Dinamika Partikel

FISIKA KELAS X IPA

Created by : Yulis Koes

HUKUM I NEWTON

Hukum I Newton atau Hukum Kelembaman/Inersia

Hukum I Newton terjadi apabila tidak ada
resultan gaya (∑ ) yang bekerja pada benda,
sehingga benda tersebut cenderung untuk
mempertahankan keadaan awal (inersia).
Sehinga persamaan Hukum I Newton ditulis :

“Jika tidak ada resultan gaya yang bekerja pada
suatu benda, maka benda yang mula-mula diam
akan terus diam, sedangkan benda yang mula-mula
bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan
tetap sepanjang garis lurus”

Berdasarkan analisa konsep di atas,
Hukum I Newton berlaku untuk benda :
➢ Benda yang diam (v = 0)
➢ Benda yang melakukan Gerak Lurus

Beraturan GLB (v = konstan

CONTOH SOAL 1

Sebuah lukisan bermassa m = 0,6 kg tergantung pada sebuah
tali yang berada di dinding ruang tamu terlihat seperti
gambar di samping Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2 ,
tentukan tegangan tali T2

Pembahasan Dengan menggunakan
hukum I Newton:
Jawab :





“Percepatan (a) yang dihasilkan oleh resultan gaya (∑ )
yang bekerja pada suatu benda sebanding dan searah
dengan resultan gaya tersebut, dan berbanding terbalik
dengan massa benda (m)”

Berdasarkan analisa konsep di atas, dapat disimpulkan
bahwa pada Hukum II Newton berlaku untuk benda yang
mengalami Gerak Lurus Berubah Beraturan GLBB (a =
konstan)

CONTOH SOAL

1 Dua benda A dan B masing-
masing bermassa 2 kg dan 6 kg
diikat dengan tali melalui
sebuah katrol yang licin seperti
gambar. Mula-mula benda B
ditahan kemudian dilepaskan.
Jika g = 10 ms-2 maka
percepatan benda B adalah….

Pembahasan

Untuk mencari percepatan kita gunakann
Hukum II Newton



2 Sebuah balok massa 5 kg dilepas pada bidang
miring licin seperti pada gambar! (g =10
m.s −2 dan tg 37o = 3/4)

Pembahasan

Jawab :
Percepatan benda meluncur (translasi
murni) menuruni bidang miring licin:

percepatan yang dimiliki balok saat bergerak adalah sebesar 6 m.s−2

HUKUM III NEWTON

Bunyi Hukum III Newton :
“Setiap ada gaya aksi yang bekerja pada suatu benda, maka
akan timbul gaya reaksi yang besarnya sama, tetapi arahnya
berlawanan.”

Hukum III Newton disebut juga Hukum Aksi Reaksi
Secara matematis dituliskan :

Sifat-sifat gaya aksi-reaksi adalah
▪ sama besar,
▪ terletak dalam satu garis kerja,
▪ berlawanan arah, dan
▪ bekerja pada dua benda yang berlainan

Contoh Hukum III Newton dalam kehidupan sehari-hari :

➢ Saat berenang, tangan kita mendorong air ke belakang
(aksi) sehingga air mendorong tubuh kita ke depan
(reaksi).

➢ Sayap burung mendorong udara ke belakang
(aksi). Sebagai reaksinya, udara mendorong sayap
burung sehingga burung terbang ke depan.

➢ Seseorang yang duduk di atas kursi, berat badan orang
tersebut mendorong kursi ke bawah sedangkan kursi
mendorong (menahan) badan ke atas.

➢ Gaya aksi reaksi juga bekerja pada
sebuah buku yang diletakkan di atas
meja. Pada gambar di buku di atas
meja di atas, buku menekan meja
sehingga memberikan gaya aksi (F)
yang arahnya ke bawah. Sebagai
reaksinya, meja menekan buku yang
arahnya ke atas sehingga
memberikan gaya reaksi (F’).

GAYA BERAT,
GAYA GESEK,
GAYA TEGANGAN TALI

Gaya Berat

Gaya berat (w) merupakan
gaya yang dimiliki setiap
benda akibat pengaruh
medan gravitasi yang
arahnya selalu tegak lurus
menuju pusat gravitasi.
Secara umum gaya berat
dapat ditulis dengan
persamaan

Keterangan:
w = Gaya berat (N);
m = Massa benda (kg); dan
g = Percepatan gravitasi (m/s2).

