Penerapan Hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari, topik inilah yang menjadi fokus pembahasan kita pada kesempatan kali ini. Saat membaca artikel ini, kami anggap kalian telah tuntas memahami materi Hukum Newton, mulai dari hukum pertama sampai hukum ketiga. Akan tetapi, bagi kalian yang merasa perlu untuk mengulang kembali materi tersebut, kalian bisa membacanya di sini: Hukum Newton 1, 2, dan 3.
Hukum Newton
Untuk diketahui, ada banyak hukum-hukum dasar dalam fisika yang telah diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Ada yang diterapkan secara langsung, dan ada juga yang diterapkan ke dalam bentuk peralatan yang bekerja berdasarkan prinsip dasar fisika. Di antara sekian banyak hukum dasar tersebut, salah satunya adalah Hukum Newton.
Hukum Newton telah banyak mengilhami para fisikawan dan ahli ilmu terapan untuk menciptakan peralatan yang bekerja berdasarkan Hukum Newton. Kalian tahu mengapa mobil bisa bergerak? Atau mengapa pesawat bisa melaju di udara? Kedua contoh ini bisa dijelaskan menggunakan prinsip dasar Hukum Newton.
Olehnya itu, pada kesempatan kali ini, kami akan mengajak kalian untuk mengetahui apa saja bentuk penerapan Hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari. Semoga setelah membaca uraian ini, kalian bisa menyadari betapa pentingnya mempelajari dan memahami Hukum Newton.
Yuk, berikut ini ulasannya...
Penerapan Hukum Newton
Oleh karena Hukum Newton itu tiga, maka bentuk-bentuk penerapan Hukum Newton akan kami jelaskan secara terpisah mengikuti masing-masing hukum tersebut. Jadi, uraian ini akan terbagi ke dalam tiga pembahasan, yaitu penerapan Hukum 1 Newton, penerapa Hukum 2 Newton, dan penerapan Hukum 3 Newton dalam kehidupan sehari-hari. Baiklah, kita mulai saja pembahasannya.
Penerapan Hukum 1 Newton dalam Kehidupan Sehari-hari
Hukum 1 Newton berbunyi: Jika resultan gaya (ΣF) yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang awalnya diam akan tetap diam. Benda yang awalnya bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan dengan kecepatan konstan.
Melalui hukumnya ini, Newton memberitahukan kepada kita mengenai perilaku dari benda yang diam dan benda yang bergerak dengan kecepatan konstan. Menurut Hukum 1 Newton, diamnya sebuah benda disebabkan oleh resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol. Begitupun dengan benda yang bergerak, Newton menjelaskan bahwa benda yang bergerak lurus beraturan, selamanya akan tetap bergerak.
Menurut Newton, benda memiliki kecendrungan untuk mempertahankan keadaan awalnya. Perilaku ini disebut dengan kelembaman (inersia). Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan Hukum 1 Newton dalam kehidupan sehari-hari:
1. Mengilhami pembuatan sabuk pengaman pada mobil
Sabuk pengaman berfungsi untuk menahan dorongan tubuh ke depan. Saat pedal rem diinjak, tubuh seluruh penumpang mobil akan terdorong ke depan. Dorongan ini disebabkan karena tubuh berusaha mempertahankan keadaan awalnya (Hukum 1 Newton), yaitu bergerak bersama mobil. Dorongan paling ekstrim bisa terjadi saat pengereman dilakukan secara tiba-tiba, apalagi jika sebelumnya mobil bergerak dengan kecepatan tinggi. Bahkan, beberapa kasus terjadi tubuh sampai terlempar ke depan.
Menyadari keadaan ini, para ahli kemudian menciptakan sebuah alat pengaman yang berfungsi untuk menahan dorongan tubuh ini, alat tersebut bernama sabuk pengaman (seat belt). Dengan adanya sabuk pengaman, seluruh penumpang mobil bisa terhindar dari cidera.
