Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Hukum Pertama Newton: Pasukan dan Gerakan Tidak Seimbang
- Hukum Kedua Newton: Apa Itu Kekuatan?
Isaac Newton memberikan deskripsi terbaik tentang hubungan antara kekuatan dan gerak dalam tiga hukumnya yang terkenal, dan belajar tentang itu adalah bagian penting dalam mempelajari fisika. Mereka memberi tahu Anda apa yang terjadi ketika suatu gaya diterapkan pada suatu massa, dan juga menentukan konsep utama gaya. Jika Anda ingin memahami hubungan antara kekuatan dan gerak, dua hukum Newton yang pertama adalah yang paling penting untuk dipertimbangkan, dan mudah untuk dipahami. Mereka menjelaskan bahwa setiap perubahan dari bergerak ke tidak bergerak atau sebaliknya membutuhkan gaya yang tidak seimbang, dan bahwa jumlah gerakan sebanding dengan ukuran gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Jika tidak ada kekuatan, atau jika satu-satunya kekuatan seimbang sempurna, suatu objek akan diam atau terus bergerak dengan kecepatan yang persis sama. Hanya gaya yang tidak seimbang yang menyebabkan perubahan kecepatan objek, termasuk mengubah kecepatannya dari nol (mis., Stasioner) menjadi lebih dari nol (bergerak).
Hukum Pertama Newton: Pasukan dan Gerakan Tidak Seimbang
Hukum pertama Newton mengatakan bahwa suatu benda akan tetap diam (tidak bergerak) atau bergerak dengan kecepatan yang persis sama dan dalam arah yang persis sama kecuali jika itu ditindaki oleh kekuatan "tidak seimbang". Dalam istilah yang lebih sederhana, dikatakan bahwa sesuatu hanya bergerak jika sesuatu yang lain mendorongnya, dan bahwa segala sesuatu hanya berhenti, mengubah arah atau mulai bergerak lebih cepat jika sesuatu mendorongnya.
Memahami arti "kekuatan tidak seimbang" mengklarifikasi hukum ini. Jika dua gaya bekerja pada suatu benda, satu mendorongnya ke kiri dan yang lain mendorongnya ke kanan, itu hanya akan bergerak jika salah satu kekuatan lebih besar dari yang lain. Jika mereka memiliki kekuatan yang sama persis, objek hanya akan tetap di tempatnya.
Salah satu cara untuk membayangkan ini adalah dengan memikirkan serangkaian skala, dengan bobot di kedua sisinya. Bobot ditarik oleh gravitasi, dan satu-satunya hal yang mempengaruhi seberapa banyak gravitasi menariknya adalah berapa banyak massa yang ada. Jika Anda memiliki jumlah massa yang sama di kedua sisi, skalanya tetap diam. Skala hanya bergerak jika Anda benar-benar membuatnya tidak seimbang dalam hal massa. Perbedaan massa berarti bahwa gaya yang bekerja pada kedua sisi skala tidak seimbang, sehingga skala bergerak.
Membayangkan gerakan konstan dengan kecepatan yang sama lebih sulit karena Anda tidak menemukan ini dalam kehidupan sehari-hari. Pikirkan apa yang akan terjadi jika Anda memiliki mobil mainan di permukaan yang mulus (tanpa gesekan) dan tidak ada udara di dalam ruangan. Mobil akan tetap diam kecuali didorong, seperti dijelaskan di atas. Tetapi apa yang terjadi setelah dorongan itu? Tidak ada gesekan dengan permukaan untuk memperlambatnya dan tidak ada udara untuk memperlambatnya. Permukaan menyeimbangkan gaya gravitasi (dengan sesuatu yang disebut "reaksi normal," terkait dengan hukum ketiga Newton), dan tidak ada gaya yang bekerja di atasnya dari kiri atau kanan. Dalam situasi ini, mobil akan tetap melaju pada kecepatan yang sama di sepanjang permukaan. Jika permukaannya sangat panjang, mobil akan terus bergerak dengan kecepatan itu selamanya.
Hukum Kedua Newton: Apa Itu Kekuatan?
Hukum kedua Newton mendefinisikan konsep kekuatan. Ini menyatakan bahwa gaya yang diterapkan pada objek sama dengan massanya dikalikan dengan akselerasi yang disebabkan oleh gaya. Dalam simbol, ini adalah:
F = ma
Unit gaya adalah Newton - untuk mengakui orang yang mendefinisikannya - yang merupakan cara singkat untuk mengatakan kilogram-meter per detik kuadrat (kg m / s2). Jika Anda memiliki massa 1 kg, dan Anda ingin mempercepatnya 1 m / s setiap detik, Anda perlu menerapkan gaya 1 N.
Menulis hukum Newton dengan cara berikut membantu memperjelas hubungan antara kekuatan dan gerak:
a = F ÷ m
Akselerasi, di sebelah kiri, memberi tahu kita seberapa banyak sesuatu bergerak. Sisi kanan menunjukkan bahwa gaya yang lebih besar mengarah ke lebih banyak gerakan, jika massa benda itu sama. Jika gaya tertentu diterapkan, persamaan ini juga menunjukkan bahwa jumlah akselerasi tergantung pada massa yang Anda coba pindahkan. Objek yang lebih besar dan lebih berat bergerak kurang dari objek yang lebih kecil dan lebih ringan yang mengalami dorongan yang berukuran sama. Jika Anda menendang bola sepak, itu akan bergerak lebih banyak daripada jika Anda menendang bola bowling dengan kekuatan yang sama.