Contoh Soal

Perhatikan gambar berikut :

Sebuah benda bermassa 4 kg
berada pada bidang miring licin
dengan sudut θ = 60o. Jika g = 10
m/s², Tentukan :
a. berat benda terhadap sumbu x
b. berat benda terhadap sumbu y

Penyelesaian

Uraikan atau gambar terlebih
dahulu vektor gaya berat (w)
dan uraikan pada masing-masing
sumbu, diperoleh

Gaya NORMAL

Gaya normal (N) merupakan gaya yang bekerja pada dua
permukaan benda yang bersentuhan dan arahnya selalu tegak
lurus terhadap bidang sentuh



Contoh Soal

Perhatikan gambar berikut

Sebuah benda bermasa 6 kg
mendapat gaya dorong sebesar
20 N. Jika percepatan gravitasi
bumi g = 10 m/s², Tentukanlah
besar gaya normal yang bekerja
benda tersebut

Penyelesaian

Uraikan dan gambar Dari uraian gaya-gaya disimpulkan gaya
vektor gaya yang bekerja pada sumbu y diam, maka berlaku
pada benda Hukum I Newton, sehingga dapat ditulis :

Jadi, besarnya gaya normal benda tersebut adalah 80 Newton

Gaya GESEK

Gaya gesek (f) merupakan gaya yang timbul
akibat kekasaran dua permukaan benda yang
saling bersentuhan.
➢ gaya gesek selalu sejajar dengan bidang

sentuh dan
➢ arahnya selalu berlawanan dengan arah

gerak benda.
Gaya gesek dibedakan menjadi 2, yaitu
1. gaya gesekan statis dan
2. gaya gesekan kinetis.

➢ Gaya gesek statis merupakan gaya
gesek yang bekerja pada benda
diam atau tepat akan bergerak.

Besarnya gaya gesek statis dapat
ditulis:

Keterangan : ➢ Gaya gesek kinetis merupakan gaya
fs = Gaya Gesekan Statis (N) gesek yang bekerja pada sebuah
fk = Gaya Gesekan Kinetis (N) benda yang sedang bergerak, dan
µs = Koefisien Gesekan Statis arahnya selalu berlawanan dengan
µk = Koefisien Gesekan Kinetis arah gerak benda.
N = Gaya Normal (N)
Besarnya gaya gesek kinetis dirumuskan
sebagai berikut.

Contoh Soal

Pada sebuah bidang kasar
diletakan suatu balok dengan
massa 5 kg. Jika diketahui
gesek statis μs = 0,4 dan
koefisien gesek kinetis μk =
0,3 maka berapa gaya gesek
yang dialami balok jika balok
tersebut ditarik dengan gaya
sebesar 15 N?

Penyelesaian

Diketahui: Jawab: Mencari gaya gesek statis:
m = 5 kg
μs = 0,4 Pertama-tama kita harus fs = μs x N
μk = 0,3 mencari besar gaya normal
F = 15 N (N): fs = 0,4 x 50
Ditanya: f ΣFY = 0
N–w=0 fs = 20 N
N=w
N = mg Karena F < fs maka balok tersebut masih
N = (5 )(10) dalam keadaan diam. Berlaku Hukum I
N = 50 N Newton yaitu:

ΣF = 0

F–f=0

F=f

f = 15 N

Jadi, gaya gesek yang bekerja pada balok
adalah 15 N.

Gaya Tegangan Tali

Gaya teganan tali (T)
merupakan gaya yang
bekerja pada tali yang
menegang sebagai gaya
aksi-reaksi. Perhatikan
gambar berikut!

T1 dan T2 merupakan pasangan gaya aksi-reaksi

Contoh Soal

Sebuah lift bergerak dipercepat ke
atas dengan percepatan 2 m/s2. Jika
massa lift dan isinya 200 kg,
tentukanlah tegangan tali penarik lift
tersebut jika percepatan gravitasi
bumi g = 10 m/s2.

