Contoh Soal Hukum 1 Newton

KOMPAS.com – Hukum 1 Newton adalah hukum yang mengemukakan Isaac Newton pada tahun 1687. Hukum pertama Newton adalah hukum inersia yang menyatakan bahwa benda akan tetap diam atau bergerak dalam keadaan konstan jika tidak dipengaruhi gaya luar.

Untuk lebih memahami tentang Hukum 1 Newton, berikut adalah contoh pembahasannya!

Contoh soal Hukum I Newton

Contoh soal 1

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 80 km/jam di jalan tol. Saat akan keluar pintu tol, pengendara melihat sebuah kecelakaan di depan. Pengendara tiba-tiba menginjak rem untuk menghindari kecelakaan tersebut hingga mobil berhenti dan terdorong ke depan. Peristiwa tersebut sesuai dengan Hukum Newton ke…, jelaskan mengapa!

Jawaban:

Peristiwa terdorongnya pengendara mobil ke depan ketika mobil tiba-tiba direm sesuai dengan Hukum Newton ke 1. Apakah?

Baca juga: Contoh Soal Hukum Coulomb

Melansir dari Encyclopedia Britannica , Hukum 1 Newton berisi postulat yang hukum kelembaman. Kelembaman menyatakan bahwa benda akan mempertahankan keadaan tetapnya. Misalnya benda diam akan bertahan untuk tetap diam, dan benda yang bergerak akan tetap bergerak dalam kecepatan konstan.

Saat berkendara dengan kecepatan konstan (dalam soal 80 km/jam), tubuh pengendara secara alami bergerak bersama dengan mobil. Tubuh pengendara bergerak ke arah depan dalam kecepatan yang konstan.

Ketika mobil bergerak sehingga berhenti tiba-tiba, tubuh pengendara masih berusaha mempertahankan keadaan geraknya yang konstan. Sehingga, tubuh terdorong ke depan, sesuai dengan kelembaman yang dinyatakan Hukum 1 Newton.

Contoh soal 2

Sebuah benda digantung dengan seutas tali sehingga timbul tegangan pada tali sebesar 150 N. Jika percepatan gravitasi 10 m/s, dan benda dalam keadaan seimbang. Berapakah massa benda tersebut?

Baca juga: Menghitung Gaya dengan Hukum Newton II

jawaban :

Dilansir dari Glenn Research Center NASA , menurut Hukum 1 Newton, benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak akan tetap bergerak dalam kecepatan yang sama.

Pada soal disebutkan bahwa benda dalam keadaan, artinya benda tetap diam dan sesuai dengan Hukum 1 Newton.

Sehingga, massa benda dapat dicari menggunakan persamaan Hukum 1 Newton sebagai berikut:

F = 0

F gaya yang bekerja pada benda. Karena benda dalam keadaan diam yang stabil, jumlah gaya yang bekerja pada benda adalah nol.

Gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah tegangan tali (T) dan juga berat benda (W). Adapun berat merupkan hasil kali antara massa (m) dan percepatan gravitasi (g). sehingga didapatkan persamaan sebagai berikut:

    F = 0
T – W = 0
      T = W
      T = mxg

  150 = mx 10

     m = 150/10

         = 15

Sehingga, massa benda yang digantung pada seutas tali tersebut adalah 15 kilogram.

Baca juga: Cara Menghitung Tekanan Hidrostatis dan Contoh Soalnya

Contoh soal 3

sebuah balok beratnya 100 N. Pada balok tersebut bekerja sebuah gaya seperti pada gambar berikut! Besar gaya normal yang bekerja pada balok adalah …

Kompas.com/SILMI NURUL UTAMI Sebuah benda yang dikenakan gaya sebesar 40 newton

Jawaban:

Untuk menjawab soal tersebut, pertama-tama kita harus menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut.

Gaya-gaya yang bekerja adalah gaya berat (W) yang selalu mengarah ke pusat gravitasi dan gaya normal (N) yang selalu berlawanan dengan gaya berat.

Selanjutnya, kita harus memproyeksikan gaya F = 40 ke sumbu Y (Fy) untuk mempermudah perhitungan. Sehingga didapat gambaran gaya-gaya yang bekerja pada benda-benda tersebut adalah sebagai berikut:

Kompas.com/SILMI NURUL UTAMI Gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda

Besar proyeksi gaya F terhadap sumbu Y:

Baca juga: Pengertian Faktor Prima dan Contoh Soalnya

Fy = F sin 30°
    = 40 sin 30°
    = 40 x
    = 20 N

Setelah diketahui besar memperkirakan gaya yang bekerjanya (Fy), kita dapat menghitung besar gaya normal (N) sebagai berikut:

             F = 0
N + Fy + W = 0
               N = W – Fy
                  = 100 – 20
                  = 80

Sehingga, besar gaya normal yang bekerja pada benda tersebut adalah 80 newton.