Hukum Newton 3: Pengertian, Bunyi, Rumus, Contoh Soal, dan Penerapannya

Ilustrasi Hukum Newton 3. Unsplash/Tra Nguyen.

kumparan Hadir di WhatsApp Channel

Hukum Newton 3 merupakan salah satu materi dalam pelajaran Fisika yang berkaitan erat dengan aktivitas sehari-hari. Penguasaan materi Hukum Newton juga sangat berguna untuk menambah ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan gerak benda.

Mengutip dari buku Fisika Kedokteran, dr. J. F. Gabriel, (1996), hukum newton adalah hukum yang dirumuskan oleh Isaac Newton untuk mempelajari gerakan mekanik pada manusia dan hewan.

Hukum oleh Newton adalah Hukum Newton 1, Newton 2, dan Hukum Newton 3.

Pengertian Hukum Newton 3

Ilustrasi Hukum Newton 3. Unsplash/Element 5 Digital.

Hukum Newton diciptakan oleh Isaac Newton dan dibukukan dalam karyanya Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica yang terbit pada 5 Juli 1687. Newton menggunakan karyanya untuk menjelaskan dan meniliti gerak dari bermacam-macam benda fisik maupun sistem.

Hukum Newton 3 merupakan hukum yang menjelaskan mengenai aksi dan reaksi. Ketika satu benda memberikan gaya pada benda lain, benda yang menerima gaya memberikan gaya yang sama dengan gaya benda pertama, tetapi berlawanan arah.

Hukum Newton merupakan hukum yang menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum 3 ini mempunyai syarat besar gayanya sama, arahnya berlawanan, dan bekerja pada benda yang berbeda.

Bunyi Hukum Newton 3

Ilustrasi Hukum Newton 3. Unsplash/Unseen Studio.

Setiap jenis hukum Newton memiliki rumus dan bunyi yang berbeda-beda. Bunyi hukum Newton 3 sendiri adalah “Setiap ada gaya aksi pada suatu benda, maka akan timbul gaya reaksi yang besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan”.

Artinya, jika ada benda A yang memberi gaya sebesar F pada benda B, maka benda B akan memberi gaya sebesar –F kepada benda A. F dan –F memiliki besar yang sama namun arahnya berbeda.

Hukum ini juga terkenal sebagai hukum aksi-reaksi, dengan F disebut sebagai aksi dan –F adalah reaksinya. Memberi gaya sebagai sebab akan menghasilkan gaya akibat. Gaya aksi reaksi ini kemudian bekerja saling berlawanan dan berproses pada benda yang berbeda.

Rumus Hukum Newton 3

Ilustrasi Hukum Newton 3. Unsplash/ David Travis.

Hukum Newton 3 memiliki beberapa rumus karena hukum newton 3 yang ditulis dengan persamaan F aksi = F reaksi. Adanya bentuk aksi dan reaksi bisa berwujud lain, sehingga rumus hukum newton 3 terbagi menjadi tiga jenis, di antaranya adalah sebagai berikut:

1. Rumus Gaya Gesek

Fg = u x N

Keterangan:

Fg = gaya gesek (N)

u = koefisien gesekan

N = Gaya normal (N)

2. Rumus Gaya Berat

w = m x g

Keterangan:

w = Gaya berat (N)

m = massa benda (kg)

g = gravitasi Bumi (m/s2)

3. Rumus Berat Sejenis

s = p x g

Keterangan:

s = berat jenis (N/m3)

p = massa jenis (kg/m3)

g = berat benda (N)

Contoh Soal Hukum Newton 3

Ilustrasi Hukum Newton 3. Unsplash/ Chivarly Creative.

Melalui rumus di atas, dapat dihitung gaya suatu aksi atau reaksi yang didasarkan pada massa dan percepatan benda. Adapun contoh soal Hukum Newton 3 adalah sebagai berikut:

1.) Tama memiliki massa sebesar 40 kg, kemudian Tama mendorong tembok dengan gaya 200 N. Maka, gaya reaksi yang dilakukan oleh tembok terhadap Tama adalah sebesar?

