SEDANG DALAM PENGEMBANGAN
Melalui pengamatan peragaan benda serta penerapan hukum Newton pada berbagai jenis gerak (seperti gerak benda pada bidang miring tanpa gesekan, gerak vertikal, dan gerak melingkar), peserta didik dapat menganalisis pengaruh gaya terhadap gerak benda dengan tepat.
Peserta didik mampu menjelaskan pengaruh gaya terhadap gerak benda dalam berbagai skenario fisika (bidang miring, vertikal, dan melingkar) dengan tepat.
Peserta didik dapat menerapkan hukum Newton secara akurat untuk menganalisis gerak benda dalam berbagai kondisi tanpa gesekan dan dengan gaya tertentu.
Melalui penyelidikan karakteristik gesekan statik dan kinetik serta diskusi tentang gaya gesek, peserta didik dapat menganalisis pengaruh gesekan pada gerak benda dengan tepat.
Peserta didik mampu mengidentifikasi perbedaan antara gesekan statik dan gesekan kinetik serta memberikan contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dengan tepat.
Peserta didik mampu menganalisis dan menjelaskan pengaruh gesekan statik dan kinetik terhadap gerak benda dalam berbagai kondisi dengan benar dan mendetail.
Melalui perencanaan percobaan untuk menyelidiki hubungan antara gaya, massa, dan percepatan dalam gerak lurus, peserta didik dapat menganalisis prinsip-prinsip hukum Newton yang relevan dengan tepat.
Peserta didik mampu merancang percobaan untuk menyelidiki hubungan antara gaya, massa, dan percepatan dalam gerak lurus, peserta didik dapat menganalisis prinsip-prinsip hukum Newton yang relevan dengan tepat.
Bila sebuah benda berada dalam keadaan diam, untuk menggerakkannya dibutuhkan pengaruh luar. Misalnya untuk menggerakkan sebuah balok yang diam di atas lantai, kita dapat mendorongnya. Dorongan kita ini adalah pengaruh luar terhadap balok tadi yang menyebabkan benda tersebut bergerak.
Dari pengalaman sehari-hari, ketika pengaruh luar, yaitu dorongan kita tadi, dihilangkan dari balok, maka balok tersebut lama-lama akan berkurang kecepatannya dan akhirnya diam. Kesimpulan sementara: agar sebuah benda terus bergerak kita perlu memberi dorongan pada benda tadi terus menerus, dan bila pengaruh luar tersebut hilang, maka benda akan kembali diam???
Tetapi apakah pengaruh luar pada benda tadi benar-benar sudah hilang? Bagaimana dengan pengaruh lantai terhadap benda tadi, yang jelas-jelas menghambat gerak benda? Seandainya kita memilih lantai yang permukaannya licin, dan balok kita tadi juga memiliki permukaan yang licin maka setelah dorongan kita hilangkan, balok tadi masih akan tetap bergerak untuk waktu yang cukup lama.
Bayangkan bila tidak ada hambatan (super licin) dari lantai terhadap balok, maka balok tadi akan tetap terus bergerak dengan kecepatan konstan walaupun dorongan kita sudah dihilangkan. Jadi bila pengaruh luar pada sebuah benda benar-benar dihilangkan, maka sebuah benda akan tetap diam bila pada mulanya diam, dan akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan, bila pada mulanya bergerak dengan kecepatan konstan.
Kesimpulan ini, yang pertama kali disimpulkan oleh Galileo Galilei, dikenal sebagai prinsip inersia atau kelembaman. Benda-benda cenderung untuk mempertahankan kondisi geraknya, bila dia diam, akan tetap diam dan bila bergerak, akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan, selama tidak ada pengaruh luar yang mengubah kondisi geraknya.
Dinamika gerak lurus adalah kajian tentang gerak benda yang bergerak sepanjang garis lurus dengan memperhatikan pengaruh gaya. Pada gerak ini, kita membahas hubungan antara gaya, massa, dan percepatan benda sesuai dengan hukum Newton.
