Pengantar
Pernahkah anda menendang batu? belum…
pernahkah dirimu menendang dirinya? Pernakah anda menendang atau memukul alias meninju sesuatu? jika
pernah, apa yang anda rasakan? sakit… bisakah dirimu
menjelaskan mengapa tangan atau kaki terasa sakit?
Apabila anda tidak
bisa menjelaskannya, pelajarilah Hukum III Newton dengan penuh semangat :)
Hukum III Newton
Pada Hukum II Newton, kita belajar bahwa
gaya-gaya mempengaruhi gerakan benda. Dari manakah gaya tersebut datang ?
dalam kehidupan sehari-hari, kita mengamati bahwa gaya yang diberikan
kepada sebuah benda, selalu berasal dari benda lain. gerobak bergerak
karena kita yang mendorong, paku dapat tertanam karena dipukul dengan
martil, buah mangga yang lezat jatuh karena ditarik oleh gravitasi bumi,
demikian juga benda yang terbuat dari besi ditarik oleh magnet. Apakah
semua benda bergerak karena diberikan gaya oleh benda lain?
Eyang Newton
mengatakan bahwa kenyataan dalam kehidupan sehari-hari tidak semuanya
seperti itu. Ketika sebuah benda memberikan gaya kepada benda lain maka
benda kedua tersebut membalas dengan memberikan gaya kepada benda
pertama, di mana gaya yang diberikan sama besar tetapi berlawanan arah.
Jadi gaya yang bekerja pada sebuah benda merupakan hasil interaksi
dengan benda lain. Anda dapat melakukan percobaan untuk membuktikan hal
ini.
Tendanglah batu atau tembok dengan keras, maka kaki anda akan
terasa sakit (jangan dilakukan). Mengapa kaki terasa sakit ?
hal ini disebabkan karena ketika kita menendang tembok atau batu, tembok
atau batu membalas memberikan gaya kepada kaki kita, di mana besar gaya
tersebut sama, hanya berlawanan arah. Gaya yang kita berikan arahnya
menuju batu atau tembok, sedangkan gaya yang diberikan oleh batu atau
tembok arahnya menuju kaki kita. Ketika kita menendang bola, gaya yang
kita berikan tersebut menggerakan bola.
Pada saat yang sama, kita merasa
gaya dari bola menekan kaki kita. Jika anda punya skate board,
lakukanlah percobaan berikut ini sehingga semakin menambah pemahaman
anda. letakan papan luncur alias skate board di dekat sebuah tembok.
Berdirilah di atas skate board (papan luncur) tersebut dan
doronglah tembok dihadapan anda. Apa yang anda alami? skate board
tersebut meluncur ke belakang. Aneh khan? padahal anda tidak mendorong skate
board ke belakang. Skate board meluncur ke belakang karena tembok
yang anda dorong membalas memberikan gaya dorong kepada anda, di mana
arah gaya yang diberikan tembok berlawanan arah dengan arah dorongan
anda. Anda mendorong tembok ke depan, sedangkan tembok mendorong anda ke
belakang sehingga skate board kesayangan anda meluncur ke belakang.
Jika anda tinggal di tepi pantai dan termasuk anak pantai,
lakukanlah percobaan dengan menaiki perahu dan melemparkan sesuatu,
entah batu atau benda lain ke luar dari perahu. Lakukanlah hal ini
ketika perahu sedang diam. Amati bahwa perahu akan bergerak ke belakang
jika anda melempar ke depan, dan sebaliknya. Serius… diriku pernah
mencobanya. Nah, semua penjelasan panjang lebar ini adalah inti
Hukum III Newton.
Secara matematis Hukum III Newton dapat ditulis sebagai berikut :
F A ke B = – F B ke A
F A ke B adalah gaya yang
diberikan oleh benda A kepada benda B, sedangkan F B ke A
adalah gaya yang yang diberikan benda B kepada benda A. Misalnya ketika
anda menendang sebuah batu, maka gaya yang anda berikan adalah F A
ke B, dan gaya ini bekerja pada batu. Gaya yang diberikan oleh
batu kepada kaki anda adalah – F B ke A.
Tanda negatif menunjukkan bahwa arah gaya reaksi tersebut berlawanan
dengan gaya aksi yang anda berikan. Jika anda menggambar tanda panah
yang melambangkan interaksi kedua gaya ini, maka gaya F A ke B digambar
pada batu, sedangkan gaya yang diberikan batu kepada kaki anda, – F
B ke A, digambarkan pada kaki anda.