Penyelesaian

Gaya yang bekerja pada lift adalah berat dan
tegangan tali seperti pada gambar. Karena benda
bergerak dengan suatu percepatan ke atas, sesuai
dengan Hukum II Newton, kita peroleh

ΣFY = ma
T – w = ma
T = w + ma
T = mg + ma
T = m (g + a)
T = (200 kg)(10 m/s2 + 2 m/s2)
T = 2.400 N



Pilihlah satu jawaban yang benar!

1 Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar .
Berdasar gambar disampung, diketahui:
(1) percepatan benda nol
(2) benda bergerak lurus beraturan
(3) benda dalam keadaan diam
(4) benda akan bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya tariknya
Pernyataan yang benar adalah....
A. (1) dan (2) saja
B. (1) dan (3) saja
C. (1) dan (4)
D. (1), (2) dan (3) saja
E. (1), (2), (3) dan (4)

2 Perhatikan gambar dibawah ini !

Jika koefisien gesek kinetik antara balok A dan meja 0,1 dan percepatan gravitasi
10 ms−2 maka gaya yang harus diberikan pada A agar sistem bergerak ke kiri
dengan percepatan 2 ms−2 adalah....
A. 70 N
B. 90 N
C. 150 N
D. 250 N
E. 330 N

3 Sebuah balok massa 5 kg dilepas
pada bidang miring licin seperti
pada gambar! (g =10 m/s −2 dan
tg 37o = 3/4)

Percepatan balok adalah ...
A. 4,5 m.s−2
B. 6,0 m.s−2
C. 7,5 m.s−2
D. 8,0 m.s−2
E. 10,0 m.s−2

4 Perhatikan gambar di samping! Gesekan tali dan
katrol diabaikan. Jika massa m1 = 5 kg, g = 10
m.s−2 dan m1 bergerak ke bawah dengan
percepatan 2,5 m.s−2, maka berapakah massa
m2?
A. 0,5 kg
B. 1 kg
C. 1,5 kg
D. 2 kg
E. 3 kg

5 Dua benda A dan B masing-masing bermassa 2
kg dan 6 kg diikat dengan tali melalui sebuah

katrol yang licin seperti gambar. Mula-mula

benda B ditahan kemudian dilepaskan. Jika g =

10 ms-2 maka percepatan benda B adalah….

A. 8,0 ms−2
B. 7,5 ms−2
C. 6,0 ms−2
D. 5,0 ms−2
E. 4,0 ms−2

6 Dua benda bermassa 2 kg dan 3 kg diikat
tali kemudian ditautkan pada katrol yang
massanya diabaikan seperti gambar. Bila
besar percepatan gravitasi 10 m.s−2, gaya
tegangan tali yang dialami sistem adalah....

A. 20 N

B. 24 N

C. 27 N

D. 30 N

E. 50 N

7 Jika permukaan meja licin dan massa katrol
diabaikan, maka sistem benda akan bergerak
dengan percepatan sebesar....
A. 5 ms−2
B. 10 ms−2
C. 16 ms−2
D. 25 ms−2
E. 40 ms−2

8 Berapakah besar gaya normal yang dialami
oleh balok bermassa 3 kg (g = 10 m/s2)
pada gambar di samping ini?
A. 44 N
B. 42 N
C. 30 N
D. 16 N
E. 14 N

9 Perhatikan gambar di samping! Benda
1 dan benda 2 mengalami gaya gesek
f1 = 20 N dan f2 = 5 N. Besar tegangan
tali antara kedua benda bila benda
bergerak adalah....(cos 53° = 0,6)
A. 35,0 N
B. 27,5 N
C. 25,0 N
D. 22,5 N
E. 7,5 N

10 Perhatikan gambar berikut! Balok
meluncur pada bidang miring yang kasar
dengan koefisien gesekan 0,4. Kecepatan
balok pada saat sampai di kaki bidang
miring adalah....(g = 10 m⋅s-2)
A. 2√5 m⋅s-1
B. 2√7 m⋅s-1
C. 2√11 m⋅s-1
D. 2√13 m⋅s-1
E. 2√14 m⋅s-1

Daftar Pustaka

Hariyono dkk, Buku Pintar Belajar Fisika, Sagufindo Kinarya
http://fisikastudycenter.com
https://www.zenius.net
Kanginan M, Fisika SMU, Erlangga, Jakarta
Setyawan H, Modul Fisika SMA Kemendikbud