2.Pembuatan Kantung Udara di Mobil (Airbags)
Kantung udara (airbags) berfungsi untuk menahan benturan tubuh penumpang agar mengurangi resiko cidera saat kecelakaan terjadi. Sabuk pengaman terkadang tidak cukup kuat menahan tubuh ketika terjadi kecelakaan. Apalagi, ketika mobil awalnya melaju dengan kecepatan tinggi, tabrakan akan membuat mobil berhenti tiba-tiba.
Menurut Hukum 1 Newton, tubuh berusaha untuk mempertahankan geraknya meskipun mobil telah berhenti. Jika awalnya mobil dan penumpang bergerak 60 km/jam, maka saat mobil tiba-tiba berhenti saat tabrakan, tubuh sebenarnya masih berusaha bergerak dengan kecepatan tersebut. Akibatnya, benturan penumpang dengan bagian depan dalam mobil sulit dihindarkan. Untuk mengurangi cidera yang ditimbulkan, diciptakanlah kantung udara.
3. Crumple Zones pada Mobil
Lagi-lagi, pemahaman tentang Hukum 1 Newton digunakan dalam teknologi keselamatan mobil, dimana hukum ini mengilhami pembuatan crumple zones pada mobil. Apa itu crumple zones? Secara sederhana, crumple zones adalah bagian pada kendaraan yang dirancang untuk dihancurkan secara terkendali.
Biasanya, zona ini terletak di bagian depan mobil, zona paling umum terjadinya titik benturan pada kecelakaan. Dengan adanya crumple zones, mobil mempunyai waktu tambahan untuk berhenti dari kecepatan tinggi. Crumple zones akan mengendalikan dan menghentikan gerak mobil yang berusaha mempertahankan keadaan awalnya (kelembaman).
Penerapan Hukum 2 Newton dalam Kehidupan Sehari-hari
Hukum 2 Newton berbunyi: Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Dengan kata lain, cepat atau lambatnya benda bergerak, dipengaruhi oleh gaya dan massa benda tersebut.Melalui hukumnya yang kedua, Newton menjelaskan kepada kita bahwa gaya dan massa adalah dua besaran yang menentukan terjadinya percepatan. Semakin besar gaya yang diberikan kepada benda, maka semakin besar pula percepatan yang ditimbulkan.
Akan tetapi, gaya yang sama bisa tidak berarti sama sekali ketika diterapkan pada benda yang bermassa besar. Sebab, menurut Hukum 2 Newton, massa saling berbanding terbalik dengan percepatan. Artinya, jika massa benda besar, maka percepatannya akan kecil.
Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan Hukum 2 Newton dalam kehidupan sehari-hari:
1. Mesin Diesel untuk Truck
Pemahaman terhadap Hukum 2 Newton membuat para ahli menyadari bahwa dibutuhkan kekuatan besar untuk menggerakkan sebuah truck. Truck adalah salah satu jenis mobil yang memiliki dimensi dan massa yang besar. Agar truck bisa bergerak sebagaimana mestinya, maka diperlukan sebuah gaya yang besar untuk menghasilkan percepatan.
Mesin diesel bisa menjadi solusi dari permasalahan di atas. Jenis mesin yang satu ini menghasilkan gaya yang lebih besar daripada mesin bensin. Itulah sebabnya, sebagian besar truck (mungkin semuanya) menggunakan mesin diesel sebagai tenaga penggerak.
2. Massa Pesawat dibuat Ringan
Sampai sekarang ini para ahli pesawat tidak pernah berhenti untuk mengembangkan bahan-bahan dengan massa ringan tapi kuat untuk diterapkan pada pesawat terbang. Massa pesawat sangat penting untuk dibuat ringan agar bisa mengalami percepatan sehingga mudah untuk lepas landas dan mengudara.