Persamaan Hukum III Newton di atas juga bisa kita tulis
sebagai berikut :
Faksi = -Freaksi
Hukum warisan eyang Newton ini dikenal
dengan julukan hukum aksi-reaksi. Ada aksi maka ada reaksi, yang
besarnya sama dan berlawanan arah. Kadang-kadang kedua gaya tersebut
disebut pasangan aksi-reaksi. Ingat bahwa kedua gaya tersebut
(gaya aksi-gaya reaksi) bekerja pada benda yang berbeda.
Berbeda dengan Hukum I Newton dan Hukum II Newton yang menjelaskan gaya
yang bekerja pada benda yang sama.
Gaya
aksi dan reaksi adalah gaya kontak yang terjadi ketika kedua benda
bersentuhan. Walaupun demikian, Hukum III Newton juga berlaku untuk gaya
tak sentuh, seperti gaya gravitasi yang menarik buah mangga kesayangan
anda. Ketika kita menjatuhkan batu, misalnya, antara bumi dan batu
saling dipercepat satu dengan lain. batu bergerak menuju ke permukaan
bumi, bumi juga bergerak menuju batu.
artikel terkait:
Gaya total yang bekerja pada bumi
dan batu besarnya sama. Bumi bergerak ke arah batu yang jatuh ? masa
sich… karena massa bumi sangat besar maka percepatan yang dialami
bumi sangat kecil (Ingat hubungan antara massa dan percepatan pada
persamaan hukum II Newton). Walaupun secara makroskopis tidak
tampak, tetapi bumi juga bergerak menuju batu atau benda yang jatuh
akibat gravitasi. Bumi menarik batu, batu juga membalas gaya tarik bumi,
di mana besar gaya tersebut sama namun arahnya berlawanan.
Hukum III Newton dalam Kehidupan Sehari-hari
Konsep Hukum III Newton sebenarnya sering
kita alami dalam kehidupan sehari-hari, walau kadang tidak kita sadari.
Hal apa saja dalam kehidupan sehari-hari yang menggunakan konsep Hukum
III Newton?
Hukum III Newton
berlaku ketika kita berjalan atau berlari
Ketika berjalan, telapak kaki kita
memberikan gaya aksi dengan mendorong permukaan tanah atau lantai ke
belakang. Permukaan tanah atau lantai memberikan gaya reaksi kepada kita
dengan mendorong telapak kaki kita ke depan, sehingga kita berjalan ke
depan.
Ketika berjalan mundur, telapak kaki kita mendorong permukaan
tanah atau lantai ke depan. Sebagai reaksi, permukaan tanah atau lantai
mendorong telapak kaki kita ke belakang sehingga kita bisa berjalan
mundur. Besarnya gaya aksi dan reaksi sama, tetapi arahnya berlawanan.
Telapak kaki kita mendorong lantai ke belakang, lantai mendorong telapak
kaki kita ke depan.
Ketika kita berjalan lambat, gaya yang kita berikan
kecil, sehingga gaya reaksi yang diberikan oleh lantai juga kecil,
akibatnya kita berjalan pelan. Pada saat kita berjalan cepat, telapak
kaki kita menekan lantai lebih kuat, akibatnya gaya reaksi yang
diberikan lantai juga besar sehingga kita didorong dengan kuat ke depan.
Dirimu dapat melakukan percobaan ini untuk membuktikannya.
Ketika kita
berlari, gaya aksi berupa dorongan yang diberikan oleh telapak kaki kita
kepada permukaan tanah sangat besar sehingga gaya reaksi yang diberikan
oleh permukaan tanah kepada telapak kaki kita juga sangat besar.
Akibatnya kita bisa berlari dengan kencang. Jadi besarnya gaya reaksi
yang diberikan oleh permukaan tanah atau lantai kepada telapak kaki kita
sebanding alias sama besar dengan gaya aksi yang kita berikan dan
arahnya berlawanan.
Hukum III Newton berlaku ketika kita berenang
Apakah dirimu bisa berenang ? kalo belum bisa, ayo belajar
berenang… gampang kok. Kaya belajar naik sepeda atau motor, awalnya
memang agak sulit tapi kalo sering latihan ntar juga mahir, asyik lagi..
Ketika kita
berenang, kaki dan tangan kita mendorong air ke belakang. Sebagai
reaksi, air mendorong kaki dan tangan kita ke depan, sehingga kita
berenang ke depan.
Hukum III Newton berlaku pada
pistol atau senapan yang ditembakan
Ketika sebuah peluru ditembakan, pistol atau senapan
memberikan gaya aksi kepada peluru dengan mendorong peluru ke depan.
