saat ini arahnya ke bawah. sedangkan besarnya di rumuskan dengan persamaan:
W = m.g;
dengan W adalah Gaya Berat dari Weight , m adalah massa dari mass dan g adalah percepatan gravitasi. Berat memiliki satuan Newton atau kg.m/s^2.


gaya-gaya pada sebuah balok yang sedang bergerak ke kanan
Gaya berat (diberi simbol) w menuju ke bawah (pusat bumi).

HUKUM NEWTON
Hukum I Newton tentang Gerak
HUKUM NEWTON I
Disebut juga hukum kelembaman (Inersia). Sifat lembam benda adalah sifat mempertahankan keadaannya, yaitu keadaan tetap diam atau keaduan tetap bergerak beraturan.
DEFINISI HUKUM NEWTON I :
Setiap benda akan tetap bergerak lurus beraturan atau tetap dalam keadaan diam jika tidak ada resultan gaya (F) yang bekerja pada benda itu, jadi:
 F = 0 a = 0 karena v=0 (diam), atau v= konstan (GLB)
“Setiap benda akan terus diam atau akan terus bergerak uniform
dalam garis lurus, kecuali kalau keadaan yang demikian itu
dipaksa berubah oleh gaya yang berkerja padanya”
Pernyataan Hukum I Newton mengandung dua makna:
1. Prediksi kelakuan objek yang stasioner
2. Prediksi kelakuan objek yang selalu bergerak

Representasi Matematis Hukum I Newton
ΣF = 0
Σ = 0 x F Σ = 0 y F Σ = 0 z F

INERSIA DAN MASSA
Inersia : Kecenderungan objek untuk bertahan pada keadaan gerak
semula atau kecenderungan objek untuk melawan
perubahan pada keadaan gerak semula
Galileo : ilmuan pertama yang mengembangkan kosenp enersia


Bila tidak ada gesekan, benda akan berhenti jika ketinggian
semula tercapai. Benda akan selalu mencari keadaan semula.
Hukum pertama Newton : Hukum Inersia


Hukum Newton ketiga, masing-masing pemain ski saling mendorong dengan gaya yang sama tetapi berkebalikan arah
Hukum ini juga disebut hukum inersia atau prinsip Galileo
''Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan terus diam. Sedangkan, benda yang mula-mula bergerak, akan terus bergerak dengan kecepatan tetap''
Hukum Newton I dapat diinterpretasikan sebagai berikut :
• Sebuah benda, akan tetap berada dalam keadaan diam atau akan terus bergerak, kecuali jika dipaksa berubah dengan menerapkan gaya luar ke benda tersebut
Pernyataan tersebut dapat dinyatakan dengan
Keterangan :
adalah resultan vektor dari gaya
• Sebuah benda akan tetap diam, atau bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan tetap, kecuali diberi gaya luar.
Pernyataan tersbut, dalam notasi kalkulus, dapat dinyatakan dengan
Keterangan :
adalah diferensial kecapatan terhadap waktu
Hukum Newton I menjelaskan kerangka acuan di mana hukum II dan hukum III Newton dapat dibuktikan benar. Kerangka acuan ini disebut kerangka acuan inersial atau kerangka acuan Galilean.
Perkembangan hukum I Newton
Perkembangan hukum ini dapat ditelusuri hingga Aristoteles. Aristoteles membagi gerak menjadi dua, yaitu gerak alami dan gerak paksa, dalam hal gerak alami, menurutnya setiap benda akan mencari keadaan alaminya (eg. benda berat jatuh kebawah, benda ringan terbang keatas) dan menyatakan bahwa gerak melingkar adalah gerak alami yang tidak disebabkan oleh gaya. Dalam hal gerak paksa, Aristoteles berpendapat bahwa gerak paksa disebabkan oleh gaya luar yang bekerja pada suatu benda dan jika pada suatu benda tidak bekerja gaya luar, maka benda tersebut akan kembali ke keadaan alaminya yaitu diam.
Setelah Aristoteles, Galileo melakukan percobaan sendiri mengenai gerak dengan menggunakan bola dan menyimpulkan bahwa bola yang bergerak akan diperlambat kelajuannya sampai berhenti oleh gaya gesek. Pengamatan dan kesimpulan Galileo kemudian dipelajari dan dikembangkan oleh Newton untuk menyusun hukum pertamanya.
HUKUM NEWTON II
a = F/m
F = m a
F = jumlah gaya-gaya pada benda
m = massa benda
a = percepatan benda
Rumus ini sangat penting karena pada hampir semna persoalan gerak {mendatar/translasi (GLBB) dan melingkar (GMB/GMBB)} yang berhubungan dengan percepatan den massa benda dapat diselesaikan dengan rumus tersebut.
HUKUM NEWTON III

DEFINISI HUKUM NEWTON III:
Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda kedua maka benda kedua tersebut mengerjakan juga gaya pada benda pertama, yang besar gayanya = gaya yang diterima tetapi berlawanan arah. Perlu diperhatikan bahwa kedua gaya tersebut harus bekerja pada dua benda yang berlainan.
F aksi = - F reaksi