Menurut Hukum 2 Newton, percepatan pada benda bisa diperbesar dengan memperkecil massanya. Jadi, jika massa pesawat bisa diperkecil, maka gaya yang dikeluarkan oleh mesin pesawat dapat bekerja secara maksimal untuk menghasilkan percepatan ke atas melawan tarikan gravitasi bumi dan ke depan saat mengudara.
3. Bobot Bangunan dibuat Kecil
Bangunan memang tampak tidak bergerak, tetapi sebenarnya ia berusaha untuk bergerak ke bawah mengikuti arah tarikan gaya gravitasi. Perhitungan mengenai kekuatan bangunan mungkin akan sangat kompleks, tetapi satu hal yang umum diketahui adalah bobot bangunan yang besar memiliki resiko lebih tinggi untuk mengalami keruntuhan.
Berat atau bobot benda juga mengikuti rumusan Hukum 2 Newton. Jenis percepatan yang bekerja pada berat benda adalah percepatan gravitasi bumi, nilainya konstan atau tidak bisa diubah lagi. Hasil perkalian antara percepatan gravitasi (g) dan massa benda (m) menghasilkan besaran yang bernama berat (w).
Jadi, untuk mengurangi berat, besaran yang bisa kita manipulasi adalah massa. Penggunaan bahan-bahan ringan tapi kuat bisa mengurangi berat bangunan secara keseluruhan. Hal ini bertujuan untuk mengurangi resiko terjadinya keruntuhan.
Penerapan Hukum 3 Newton dalam Kehidupan Sehari-hari
Hukum 3 Newton berbunyi: Ketika sebuah benda memberikan gaya pada benda kedua, di saat bersamaan benda kedua akan memberikan gaya terhadap benda pertama dengan besar yang sama tetapi berlawanan arah.Hukum 3 Newton dikenal juga dengan nama hukum aksi-reaksi. Maksudnya adalah timbulnya gaya aksi akan selalu diiringi oleh kemunculan gaya reaksi, besarnya sama tetapi bekerja dengan arah yang berlawanan. Jadi, jika gaya aksi ke kiri, maka gaya reaksi ke kanan. Jika gaya aksi ke bawah, maka gaya reaksi ke atas.
Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan Hukum 3 Newton dalam kehidupan sehari-hari:
1. Mesin Jet Pesawat Terbang
Hukum 3 Newton mengilhami pembuatan mesin jet pada pesawat terbang. Mesin jet adalah jenis mesin yang mengirup udara dalam jumlah besar kemudian dipercepatan dan dialirkan ke belakang melalui nozzle pembuangan. Gaya aksi yang digunakan untuk mendorong udara ke belakang, akan menghasilkan gaya reaksi yang mendorong mesin ke depan.
Menurut Hukum 3 Newton, gaya reaksi akan selalu sama besarnya dengan gaya aksi dan bekerja dengan arah yang berlawanan. Gaya reaksi inilah yang dimanfaatkan oleh pesawat terbang sehingga bisa terdorong ke depan.
2. Mesin Jet Pesawat Luar Angkasa
Tidak berlebihan jika kita berkata bahwa Hukum 3 Newton telah membawa kita menjelajahi angkasa. Hukum ini memberikan cara bagi kita untuk melawan gaya gravitasi yang selalu menarik benda jatuh ke bumi. Kita berhasil mengembangkan sebuah mesin yang bisa membangkitkan gaya reaksi dari udara sehingga bisa menjadi tenaga pendorong menembus atmosfer.
Mesin jet pada pesawat luar angkasa berkali lipat besarnya daripada mesin jet pada pesawat terbang biasa. Mesin besar ini dibutuhkan untuk menghasilkan gaya aksi yang besar agar bisa membangkitkan gaya reaksi yang mendorong pesawat ke atas.
Demikianlah penjelasan tentang Penerapan Hukum Newton dalam Kehidupan Sehari-hari. Bagikan materi ini agar orang lain juga bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.
0 komentar:
Posting Komentar