Wednesday, April 26, 2017

Definisi Gaya dan Massa Menurut Hukum Newton

Definisi Gaya dan Massa Menurut Hukum Newton - Menjelang berakhirnya abad ke-17, Seorang ilmuan asal Inggris bernama Sir Isaac Newton (1642-1727) berhasil menyingkap tabir teka-teki alam yang menarik perhatian itu. Mengenai penemuannya, ada sebuah lelucon menarik yang menceritakan, jawaban itu diperoleh ketika sebuah apel jatuh ke kepalanya sewaktu ia sedang merenungi masalah ini di bawah sebatang pohon apel di pekarangannya. Diceritakan, kejadian ini mengilhaminya untuk menemukan hukum yang kemudian terkenal dengan nama "Hukum Gravitasi" Newton (1687)".

Hukum ini menyatakan, dua benda yang terpisah oleh jarak tertentu cenderung tarik-menarik dengan gaya (atau kekuatan) alamiah yang sebanding dengan massa (atau ukuran kepadatan atau berat) masing-masing benda dan juga berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.

Kembali ke pertanyaan kita diatas, terbisa dua benda yang saling mempengaruhi, yaitu Bumi dan batu kecil yang semula berada dalam tangan. Gaya atau kekuatan tarikan Bumi pada batu itu sebagaimana dinyatakan oleh hukum diatas disebut gaya berat atau gaya gravitasi atau yang lebih sering dikenal dengan sebutan berat batu. Sebaliknya pun berlaku. Bumi ditarik oleh batu kecil itu dengan gaya atau kekuatan yang sama besar. Di sini jarak antara batu dan Bumi dihitung dari batu ke pusat Bumi yang berada sekitar 3.670 km di bawah permukaan Bumi.

Nampaknya dengan bantuan Hukum Gaya Gravitasi Newton ini, kita mulai sedikit memahami asalmuasal penyebab jatuhnya batu kecil ke permukaan Bumi. Tetapi rasanya masih ada yang mengganjal apabila kita hendak menerapkan hukum ini secara langsung.

Mengapa justru batu yang tertarik jatuh menuju ke permukaan Bumi dan bukan sebaliknya Bumi yang tertarik ke atas menuju batu kecil yang kalian lepaskan? Pertanyaan ini dijawab melalui Hukum Newton berikut dalam cabang ilmu fisika yang mengkhususkan pada permasalahan gerak dan penyebabnya, yaitu cabang mekanika.

Definisi Gaya Menurut Hukum Newton
Dalam bahasa sehari-hari gaya sering diartikan sebagai dorongan atau tarikan, terutama yang dilakukan oleh otot-otot manusia. Untuk itu perlu didefinisikan secara lebih terperinci dan tepat. Disini definisi gaya dinyatakan dalam percepatan yang dialami oleh suatu benda standar bila diletakkan dalam lingkungan tertentu yang sesuai.

Benda standar  diikatkan pada ujung pegas dan diletakkan diatas sebuah meja horizontal yang gesekannya bisa diabaikan. Keduanya berlaku sebagai lingkungan bagi benda . Ujung pegas yang lain dipegang dengan tangan. Sekarang pegas ditarik secara horizontal ke kanan; dengan coba-coba diusahakan agar benda mengalami percepatan konstan 1,0 m/detik². Pada keadaan ini dikatakan sebagai definisi, bahwa pegas (yaitu lingkungan utama benda) melakukan gaya konstan pada benda yang besarnya 1,00 newton, atau dalam notasi SI: 1,00 N.


Gaya dan Massa  a. Sebuah partikel (kilogram stkalianr) diam diatas permukaan horizontal tanpa gesekan. b. Benda dipercepat dengan menarik pegas ke kanan.

Pada Gambar diatas terlihat bahwa dalam melakukan gaya ini pegas terentang sepanjang Δl melebihi panjang normalnya ketika kendur.

Pada Hukum Newton Kedua atau Hukum Gerak ini menyatakan hubungan antara gaya dan gerak yang menempatkan keduanya sebagai suatu hubungan sebab-akibat. Di sini gaya dikaitkan dengan kekuatan mendorong atau menarik yang berperan sebagai penyebab "perubahan gerak" sebuah benda. Atau lebih jelasnya lagi, gaya adalah penyebab perubahan besar kecepatan (laju) dan arah gerak (arah kecepatan) benda.

