Percobaan Aturan 1 Newton, Pola Soal Dan Pembahasan

Sebelum zaman Galileo Galilei, sebagian andal filasafat beranggapan bahwa keadaan alami benda yakni pada ketika diam. Menurut mereka, supaya benda tetap bergerak diharapkan gaya yang bekerja terus menerus. Jika gaya yang bekerja pada benda dihilangkan, maka benda akan berhenti.

Pendapat tersebut didasarkan pada fenomena yang mereka lihat. Sebagai rujukan yakni balok yang bergerak di lantai garang maka lama-kelamaan akan berhenti kalau tidak ada gaya yang mendorong atau menariknya.

Namun, kalau dasar balok dibentuk halus dan lantai dibentuk licin, maka balok akan bergerak lebih jauh. Apalagi kalau tidak ada goresan antara balok dengan lantai, maka balok akan terus bergerak dengan kecepatan konstan.

Dengan kata lain, benda akan bergerak lurus beraturan walaupun sudah tidak ada gaya yang bekerja padanya. Kejadian yang dialami balok tersebut memakai prinsip Hukum I Newton.

Hukum I Newton menyatakan kalau resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol (ΣF = 0), maka benda yang membisu akan tetap membisu dan benda yang bergerak akan bergerak lurus beraturan.

Secara matematis, Hukum I Newton dinyatakan sebagai berikut.

ΣF = 0 maka:

□ Benda membisu (v = 0 m/s) atau

□ Benda bergerak lurus beraturan (v = konstan)

Hukum I Newton disebut juga Hukum Inersia atau Hukum Kelembaman. Insersia atau kelembaman benda diartikan sebagai sifat suatu benda untuk mempertahankan keadaanya. Benda yang semula membisu cenderung akan tetap membisu dan benda yang semula bergerak cenderung akan tetap bergerak.

Contoh sifat kelembaman yakni ketika kalian sedang naik kendaraan beroda empat atau kendaraan lainnya. Jika kendaraan beroda empat semula diam, lalu secara tiba-tiba bergerak, kalian akan terdorong ke belakang. Jika semula kendaraan beroda empat melaju kencang lalu direm mendadak, kalian akan terdorong ke depan. Kejadian ini alasannya kalian berusaha mempertahankan keadaan semula.

Nah, supaya kalian memahami prinsip Hukum I Newton atau Hukum Inersia, silahkan lakukan praktikum sederhana berikut ini.

Eksperimen: Menyelidiki Hukum I Newton

A. Dasar Teori

Hukum I Newton merupakan aturan yang menjelaskan gerak benda. Menurut aturan ini, benda memiliki sifat untuk mempertahankan kedudukannya. Artinya, benda yang mula-mula membisu akan tetap membisu kalau resultan gaya luar yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol. Sama halnya dengan benda yang mula-mula bergerak, maka benda itu akan terus bergerak dengan kecepatan tetap.

Sifat benda yang cenderung mempertahankan kedudukannya disebut inersia (kelembaman). Menurut Hukum I Newton, kalau resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, maka benda tersebut akan membisu atau bergerak lurus beraturan (mempunyai kecepatan tetap).

B. Tujuan Percobaan

Setelah melaksanakan percobaan ini, kalian diharapkan mampu:

1. Mendefinisikan Hukum I Newton ihwal gerak benda.

2. Memahami pengertian kelembaman benda (inersia).

3. Memberikan rujukan aplikasi aturan I Newton dalam kehidupan sehari-hari.

C. Alat dan Bahan

1. Mobil-mobilan baterai 1 buah.

2. Kotak kecil 1 buah.

3. Papan luncur.

4. Batu bata 1 buah.

5. Uang logam 100-an 10 buah.

6. Penggaris yang terbuat dari logam.

D. Langkah Kerja

1. Pembuktikan benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak.

a. Susunlah alat percobaan menyerupai gambar di bawah ini.

b. Hidupkan mobil-mobilan. Biarkan mobilmobilan meluncur dan menabrak kerikil bata.

c. Amatilah keadaan kotak kecil pada ketika mobil-mobilan menabrak kerikil bata.

2. Pembuktikan benda yang mula-mula membisu akan terus diam.

a. Tumpuklah 10 buah uang logam 500-an di pinggir meja.

b. Sentillah uang logam paling bawah memakai penggaris secara perlahan. Amati uang logam lain di atasnya.

c. Sentillah dengan cepat uang logam paling bawah dari samping memakai penggaris, sehingga uang logam tersebut terpisah dari uang logam lainnya. Amatilah keadaan tumpukan 9 uang logam lainnya.

E. Pembahasan

1. Apakah yang terjadi dengan kotak pada ketika mobil-mobilan menabrak kerikil bata?

2. Apakah yang sanggup kalian simpulkan dari percobaan nomor 1?

3. Apakah yang terjadi dengan 9 tumpukan logam di atas logam yang disentil secara perlahan? Bagaimana pula ketika disentil dengan cepat?

4. Apakah yang sanggup kalian simpulkan dari percobaan nomor 2?

5. Berikan rujukan acara lain yang sanggup menunjukan Hukum I Newton.

Tulislah laporan hasil percoban kalian dan kumpulkan kepada guru kalian.

Dari hasil eksperimen, kalian telah mengetahui rujukan penerapan Hukum I Newton. Hukum I Newton sanggup dipakai untuk menuntaskan dilema yang berafiliasi dengan keseimbangan. Perhatikan rujukan berikut.

Contoh Soal:

Seekor kuda menarik kereta ke arah barat dengan gaya 300 N. Di belakang kereta, tiga orang menarik kereta tersebut. Agar kereta tidak berjalan, berapakah gaya yang harus diberikan ketiga orang tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui: F1 = 300 N ke barat

Ditanyakan: F2 agar kereta tidak bergerak

Jawab:

agar kereta tidak bergerak, maka ΣF = 0

ΣF = 0

F1 + F2 = 0

300 + F2 = 0

F2 = - 300 N (F2 berlawanan arah dengan F1).

Jadi, gaya yang harus diberikan supaya kereta tidak bergerak yakni 300 N ke timur.