Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan
antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum ini telah dituliskan dengan
pembahasaan yang berbeda-beda selama hampir 3 abad,[1] dan dapat dirangkum sebagai berikut:
Pertama,
Hukum Pertama: setiap benda akan memiliki kecepatan yang konstan kecuali ada gaya yang
resultannya tidak nol bekerja pada benda tersebut.Berarti jika resultan gaya nol, maka pusat massa dari suatu benda tetap diam, atau bergerak dengan kecepatan kostan (tidak mengalami percepatan).
Kedua, Hukum Kedua: sebuah benda dengan massa M mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama
dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding
terbalik terhadap M. atau F=Ma. Bisa
juga diartikan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan turunan dari momentum linear benda tersebut terhadap waktu.
Ketiga,
Hukum Ketiga: gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki besar
yang sama, dengan arah terbalik, dan segaris. 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.
Hukum-hukum
Newton sudah di verifikasi dengan eksperimen dan pengamatan selama lebih dari
200 tahun, dan hukum-hukum ini adalah pendekatan yang sangat baik untuk
perhitungan dalam skala dan kecepatan yang dialami oleh manusia sehari-hari.
Hukum gerak Newton dan hukum gravitasi umum dan kalkulus, (untuk
pertama kalinya) dapat memfasilitasi penjelasan kuantitatif tentang berbagai
fenomena-fenomena fisis.
Ketiga
hukum ini juga merupakan pendekatan yang baik untuk benda-benda makroskopis
dalam kondisi sehari-hari. Namun hukum newton (digabungkan dengan hukum
gravitasi umum dan elektrodinamika klasik) tidak tepat untuk digunakan dalam kondisi tertentu, terutama dalam
skala yang amat kecil, kecepatan yang sangat tinggi (dalam relativitas khususs, faktor Lorentz, massa diam, dan kecepatan harus diperhitungkan dalam perumusan momentum) atau
medan gravitasi yang sangat kuat. Maka hukum-hukum ini tidak dapat digunakan
untuk menjelaskan fenomena-fenomena seperti konduksi listrik pada sebuah semikonduktor, sifat-sifat optik dari sebuah
bahan, kesalahan pada GPS sistem
yang tidak diperbaiki secara relativistik, dan superkonduktivitas. Penjelasan dari fenomena-fenomena
ini membutuhkan teori fisika yang lebih kompleks, termasuk relativitas umum dan teori medan kuantum.
Dalam
mekanika kuantum konsep seperti gaya, momentum, dan posisi didefinsikan oleh operator-operator linier yang beroperasi dalam kondisi kuantum, pada kecepatan yang jauh lebih rendah dari kecepatan cahaya,
hukum-hukum Newton sama tepatnya dengan operator-operator ini bekerja pada
benda-benda klasik. Pada kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya, hukum kedua
tetap berlaku seperti bentuk aslinya.
0 komentar:
Posting Komentar