Hukum III Newton
kita belajar bahwa gaya-gaya mempengaruhi gerakan benda. Dari manakah
gaya tersebut datang ? dalam kehidupan sehari-hari, kita mengamati
bahwa gaya yang diberikan kepada sebuah benda, selalu berasal dari
benda lain. gerobak bergerak karena kita yang mendorong, paku dapat
tertanam karena dipukul dengan martil, buah mangga yang lezat jatuh
karena ditarik oleh gravitasi bumi, demikian juga benda yang terbuat
dari besi ditarik oleh magnet. Apakah semua benda bergerak karena
diberikan gaya oleh benda lain ?
Eyang Newton mengatakan bahwa kenyataan dalam kehidupan sehari-hari
tidak semuanya seperti itu. Ketika sebuah benda memberikan gaya kepada
benda lain maka benda kedua tersebut membalas dengan memberikan gaya
kepada benda pertama, di mana gaya yang diberikan sama besar tetapi
berlawanan arah. Jadi gaya yang bekerja pada sebuah benda merupakan
hasil interaksi dengan benda lain. Anda dapat melakukan percobaan untuk
membuktikan hal ini. Tendanglah batu atau tembok dengan keras, maka
kaki anda akan terasa sakit (jangan dilakukan). Mengapa kaki terasa sakit ? hal
ini disebabkan karena ketika kita menendang tembok atau batu, tembok
atau batu membalas memberikan gaya kepada kaki kita, di mana besar gaya
tersebut sama, hanya berlawanan arah. Gaya yang kita berikan arahnya
menuju batu atau tembok, sedangkan gaya yang diberikan oleh batu atau
tembok arahnya menuju kaki kita. Ketika kita menendang bola, gaya yang
kita berikan tersebut menggerakan bola. Pada saat yang sama, kita
merasa gaya dari bola menekan kaki kita. Jika anda punya skate board,
lakukanlah percobaan berikut ini sehingga semakin menambah pemahaman
anda. letakan papan luncur alias skate board di dekat sebuah tembok.
Berdirilah di atas skate board (papan luncur) tersebut dan
doronglah tembok dihadapan anda. Apa yang anda alami ? skate board
tersebut meluncur ke belakang. Aneh khan ? padahal anda tidak mendorong
skate board ke belakang. Skate board meluncur ke belakang
karena tembok yang anda dorong membalas memberikan gaya dorong kepada
anda, di mana arah gaya yang diberikan tembok berlawanan arah dengan
arah dorongan anda. anda mendorong tembok ke depan, sedangkan tembok
mendorong anda ke belakang sehingga skate board kesayangan anda
meluncur ke belakang. Jika anda tinggal di tepi pantai dan termasuk anak pantai,
lakukanlah percobaan dengan menaiki perahu dan melemparkan sesuatu,
entah batu atau benda lain ke luar dari perahu. Lakukanlah hal ini
ketika perahu sedang diam. Amati bahwa perahu akan bergerak ke belakang
jika anda melempar ke depan, dan sebaliknya. Serius… diriku pernah
mencobanya. Nah, semua penjelasan panjang lebar ini adalah inti Hukum III Newton.
Apabila sebuah benda memberikan gaya kepada benda lain, maka benda
kedua memberikan gaya kepada benda yang pertama. Kedua gaya tersebut
memiliki besar yang sama tetapi berlawanan arah.
Secara matematis Hukum III Newton dapat ditulis sebagai berikut :
F A ke B = – F B ke A
F A ke B adalah gaya yang diberikan oleh benda A kepada benda B, sedangkan F B ke A
adalah gaya yang yang diberikan benda B kepada benda A. Misalnya ketika
anda menendang sebuah batu, maka gaya yang anda berikan adalah F A ke B, dan gaya ini bekerja pada batu. Gaya yang diberikan oleh batu kepada kaki anda adalah – F B ke A.