Karena mendapat gaya aksi maka peluru tersebut mendorong pistol atau
senapan ke belakang. Akibatnya, para penembak merasa tersentak ke
belakang akibat dorongan tersebut. Seandainya dirimu bercita-cita
menjadi polisi atau tentara maka suatu saat nanti bisa melakukan
percobaan untuk membuktikannya. Kalau terbukti, ingat eyang Newton
sama saya ya :) 
Hukum
III Newton berlaku pada Balon Udara yang bergerak
Pernahkah
dirimu melihat dan memegang balon ?
ya pernah-lah… saking
gemes, balon-balon dipecahin semua Hukum
III Newton juga berlaku pada balon udara yang bergerak ? balon
udara bergerak ? maksudnya bagaimanakah…. Yang dimaksudkan di sini
bukan balon udara yang bergerak karena ditiup angin, tapi karena di
dorong oleh udara yang ada di dalam balon. Bertambah bingung-kah ?
Hukum
III Newton juga berlaku pada balon udara yang bergerak ? balon
udara bergerak ? maksudnya bagaimanakah…. Yang dimaksudkan di sini
bukan balon udara yang bergerak karena ditiup angin, tapi karena di
dorong oleh udara yang ada di dalam balon. Bertambah bingung-kah ?
Lakukan percobaan berikut ini sehingga menambah pemahamanmu. Beli
sebuah balon di warung terdekat (murah kok, lagian cuma satu).
Tiuplah balon sampai balon mengembung; jangan lupa jepit mulut balon
dengan jarimu agar udara tidak keluar. Nah, silahkan lepas jepitan
tanganmu pada mulut balon. Apa yang terjadi ? balon tersebut
bergerak khan ? jika posisi balon tegak, di mana mulut balon berada
di bawah, maka balon akan meluncur ke atas. Balon bergerak ke atas
karena balon memberikan gaya aksi dengan mendorong udara ke bawah (udara
keluar lewat mulut balon).
Udara yang keluar lewat mulut balon
memberikan gaya reaksi dengan mendorong balon ke atas, sehingga balon
bergerak ke atas. Apabila posisi balon dibalik, di mana mulut balon
berada di atas, maka balon akan bergerak ke bawah. Besar gaya aksi dan
reaksi sama, hanya berlawanan arah. Balon mendorong udara ke bawah,
udara mendorong balon ke atas. Atau sebaliknya balon mendorong udara ke
atas, udara mendorong balon ke bawah. Semakin banyak udara yang
ditiupkan ke dalam balon, maka balon bergerak makin cepat ketika mulut
balon tersebut dibuka.
Hal ini disebabkan karena balon mendorong lebih
banyak udara keluar, sehingga udara yang didorong tersebut memberikan
reaksi dengan mendorong balon. Semakin banyak udara yang ada di dalam
balon, semakin lama dan jauh balon bergerak; semakin sedikit udara dalam
balon, semakin pelan balon bergerak. Jadi besar gaya aksi sama dengan
besar gaya reaksi, hanya arahnya berlawanan.
Hukum III Newton berlaku pada Ikan Gurita yang
bergerak dalam air.
Pernahkah
dirimu menikmati lezatnya ikan gurita? enak banget, manyus… ga
ada tulang lagi, wah pokoknya sedap. Awas air liurmu tiris
ikan gurita ga punya sirip… Lalu bagaimana-kah ia
berenang? Hukum III Newton lagi… Hukum III Newton lagi… eyang
newton menguasai darat, udara dan laut.
Ikan newton, eh ikan gurita
bergerak ke depan dengan menyemprotkan air ke belakang (gaya aksi); air
yang disemprotkan tersebut mendorong ikan gurita ke depan (gaya
reaksi), sehingga ikan gurita bisa berenang bebas di dalam air laut.
Peluncuran Roket menggunakan
konsep Hukum III Newton
Bagaimanakah prinsip kerja roket yang
diluncurkan ke luar angkasa? di luar angkasa tidak udara, tapi mengapa
roket bisa bergerak?
Helikopter atau pesawat terbang bisa bergerak di
udara karena terdapat baling-baling yang menggerakan udara, sedangkan
roket bisa bergerak di luar angkasa (ruang hampa udara?) kok bisa
ya…. Bagaimanakah dirimu menjelaskannya?
