Gambar 1.1 Safety belt

Tahukah kalian pentingnya sabuk pengaman (safety belt) pada mobil? Pada gambar 1.1, sabuk pengaman berguna untuk menahan tubuh kita agar tidak terbentur saat terjadinya kecelakaan. Saat mobil melakukan pengereman maka tubuh kita yang pada awalnya diam akan terdorong ke depan. Dalam hal ini, tubuh kita berusaha mempertahankan keadaan sebelumnya yaitu keadaan diam, sehingga tubuh kita terdorong ke depan. Fenomena ini telah dijelaskan Newton dalam hukum-hukumnya tentang gerak.

Orang zaman dulu telah mengenal gerak dalam keseharian, antara lain orang berjalan, kuda berlari, dan buah jatuh dari pohonnya. Ilmuwan Yunani terkenal, Aristoteles, membagi gerak menjadi dua, yaitu gerak alami dan gerak paksa. Dia menyatakan bahwa gerak alami tidak disebabkan oleh gaya. Gerak alami pada Bumi dipikirkan olehnya sebagai gerak ke atas atau ke bawah. Setiap benda akan mencari keadaan alaminya, seperti batu besar (berat benda) menuju tanah dan asap (benda ringan) bergerak ke atas di udara. Dia menyatalam bahwa gerak alami karena tidak berawal dam tidak berakhir. Dengan demikian, planet-planet dan bintang-bintang yang bergerak dalam lingkaran (termasuk gerak alami) tidak disebabkan oleh gaya. Kalian akan mengetahui nanti bahwa pendapat Aristoteles salah, sebab gerak melingkar disebabkan oleh gaya, yaitu gaya sentripetal.

Sementara itu, gerak paksa selalu disebabkan oleh gaya, seperti dorongan atau tarikan. Gerobak bergerak karena ditarik oleh seekor kuda. Kapal layar bergerak karena didorong oleh angin. Hal yang terpenting adalah gerak paksa selalu disebabkan oleh gaya luar yang bekerja pada suatu benda. Jika suatu benda yang bergerak tidak bekerja gaya luar, suatu saat benda tersebut akan kembali ke keadaan alaminya, yaitu diam. Benda tidak mungkin mempertahankan geraknya oleh dirinya sendiri. Sifat benda yang cenderung mempertahankan keadaan geraknya (diam atau bergerak) inilah yang disebut sebagai kelembaman atau inersia (kemalasan). Oleh karena itu, hukum I Newton disebut juga dengan hukum kelembaman atau hukum inersia. Ukuran kuantitas kelembaman suatu benda adalah besaran massa. Semakin besar massa benda, semakin besar kelembaman benda (semakin sukar digerakkan atau dihentikan).

Hukum I Newton sering disebut Hukum Kelembaman atau Inersia. Berdasarkan Hukum I Newton, suatu benda tetap pada keadaan semula jika resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol.

Hukum I Newton berbunyi: "Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, benda yang mula-mula diam akan terus diam, sedangkan yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap".
Secara sistematis, Hukum I Newton dinyatakan sebagai berikut.

Gambar 1.2 Rumus Hukum I Newton

Dalam keseharian kita sering mengalami efek kelembaman, hanya kita tidak menyadarinya. Misalnya ketika berdiri dalam bus yang sedang melaju kencang dan pengemudi menginjak pedal rem sekaligus untuk menghentikan mobil, apa yang terjadi ? kita terdorong ke depan.

Gambar 1.3 Safety belt
 
Gambar 1.4 Posisi duduk dengan safety belt

Saat kita sedang naik bus yang bergerak dengan kecepatan tetap (konstan), tubuh kita ada pada posisi duduk nyaman. Namun, ketika sopir bus mengerem mendadak. Maka otomatis tubuh kita pada saat itu akan terdorong ke depan.

Sebuah benda ditarik oleh 3 tali yang satu diantaranya berlawanan arah. Jika benda tersebut tetap diam di tempat meski ditarik oleh tiga gaya. Berapa nilai F₃ jika nilai F₁ = 14 N dan F₂ = 20 N?


Penyelesaian:

Diketahui:
Karena benda tidak bergerak, maka menggunakan prinsip Hukum I Newton.
F₁ = 14
F₂ = 20

Ditanyakan : F₃ = ?
Jawab :
rumus : ΣF_X = 0
F₁ + F₂ - F₃ = 0
F₃ = F₁ + F₂
F₃ = 14 + 20
F₃ = 34 N

Untuk memahami materi ini, Silahkan simak video berikut ini

Tujuan : Memahami konsep hukum I Newton
Alat dan Bahan :
1. Kertas
2. Uang perak/logam

Langkah kerja:
Percobaan 1:
1. Taruh uang di atas kertas, kemudian tarik dengan cepat.
2. Amatilah peristiwa yang terjadi!

Percobaan 2:
1. Taruh uang di atas kertas, kemudian tarik secara perlahan.
2. Amatilah peristiwa yang terjadi!

Perhatikan video percobaan berikut!

Isilah kolom jawaban dibawah ini dengan jawaban yang tepat!

1. Sebuah balok bermassa 5 kg (berat w = 50 N) digantung dengan tali dan diikatkan pada atap. Jika balok diam maka berapakah tegangan talinya?
Diketahui :
m = Kg
w = N

Ditanya :
T = ?

Jawab :
rumus : ΣF = 0
T - w = 0
T - N = 0
T = N

Cek Jawaban  Reset

2. Balok bermassa 20 kg berada di atas bidang miring licin dengan sudut kemiringan 30^o.

Jika Ucok mendorong balok ke atas sehingga kecepatannya tetap maka berapakah gaya yang harus diberikan oleh Ucok?
Diketahui :
m = Kg
θ = ^o
a = 0 (karena kecepatan tetap)
Ditanya :
F = ?

Jawab :
rumus : ΣF = m.a
F - m . g . sin θ = 0
F - Kg . m/s². sin ^o = 0
F = Kg . m/s².
= Newton.

Cek Jawaban   Reset