DEFENISI MASSA DAN HUKUM II NEWTON

Massa

Dari pengalaman sehari-haro kita sudha mengetahui bahwa dengan memberikan gaya tertentu pada suatu objek (misalkan bola, kotak, atau buku) akan menghasilkan percepatan yang besarnya berbeda. Penjelasan umumnya sebenarnya sudah benar bahwa objek dengan massa lebih lebih besar akan menghasilkan percepatan yang lebih kecil.

Namun dalam fisika kita bisa memberikan penjelasan yang lebih sesuai: Bahwa percepatan sebenarnya berbending terbalik dengan massa.

Hubungan berbanding terbalik dapat di justify sebagai berikut: Anggaplah, bahwa kita mendorong sebuah objek bermassa 1 kg dengan gaya yang besarnya 1 N. Objek ini akan dipercepat sebesar 1 m/s². Selanjutnya jika kita mendorong objek bermassa X, dengan gaya yang sama (1 N) ternyata objek X dipercepat 0,25 m/s². Maka dapat kita tuliskan.

\frac {m_X}{m_o}=\frac {a_o}{a_X}

{m_x}={m_o}\frac{a_o}{a_X}=({1\ Kg})\frac{1\ m/s^2}{0,25\ m/s^2}=4\ Kg

Mennetukan massa objek X dengan cara seperti ini berguna hanya jika kita konsisten. Misalnya kita memberikan gaya sebesar 8 N kepada benda bermassa 1 kg, menghasilkan percepatan 8 m.s2 dan jika pada objek X menghasilkan percepatan 2 m/s2. Jika kita menentukan massa objek X dengan cara yang sama:

{m_x}={m_o}\frac{a_o}{a_X}=({1\ Kg})\frac{8\ m/s^2}{2\ m/s^2}=4\ Kg

karena memberikan hasil yang sama artinya prosedur yang kita gunakan konsisten dan dapat digunakan untuk kondisi yang lain.

hasil ini juga menunjukkan bahwa massa merupakan karakteristik instrinsik sebuah objek, juga merupakan besaran skalar. Namun, pertanyaan sebenarnya adalah apa sebenarnya massa itu?

sejak penggunaan kata massa, maka sudah seharusnya ada defenisi untuk kata ini yang dapat kita pahami secara fisika. Apah itu ukuran objek, berat, atau densitasnya” jawabanya Bukan, meskpun 3 karakteristik ini terkadang disamakan dengan massa.

Kita dapat mengatakan bahwa massa adalah karakteristik yang menghubungkan besarnya gaya yang bekerja pada suatu Objek dengan percepatan yang dihasilkannya.

Hukum Ke II Newton.

Dari semua defenisi, eksperimen, dan pengamatan kita dapat merusmuskan Hukum II Newton dengan pernyataan:

Hukum II Newton: resultan gaya yang bekerja pasa suatu objek merupakan produk antara massa objek dan percepatannya.

dalam bentuk persamaan, kita tulsikan.

\vec{F}_{tot}=m{\vec{a}}

Mengidentifikasi Objek (benda). Meskipun persamaan Hukum II Newton terlihat sederhana, namun kita harus menggunakannya dengan hati-hati. Pertama-tama kita harus menentukan pada objek atau benda mana gaya itu bekerja. selanjutnya F_tot merupakan penjumlahan (secara vektor) dari semua gaya yang bekerja pada objek itu.

Hanya gaya yang bekerja pada objek itu yang diikutkan dalam penjumlahan. setiap kali bertemu dengan soal tentang gaya, hal pertama yang harus anda lakukan adalah meidentifikasi objek mana yang menjadi tinjauan anda, selanjutnya menjumlahkan hanya gaya yang bekerja pada objek itu.

Gaya pada sumbu berbeda. Sama halnya dengan semua persamaan vektor, persamaan gaya memiliki tiga kompone yaitu pada sumbu tiga koordinat sistem xyz:

\vec{F}_{tot},_x=m{\vec{a}}_x\\  \ \vec{F}_{tot},_y=m{\vec{a}}_y\\   \vec{F}_{tot},_z=m{\vec{a}}_z\

Masing-masing persamaan ini berhubungan dengan komponen gaya total dan percepatan pada sumbu tersebut. sebagai contoh, Persamaan pertama memberitahu kita tentang jumlah komponen gaya pada sumbu x menghasilkan percepatan pada sumbu-x , a_x . Namun gaya F_tot,x tidak menghasilkan percepatan pada arah sumbu y dan z.

Komponen kecepatan pada sumbu tertentu, hanya diakibatkan oleh komponen gaya total pada sumbu yang sama, dan tidak oleh komponen gaya pada sumbu yang berbeda.

Keseimbangan Gaya. Persamaan jumlah gaya pada tiap komponen diatas menunjukkan pada kita bahwa, jika gaya total yang bekerja pada objek sama dengan nol, maka percepatan yang dihasilkan juga sama dengan nol. Jika benda dalam keadaan diam, maka akan tetap diam, jika benda sedang bergerak dengan kecepatan kosntan, maka akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan.

Pada kssus sepeti ini hanya terjadi jika, terjadi keseimbangan gaya pada benda. atau dapat dikatakan bahwa sejumlah gaya yang bekerja pada suatu objek saling meniadakan.

Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, silahkan untuk membagikannya, memberi komentar, dan meng klik iklannya…. Hal ini dapat menjaga eksistensi website ini. Terima kasih