Ketika Sir Isaac Newton menerbitkan Philosophiae Naturalis Principia Mathematica pada tahun 1687, ia mengubah dunia fisika selamanya. Pekerjaan Newton adalah tulang punggung dari mekanika klasik, berguna untuk menggambarkan segala sesuatu mulai dari gerakan planet mengelilingi matahari hingga gerakan yang Anda temui dalam kehidupan sehari-hari.
Secara khusus, Newton tiga hukum gerak menggambarkan gerakan "sehari-hari", membangun karya-karya dari orang-orang seperti Aristoteles dan Galileo untuk memberikan formulasi matematis yang tepat dari beberapa hukum fisika yang paling mendasar.
Sementara mekanika kuantum dan teori relativitas khusus Einstein diperlukan untuk menggambarkan gerak subatom secara akurat partikel atau objek yang sangat besar, atau bergerak cepat, hukum gerak Newton masih digunakan oleh para ilmuwan saat ini di luar ekstrem ini. situasi.
Hukum Pertama Newton tentang Gerak
Itu hukum pertama, seperti yang didefinisikan oleh Kelas Fisika, menyatakan bahwa: “Sebuah benda yang diam tetap diam dan benda yang bergerak tetap bergerak seragam dengan kecepatan yang sama dan dalam arah yang sama kecuali ditindaklanjuti oleh yang tidak seimbang memaksa."
Kadang-kadang disebut hukum inersia karena menggambarkan kecenderungan suatu objek untuk tetap tidak berubah (apakah mereka bergerak atau diam) kecuali ada gaya eksternal yang diterapkan. Perhatikan bahwa Anda memerlukan gaya "tidak seimbang" untuk mengubah kecepatan benda; dua kekuatan kekuatan yang sama mendorong dalam arah yang berlawanan hanya akan membatalkan satu sama lain.
Ini mungkin tampak aneh di Bumi karena segala sesuatu yang bergerak pada akhirnya akan berhenti, tetapi ini hanya karena hal-hal seperti gaya gesekan dan hambatan udara. Jika Anda melepaskan kaki Anda dari pedal gas di dalam mobil, pada akhirnya akan berhenti karena ini kekuatan yang tidak seimbang – Anda harus tetap menginjak pedal gas untuk menyeimbangkan kekuatan dan melanjutkan pada a kecepatan tetap. Jika Anda mendorong sebuah benda di luar angkasa (jauh dari sumber gravitasi), benda itu akan terus bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan yang sama hingga bertemu dengan gaya lain.
Tips
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan konstan atau tetap diam ketika tidak ada gaya total yang diterapkan padanya.
Hukum Kedua Newton tentang Gerak
Itu hukum kedua berhubungan gaya bersih net Fbersih diterapkan pada suatu benda dengan produk dari massa benda saya dan percepatan yang dihasilkan Sebuah. Hukum ke-2 dinyatakan secara matematis sebagai:
F_{net}=ma
Dalam kata kata, bersihgaya sama dengan massa kali percepatan. Jadi jika Anda menerapkan gaya total 1 newton (1 N) ke sebuah benda bermassa 1 kg, Anda akan menyebabkannya berakselerasi pada 1 m/s2 selama gaya diterapkan. Hukum tersebut lebih tepat dinyatakan sebagai:
\bm{F_{net}}=m\bm{a}
Huruf tebal mengakui bahwa gaya dan percepatan adalah vektor karena arah gaya dan percepatan adalah impor, serta besarannya. Dalam praktiknya akan ada banyak komponen masing-masing dalam arah yang berbeda, dan Anda perlu menggunakan penambahan vektor untuk sepenuhnya menggambarkan gaya dan gerak benda dalam dua atau tiga dimensi.
Ini menjelaskan apa itu gaya "tidak seimbang": gaya 5 N di N x arah akan dibatalkan oleh gaya 5 N di -x arah, tetapi jika gaya kedua berada di kamu arah, mereka akan bergabung menjadi gaya total dan menghasilkan gerakan (yaitu, akselerasi) ke arah yang dapat Anda kerjakan dari komponen.
Hukum Ketiga Newton tentang Gerak
Newton hukum ketiga sering dinyatakan sebagai "untuk setiap aksi ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah", tetapi rumusan yang lebih tepat adalah: jika an benda memberikan gaya pada benda kedua, benda kedua memberikan gaya yang sama besarnya dan berlawanan arah pada benda pertama obyek.
Dengan kata lain, semua kekuatan di alam semesta datang berpasangan, dari dorongan balik yang Anda rasakan ketika Anda mencoba try mendorong dinding ke tarikan Bumi memberi matahari sebagai respons terhadap tarikan gravitasi matahari di Bumi.
Cara terbaik untuk memahami ini adalah dengan memikirkan tentang kekuatan normal. Ketika sebuah benda berada di tanah, benda itu melakukan gaya ke bawah ke tanah karena gravitasi ( bobot), dan lantai memberikan gaya ke atas pada benda dengan ukuran yang persis sama, yang dikenal sebagai gaya normal. Tanpa ini, objek akan terus berakselerasi ke bawah menuju pusat Bumi, yang pasti akan Anda perhatikan saat berikutnya Anda mencoba duduk di kursi!
Saat Anda berjalan, kaki Anda menekan lantai, dan lantai mendorong kembali ke kaki Anda sesuai dengan hukum ketiga Newton, yang membantu mendorong Anda ke depan.