Dinamika gerak lurus sangat erat kaitannya dengan Hukum Newton. Ada tiga hukum yang menjadi dasar dalam mempelajari gerak benda:
1. Hukum I Newton (Hukum Inersia)
Hukum I Newton menyatakan "sebuah benda akan tetap bergerak dengan kelajuan konstan kecuali jika pada benda bekerja gaya yang tidak seimbang " bahwa jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda adalah nol, maka benda yang awalnya diam selalu dalam keadaan diam. Pada saat yang sama pula, benda yang mula-mula bergerak lurus selalu bergerak lurus ke depan dengan kelajuan tetap. Contoh penerapan hukum Newton I adalah ketika mobil berjalan pelan lalu digas mendadak maka penumpang di dalamnya terdorong ke arah belakang.
Hukum 1 newton ini menyatakan juga bahwa benda tidak akan bergerak apa bila tidak ada gaya yang mempengaruhinya, jika benda diam maka akan tetap diam atau akan bergerak apabila benda tersebut dalam keadaan bergerak
Rumus Hukum Kelembaman: ∑F = 0 atau Resultan Gaya (kg m/s2) atau Secara Matematis Hukum I Newton dirumuskan sebagai:
∑ F = 0
Keterangan:
∑F : resultan gaya yang bekerja pada benda (N)
2. Hukum II Newton (Hukum Percepatan)
Hukum II Newton menyatakan bahwa "percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya." Ini berarti semakin besar gaya yang diberikan pada suatu benda, semakin besar percepatannya. Namun, jika massa benda semakin besar, percepatannya akan semakin kecil.
Dengan kata lain, jika kita mendorong benda yang lebih berat, kita perlu memberikan gaya yang lebih besar untuk mendapatkan percepatan yang sama dengan benda yang lebih ringan. Contoh penerapan Hukum II Newton adalah ketika kita mendorong kereta belanja yang kosong, kereta akan lebih mudah dipercepat dibandingkan jika kereta tersebut penuh dengan barang belanjaan.
Rumus Hukum II Newton:
∑F=m×a
Keterangan:
∑F : resultan gaya yang bekerja pada benda (N)
m : massa benda (kg)
a : percepatan benda (m/s²)
3. Hukum III Newton (Hukum Aksi-Reaksi)
Hukum III Newton menyatakan bahwa "setiap aksi selalu diiringi oleh reaksi yang besarnya sama, tetapi berlawanan arah." Ini berarti jika sebuah benda memberikan gaya pada benda lain, maka benda tersebut juga akan menerima gaya yang sama besar namun arahnya berlawanan. Gaya aksi dan reaksi selalu terjadi berpasangan.
Contoh penerapan Hukum III Newton adalah ketika kita mendayung perahu. Ketika kita mendorong air ke belakang dengan dayung (aksi), air memberikan gaya reaksi ke depan pada perahu, sehingga perahu bergerak maju.
Rumus Hukum III Newton:
∑Faksi=−∑Freaksi
Keterangan:
∑Faksi : gaya aksi yang diberikan oleh benda pertama
∑Freaksi : gaya reaksi yang diberikan oleh benda kedua
Hukum ini juga berlaku pada banyak situasi sehari-hari, misalnya saat kita melompat, kaki kita memberikan gaya ke tanah, dan tanah memberikan gaya yang sama besar ke tubuh kita sehingga kita terdorong ke atas.
2. Hukum II Newton (Hukum Percepatan)
Hukum II Newton menyatakan bahwa "percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya." Ini berarti semakin besar gaya yang diberikan pada suatu benda, semakin besar percepatannya. Namun, jika massa benda semakin besar, percepatannya akan semakin kecil.
Dengan kata lain, jika kita mendorong benda yang lebih berat, kita perlu memberikan gaya yang lebih besar untuk mendapatkan percepatan yang sama dengan benda yang lebih ringan. Contoh penerapan Hukum II Newton adalah ketika kita mendorong kereta belanja yang kosong, kereta akan lebih mudah dipercepat dibandingkan jika kereta tersebut penuh dengan barang belanjaan.
Rumus Hukum II Newton:
∑F=m×a
Keterangan:
∑F : resultan gaya yang bekerja pada benda (N)
m : massa benda (kg)
a : percepatan benda (m/s²)