Tanda negatif menunjukkan bahwa arah gaya reaksi tersebut berlawanan
dengan gaya aksi yang anda berikan. Jika anda menggambar tanda panah
yang melambangkan interaksi kedua gaya ini, maka gaya F A ke B digambar pada batu, sedangkan gaya yang diberikan batu kepada kaki anda, – F B ke A, digambarkan pada kaki anda.
Persamaan Hukum III Newton di atas juga bisa kita tulis sebagai berikut :
Faksi = -Freaksi
Hukum warisan eyang Newton ini dikenal dengan julukan hukum
aksi-reaksi. Ada aksi maka ada reaksi, yang besarnya sama dan
berlawanan arah. Kadang-kadang kedua gaya tersebut disebut pasangan
aksi-reaksi. Ingat bahwa kedua gaya tersebut (gaya aksi-gaya reaksi) bekerja pada benda yang berbeda. Berbeda dengan Hukum I Newton dan Hukum II Newton yang menjelaskan gaya yang bekerja pada benda yang sama.
Gaya aksi dan reaksi adalah gaya kontak yang terjadi ketika kedua
benda bersentuhan. Walaupun demikian, Hukum III Newton juga berlaku
untuk gaya tak sentuh, seperti gaya gravitasi yang menarik buah mangga
kesayangan anda. Ketika kita menjatuhkan batu, misalnya, antara bumi
dan batu saling dipercepat satu dengan lain. batu bergerak menuju ke
permukaan bumi, bumi juga bergerak menuju batu. Gaya total yang bekerja
pada bumi dan batu besarnya sama. Bumi bergerak ke arah batu yang
jatuh ? masa sich… karena massa bumi sangat besar maka percepatan yang dialami bumi sangat kecil (Ingat hubungan antara massa dan percepatan pada persamaan hukum II Newton).
Walaupun secara makroskopis tidak tampak, tetapi bumi juga bergerak
menuju batu atau benda yang jatuh akibat gravitasi. Bumi menarik batu,
batu juga membalas gaya tarik bumi, di mana besar gaya tersebut sama
namun arahnya berlawanan.
Hukum III Newton dalam Kehidupan Sehari-hari
Konsep Hukum III Newton sebenarnya sering kita alami dalam kehidupan
sehari-hari, walau kadang tidak kita sadari. Hal apa saja dalam
kehidupan sehari-hari yang menggunakan konsep Hukum III Newton ?
Hukum III Newton berlaku ketika kita berjalan atau berlari
Ketika berjalan, telapak kaki kita memberikan gaya aksi dengan
mendorong permukaan tanah atau lantai ke belakang. Permukaan tanah atau
lantai memberikan gaya reaksi kepada kita dengan mendorong telapak
kaki kita ke depan, sehingga kita berjalan ke depan. Ketika berjalan
mundur, telapak kaki kita mendorong permukaan tanah atau lantai ke
depan. Sebagai reaksi, permukaan tanah atau lantai mendorong telapak
kaki kita ke belakang sehingga kita bisa berjalan mundur. Besarnya gaya
aksi dan reaksi sama, tetapi arahnya berlawanan. Telapak kaki kita
mendorong lantai ke belakang, lantai mendorong telapak kaki kita ke
depan. Ketika kita berjalan lambat, gaya yang kita berikan kecil,
sehingga gaya reaksi yang diberikan oleh lantai juga kecil, akibatnya
kita berjalan pelan. Pada saat kita berjalan cepat, telapak kaki kita
menekan lantai lebih kuat, akibatnya gaya reaksi yang diberikan lantai
juga besar sehingga kita didorong dengan kuat ke depan. Dirimu dapat
melakukan percobaan ini untuk membuktikannya. Ketika kita berlari, gaya
aksi berupa dorongan yang diberikan oleh telapak kaki kita kepada
permukaan tanah sangat besar sehingga gaya reaksi yang diberikan oleh
permukaan tanah kepada telapak kaki kita juga sangat besar. Akibatnya
kita bisa berlari dengan kencang. Jadi besarnya gaya reaksi yang
diberikan oleh permukaan tanah atau lantai kepada telapak kaki kita
sebanding alias sama besar dengan gaya aksi yang kita berikan dan
arahnya berlawanan.