Konsep dasar peluncuran roket sama dengan percobaan balon
yang meluncur ke atas. Roket memberikan gaya aksi yang sangat besar
kepada gas dengan mendorong gas keluar dan gas tersebut memberikan gaya
reaksi yang sama besar, dengan mendorong roket ke atas. Gaya dorong yang
diberikan gas kepada roket sama besar dengan gaya yang diberikan roket
kepada gas, hanya arahnya berlawanan. Roket mendorong gas ke bawah, gas
mendorong roket ke atas.
Bagaimanakah
dengan pesawat jet? pesawat jet juga menggunakan konsep hukum III
Newton. Mesin pesawat jet memberikan gaya aksi dengan menyemburkan gas
keluar lewat belakang pesawat, dan gas tersebut memberikan gaya reaksi
dengan mendorong pesawat jet ke depan. Gaya dorong yang dilakukan oleh
mesin pesawat jet terhadap gas sangat besar sehingga gas juga mendorong
pesawat jet dengan gaya yang sangat besar.
Mesin pesawat jet mendorong
gas ke belakang, gas mendorong pesawat jet ke depan. Jadi arah gaya
berlawanan, tapi besar gaya sama. Pesawat jet bergerak horisontal alias
mendatar, sedangkan roket bergerak vertikal alias tegak lurus permukaan
bumi. Selesai…. Asyik khan fisika? dengan fisika, kita bisa
menjelaskan banyak hal dalam kehidupan kita… ini baru hukum III
Newton lho, belom yang laen… pokoknya seru deh…
Oya, baru lupa…
Mengapa mobil bergerak ?
Mobil bergerak karena mesin menggerakan
roda sehingga roda berputar. Karena roda berputar maka mobil atau
sepeda motor bergerak. Hmmm, apakah hanya demikian jawabannya ?
Penjelasan seperti ini belum cukup, karena
jika mobil atau sepeda motor berada di atas permukaan es atau jalan
yang sangat licin (tidak ada gesekan), apakah mobil masih bisa
bergerak ? paling rodanya muter di tempat. Mobil atau sepeda
motor bisa bergerak ke depan karena ada gaya gesekan yang diberikan
jalan pada roda. Gaya gesekan ini adalah gaya reaksi terhadap gaya aksi
yang diberikan oleh roda terhadap jalan.
Semakin cepat roda berputar, maka semakin cepat roda tersebut
memberikan gaya aksi kepada jalan, dan jalan juga memberikan gaya reaksi
secara cepat kepada roda kendaraan. Ingat bahwa gaya aksi dan reaksi
tersebut bekerja sepanjang jalan yang dilewati oleh kendaraan beroda.
Apakah gaya aksi dan reaksi antara roda dan jalan tersebut yang membuat
mobil bergerak cepat?
bukan… mesin kendaraan yang memutar roda
dengan cepat sehingga kendaraan beroda bergerak cepat. Jika mesin
memutar roda dengan lambat maka kendaraan beroda akan berjalan lambat.
Tetapi ingat bahwa kendaraan beroda bisa bergerak karena terjadi gaya
aksi-reaksi antara roda dan jalan sepanjang lintasan kendaraan tersebut.
Dirimu bisa memahami penjelasan saya kan? kalo bingung
dibaca perlahan-lahan, kalo belum puas bisa diulangi sampai puas dan ngerti…
oke?
Ssttt….kalo lagi
nyetir mobil atau motor jangan mikiran gaya aksi-reaksi ya…. ntar
aksi-reaksinya bukan antara roda dan jalan tapi malah antara dirimu dan
jalan pisss….
pisss….
Catatan
:
Ingat ya, gaya
mempengaruhi gerak benda jika diberikan kepada benda tersebut. Gaya yang
diberikan oleh sebuah benda tidak mempengaruhi benda tersebut, tetapi
mempengaruhi benda lain yang diberi gaya itu. Misalnya, ketika roda
memberikan gaya aksi kepada jalan, maka gaya tersebut mempengaruhi
jalan, bukan roda sebagai pemberi gaya aksi.
Demikian juga ketika jalan
memberi gaya reaksi kepada roda, maka gaya tersebut mempengaruhi roda;
tidak mempengaruhi jalan. Beda lho… intinya gaya mempengaruhi benda lain
yang diberikan gaya. Gaya aksi yang diberikan roda bekerja pada jalan,
sedangkan gaya reaksi yang diberikan jalan, bekerja pada roda. Sekian
dan semoga bermanfaat…
Bagaimana...sudah ada pencerahan? katakan mulai dari sekarang FISIKA HARUS ASYIK, maka ajaib seketika itu juga FISIKA MEMANG ASYIK :) Semoga bermanfaat dan tetap semangat. BRAVO!!!
