Hukum Pertama Newton
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| inertia/ɪˈnɜːʃə/ | inersia |
| mass/mæs/ | massa |
| equilibrium/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | kesetimbangan |
Tarik taplak meja — piring tetap diam
- Cabut taplak meja dengan cepat dan piring hampir tidak bergerak.
- Piring "ingin" tetap di tempatnya — ketidakmauan untuk mengubah gerak ini disebut inersia.
- Hukum pertama Newton: suatu benda akan mempertahankan kecepatannya kecuali ada gaya resultan yang bekerja padanya.
- Saat diam, ia tetap diam; saat bergerak, ia terus bergerak lurus dengan kecepatan konstan.
Inersia dan massa
- Inersia adalah ketahanan suatu benda terhadap perubahan apa pun pada geraknya.
- Massa adalah pengukur inersia — semakin besar massa, semakin sulit dipercepat, diperlambat, atau dibelokkan.
- Truk yang penuh muatan jauh lebih sulit dihentikan daripada sepeda pada kecepatan yang sama.
- Inersia menyebabkan tubuh Anda tersentak ke depan ketika mobil mengerem: tubuh Anda mempertahankan kecepatannya.
Resistensi suatu benda terhadap perubahan gerakannya disebut ____.
Inersia adalah resistensi tersebut, dan massa adalah pengukurnya.
Pada kecepatan yang sama, mana yang lebih sulit dihentikan — dan karenanya memiliki inersia lebih besar?
Massa lebih besar berarti inersia lebih besar. Truk berat menahan penghentian jauh lebih banyak daripada sepeda.
Gaya seimbang berarti kecepatan konstan
- Jika gaya-gaya pada suatu benda seimbang, gaya resultannya adalah nol.
- Gaya resultan nol ⇒ percepatan nol ⇒ kecepatan konstan (keseimbangan).
- "Diam" hanyalah kasus khusus dari kecepatan konstan yang bernilai nol.
- Jadi, tidak diperlukan gaya untuk memertahankan gerakan — hanya untuk mengubah gerakan.
Seimbangkan gaya-gayanya
Kurangi gaya terapan dan gesekan hingga nol dan lihat bagaimana resultan gaya hilang — kecepatan konstan.
Sebuah benda memiliki resultan gaya nol yang bekerja padanya. Apa yang harus benar mengenai gerakannya?
Resultan gaya nol ⇒ percepatan nol ⇒ kecepatan konstan. Diam adalah kasus khusus di mana kecepatan tersebut adalah nol.
Sebuah kotak merasakan $8\ \text{N}$ ke atas, $8\ \text{N}$ ke bawah, $5\ \text{N}$ ke kanan dan $5\ \text{N}$ ke kiri. Berapakah resultan gayanya, dalam $\text{N}$?
Setiap pasangan saling meniadakan ($8-8=0$, $5-5=0$), sehingga resultan gayanya adalah $0\ \text{N}$ — kotak berada dalam kesetimbangan.
Pilih semua benda yang berada dalam kesetimbangan (resultan gaya nol).
Keadaan diam dan gerak dengan kecepatan konstan keduanya berarti resultan gaya nol. Bola yang jatuh mengalami percepatan, jadi tidak dalam kesetimbangan.
Meluncur selamanya
- Sebuah pesawat ruang angkasa yang jauh dari bintang mana pun mematikan mesinnya dan terus melayang tanpa berubah selama bertahun-tahun.
- Tanpa gesekan dan tanpa gaya resultan, tidak ada yang memperlambatnya — hukum pertama dalam bentuk murninya.
- Di Bumi, gesekan dan hambatan udara adalah gaya "tersembunyi" yang akhirnya menghentikan benda.
- Hilangkan keduanya (es, luar angkasa), maka gerakan hanya akan berlanjut.
Benda yang bergerak tidak memerlukan gaya berkelanjutan untuk tetap bergerak. Intuisi lama "benda berhenti kecuali Anda terus mendorong" sebenarnya berkaitan dengan gesekan yang diam-diam melawan gerakan. Hilangkan gesekan, dan dorongan sama sekali tidak diperlukan.
Benda yang bergerak memerlukan gaya terus-menerus ke depan hanya untuk tetap bergerak dengan kecepatan konstan.
Tidak diperlukan resultan gaya untuk mempertahankan kecepatan konstan. Hal itu hanya terasa demikian di Bumi karena gesekan melawan gerakan.
Sebuah puck meluncur di atas es tanpa gesekan dengan satu-satunya gaya vertikal adalah berat ke bawah dan gaya normal ke atas.
- Kedua gaya itu seimbang, sehingga gaya resultannya nol.
- Oleh karena itu, puck meluncur dengan kecepatan konstan selamanya — tanpa dorongan.
Hukum pertama Newton: dengan gaya resultan nol, suatu benda mempertahankan kecepatan konstan (diam adalah kasus nol). Inersia adalah penolakan terhadap perubahan tersebut, diukur oleh massa. Gerakan berlanjut secara mandiri; gaya resultan hanya diperlukan untuk mengubahnya.