Hukum Newton kedua ini menyatakan, besarnya perubahan gerak benda yang secara pengukuran disebut percepatan berbanding terbalik dengan massa benda itu dan berbanding lurus dengan gaya penyebabnya. Besaran massa diatas, yang samar-samar pengertiannya, bisa disetarakan dengan berat benda (ingat Hukum Gaya Berat Newton) dan secara fisika adalah ukuran keengganan benda untuk mengubah keadaan gerak semula. 

Jadi secara fisika hukum ini menyatakan, benda yang massanya lebih besar (atau lebih berat) enggan sekali mengubah keadaan geraknya semula sedangkan yang jauh lebih kecil massanya (jadi lebih ringan) memperlihatkan perilaku yang lebih luwes. Dengan demikian, benda yang massanya besar sekali, bila semula berada dalam keadaan diam, cenderung untuk tetap berada dalam keadaan diam. Pada masalah kita diatas massa bumi jauh lebih besar daripada massa batu kecil itu. 

Dengan demikian terungkaplah sekarang secara jelas apa penyebabnya tertariknya batu kecil itu (melalui Hukum Gaya Berat Newton) dan mengapa jatuhnya haruslah ke permukaan Bumi (melalui Hukum Gerak Newton).

Pada bagian diatas baru ditinjau percepatan yang diberikan pada satu benda khusus yaitu kilogram stkalianr. Dengan demikian bisa didefinisikan sebagai gaya secara kuantitatif. Apa pengaruh gaya-gaya  pada benda lain? Karena pertama kali benda stkalianr dipilih sembarang, maka bisa dimengerti bahwa percepatan suatu benda akan langsung sebanding dengan gaya yang diberikan. 

Namun gaya yang sama akan menimbulkan percepatan yang berbeda pada benda yang berbeda. Sebagai contoh sebuah bola kasti akan menbisa percepatan lebih besar daripada sebuah mobil jika diberikan gaya yang sama. Untuk memperoleh jawaban kuantitatif atas pertanyaan diatas diperlukan cara untuk mengukur massa, yaitu sifat benda yang menentukan keengganannya untuk berubah gerak.

Massa adalah sifat fisika dari suatu benda, yang secara umum bisa digunakan untuk mengukur banyaknya materi yang terbisa dalam suatu benda. Massa adalah konsep utama dalam mekanika klasik dan subyek lain yang berhubungan. Dalam Stkalianr Internasional, SI, massa diukur dalam satuan kilogram. Alat yang digunakan untuk mengukur massa biasanya adalah timbangan. Tidak seperti berat, massa di setiap tempat selalu sama. Misalnya: massa kita ketika di bumi dan di bulan sama, akan tetapi berat kita di bumi dan di bulan berbeda.

Definisi Massa Menurut Hukum Newton
Massa adalah sifat fisika dari suatu benda, yang secara umum dapat digunakan untuk mengukur banyaknya materi yang terdapat dalam suatu  benda. Massa merupakan konsep utama dalam mekanika klasik dan subyek lain yang berhubungan. Dalam Standar Internasional, SI, massa diukur dalam satuan kilogram. Alat yang digunakan untuk mengukur massa biasanya adalah timbangan. Tidak seperti berat, massa di setiap tempat selalu sama. Misalnya: massa kita ketika di bumi dan di bulan sama, akan tetapi berat kita di bumi dan di bulan berbeda.

Hubungan antara massa dan berat adalah massa (kg) dikalikan percepatan gravitasi sama dengan gaya (N).
F = m = g
F (force) atau gaya/berat, m adalah massa, dan g adalah percepatan gravitasi / daya tarik bumi (m/detik²).
Beberapa orang menuliskan rumus tersebut dalam bentuk W = m = g di mana W menyatakan weight atau berat/gaya.

Sama seperti hal itu, berat suatu benda di atas permukaan laut akan lebih besar dari pada beratnya pada puncak gunung yang tinggi. Hal ini disebabkan karena percepatan gravitasi di kutub lebih besar daripada di katulistiwa,  dan percepatan gravitasi di atas permukaan laut lebih besar dari pada di tempat yang lebih tinggi (karena jaraknya ke pusat bumi lebih jauh).
Share on Facebook
Share on Twitter
Share on Google+
Buku Sekolah
Buku Sekolah Updated at: 10:45:00 AM

Related : Definisi Gaya dan Massa Menurut Hukum Newton

0 komentar:

Post a Comment