Diketahui :

m = 40 kg F(aksi) = 200N(+)

Ditanya : F(reaksi) ? Jawaban:

F(aksi)= -F(reaksi) 200 = -F(reaksi) F(reaksi) = -200N

Jadi, gaya reaksi yang dilakukan oleh tembok terhadap Tama adalah sebesar -200N.

2.) Saat mendorong sebuah keranjang belanja di pasar swalayan, keranjang juga memberikan gaya pada Moms. Jelaskan gaya aksi dan reaksi pada situasi tersebut!

Jawaban:

Gaya aksi adalah gaya yang dihasilkan ketika seseorang mendorong keranjang belanja. Sedangkan gaya reaksi adalah gaya yang dihasilkan oleh keranjang belanja ketika keranjang itu memberikan tekanan ke tangan pendorong.

3.) Gaya F bekerja pada benda yang bermassa m menghasilkan percepatan 6m/s2. Jika gaya yang diberikan pada benda sebesar 12 N, maka berapa massa benda tersebut?

Jawaban:

F = 12 N a = 6 m/s2 F = ma 12 = m(6) m = 12/6 = 2kg

Jadi, massa benda tersebut adalah sebesar 2kg.

4.) Sebuah buku diletakkan di atas meja. Meja diletakkan di atas bumi. Massa buku adalah 2 kg jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 maka hitunglah besar gaya reaksi bumi terhadap buku.

Jawaban: Gaya berat buku yakni:

w = m.g w = (2 kg)(10 m/s2) w = 20 N

jadi gaya aksi buku ke bumi w = 20 N. Gaya reaksi bumi terhadap buku dapat digunakan persamaan:

Freaksi = – Faksi Freaksi = – 20 N (dengan arah dari bumi menuju buku).

Jadi, besar gaya reaksi bumi terhadap buku adalah sebesar -20N.

5.) Pada lomba dayung, pendayung memanfaatkan gaya aksi reaksi. Tentukan pasangan aksi-reaksi yang ada pada perlombaan dayung.

Jawaban:

Pada waktu mengayunkan dayung, pendayung mendorong air ke belakang. Gaya ke belakang air itu menghasilkan gaya yang sama tetapi berlawanan arah. Gaya ini menggerakan dayung ke depan.

6.) Sebuah buku diletakkan di atas meja. Pada sistem benda tersebut akan bekerja gaya-gaya seperti pada gambar di bawah ini. Ada empat gaya yang bekerja pada sistem tersebut yaitu:

Tentukan pasangan gaya yang termasuk aksi reaksi!

Jawaban:

Pasangan gaya aksi-reaksi memenuhi sifat: sama besar, berlawanan arah dan bekerja pada dua benda. Dari sifat di atas dapat ditentukan dua pasangan aksi-reaksi yaitu:

w dan N bukan aksi-reaksi karena bekerja pada satu benda (buku) tetapi hubungan N = w merupakan hukum Newton I yaitu ΣF = 0.

7.) Sebuah truk menghasilkan gaya 7000 N. Apabila truk tersebut mampu bergerak dengan percepatan 3,5 m/s. Maka, berapakah massa truk?

Diketahui:

∑ F = 7000 N a = 3,5 m/s

Maka, berapakah m? Jawaban:

a = ∑ F/m = >m = ∑ F/a = 7000/3,5 = 2.000 kg

Jadi, berat truk adalah 2.000 kg

8.) Ketika seorang atlet menyundul bola sepak, bola tersebut terbang ke arah gawang. Jelaskan hukum ketiga Newton dalam konteks ini dan berikan contoh reaksi yang mungkin terjadi.

Jawaban:

Hukum ketiga Newton menyatakan bahwa setiap tindakan memiliki reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah. Jadi, ketika atlet menyundul bola sepak (tindakan), bola tersebut akan memberikan reaksi ke atlet dengan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah.

Contoh Penerapan Hukum Newton 3

Ilustrasi Hukum Newton 3. Pexels.com/RunFfwpu.

Contoh penerapan hukum Newton 3 dalam kehidupan sehari-hari berguna untuk memahami fenomena yang dialami ketika beraktivitas. Ada beberapa contoh hukum Newton 3 yang bisa dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, yaitu:

Demikian pengertian hukum Newton 3 beserta pengertian, bunyi, rumus, contoh soal, dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. (HEN)