Hukum III Newton berlaku ketika kita berenang
Apakah dirimu bisa berenang ? kalo belum bisa, ayo belajar
berenang… gampang kok. Kaya belajar naik sepeda atau motor, awalnya
memang agak sulit tapi kalo sering latihan ntar juga mahir, asyik
lagi..
Ketika kita berenang, kaki dan tangan kita mendorong air ke
belakang. Sebagai reaksi, air mendorong kaki dan tangan kita ke depan,
sehingga kita berenang ke depan.
Hukum III Newton berlaku pada pistol atau senapan yang ditembakan
Ketika sebuah peluru ditembakan, pistol atau senapan memberikan gaya
aksi kepada peluru dengan mendorong peluru ke depan. Karena mendapat
gaya aksi maka peluru tersebut mendorong pistol atau senapan ke
belakang. Akibatnya, para penembak merasa tersentak ke belakang akibat
dorongan tersebut. Seandainya dirimu bercita-cita menjadi polisi atau
tentara maka suatu saat nanti bisa melakukan percobaan untuk
membuktikannya. Kalau terbukti, ingat eyang Newton sama GuruMuda ya
Hukum III Newton berlaku pada Balon Udara yang bergerak
Pernahkah dirimu melihat dan memegang balon ? ya pernah-lah… saking gemes, balon-balon dipecahin semua Hukum III Newton juga berlaku pada balon udara yang bergerak ? balon udara bergerak ? maksudnya bagaimanakah….
Yang dimaksudkan di sini bukan balon udara yang bergerak karena ditiup
angin, tapi karena di dorong oleh udara yang ada di dalam balon. Bertambah bingung-kah ? lakukan percobaan berikut ini sehingga menambah pemahamanmu. Beli sebuah balon di warung terdekat (murah kok, lagian cuma satu).
Tiuplah balon sampai balon mengembung; jangan lupa jepit mulut balon
dengan jarimu agar udara tidak keluar. Nah, silahkan lepas jepitan
tanganmu pada mulut balon. Apa yang terjadi ? balon tersebut bergerak khan ?
jika posisi balon tegak, di mana mulut balon berada di bawah, maka
balon akan meluncur ke atas. Balon bergerak ke atas karena balon
memberikan gaya aksi dengan mendorong udara ke bawah (udara keluar lewat mulut balon).
Udara yang keluar lewat mulut balon memberikan gaya reaksi dengan
mendorong balon ke atas, sehingga balon bergerak ke atas. Apabila
posisi balon dibalik, di mana mulut balon berada di atas, maka balon
akan bergerak ke bawah. Besar gaya aksi dan reaksi sama, hanya
berlawanan arah. Balon mendorong udara ke bawah, udara mendorong balon
ke atas. Atau sebaliknya balon mendorong udara ke atas, udara mendorong
balon ke bawah. Semakin banyak udara yang ditiupkan ke dalam balon,
maka balon bergerak makin cepat ketika mulut balon tersebut dibuka. Hal
ini disebabkan karena balon mendorong lebih banyak udara keluar,
sehingga udara yang didorong tersebut memberikan reaksi dengan
mendorong balon. Semakin banyak udara yang ada di dalam balon, semakin
lama dan jauh balon bergerak; semakin sedikit udara dalam balon,
semakin pelan balon bergerak. Jadi besar gaya aksi sama dengan besar
gaya reaksi, hanya arahnya berlawanan.
Hukum III Newton berlaku pada Ikan Gurita yang bergerak dalam air.
Peluncuran Roket menggunakan konsep Hukum III Newton
Tidak ada komentar:
Posting Komentar