Hukum II Newton menetapkan bahwa percepatan yang diperoleh benda berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja padanya.
Karena percepatan mewakili variasi kecepatan per satuan waktu, Hukum ke-2 menunjukkan bahwa gaya adalah agen yang menghasilkan variasi kecepatan dalam suatu benda.
Juga disebut prinsip dasar Dinamika, itu dikandung oleh Isaac Newton dan membentuk, bersama dengan dua hukum lainnya (Hukum Pertama dan Aksi dan Reaksi), dasar-dasar Mekanika Klasik.
Rumus
Kami secara matematis mewakili Hukum Kedua sebagai:
Dimana,
Gaya dan percepatan adalah besaran vektor, sehingga dilambangkan dengan panah di atas huruf yang menunjukkannya.
Sebagai besaran vektor, mereka perlu, untuk didefinisikan sepenuhnya, nilai numerik, satuan ukuran, arah dan arah. Arah dan arah percepatan akan sama dengan gaya total.
Dalam Hukum ke-2, massa benda (m) adalah konstanta proporsionalitas dari persamaan dan merupakan ukuran kelembaman suatu benda.
Dengan cara ini, jika kita menerapkan gaya yang sama pada dua benda dengan massa yang berbeda, benda yang bermassa lebih besar akan mengalami percepatan yang lebih rendah. Oleh karena itu, kami menyimpulkan bahwa yang memiliki massa lebih besar lebih tahan terhadap variasi kecepatan, oleh karena itu, ia memiliki inersia yang lebih besar.
Contoh:
Sebuah benda bermassa 15 kg bergerak dengan percepatan modulus sebesar 3 m/s2. Berapakah besar gaya total yang bekerja pada benda tersebut?
Modul gaya akan ditemukan menerapkan hukum ke-2, jadi kami memiliki:
FR = 15. 3 = 45 N
Tiga Hukum Newton
fisikawan dan matematikawan Isaac Newton (1643-1727) merumuskan hukum dasar mekanika, di mana ia menjelaskan gerakan dan penyebabnya. Ketiga hukum tersebut diterbitkan pada tahun 1687, dalam karya "Prinsip Matematika Filsafat Alam".
Hukum Pertama Newton
Newton didasarkan pada ide-ide Galileo tentang inersia untuk merumuskan Hukum 1, oleh karena itu disebut juga Hukum Inersia dan dapat dinyatakan:
Dengan tidak adanya gaya, benda yang diam tetap diam dan benda yang bergerak bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan konstan.
Singkatnya, Hukum Pertama Newton menunjukkan bahwa suatu objek tidak dapat memulai gerakan, berhenti atau mengubah arah dengan sendirinya. Dibutuhkan tindakan gaya untuk membawa perubahan dalam keadaan istirahat atau gerakannya.
Hukum III Newton
ITU Hukum III Newton itu adalah Hukum "Aksi dan Reaksi". Artinya, untuk setiap aksi, ada reaksi dengan intensitas yang sama, arah yang sama, dan arah yang berlawanan. Prinsip aksi dan reaksi menganalisis interaksi yang terjadi antara dua benda.
Ketika tubuh mengalami aksi suatu gaya, yang lain akan menerima reaksinya. Karena pasangan aksi-reaksi terjadi pada benda yang berbeda, gaya tidak seimbang.
Pelajari lebih lanjut di:
- Tiga Hukum Newton
- Gravitasi
- Apa itu Inersia dalam Fisika?
- Rumus Fisika
- Kuantitas Gerakan
- bidang miring
Latihan Soal
1) UFRJ-2006
Sebuah balok bermassa m diturunkan dan diangkat menggunakan kawat ideal. Awalnya, balok diturunkan dengan percepatan vertikal konstan, ke bawah, dari modul a (dengan hipotesis, kurang dari modul g percepatan gravitasi), seperti yang ditunjukkan pada gambar 1. Kemudian, balok diangkat dengan percepatan vertikal konstan, ke atas, juga dari modul a, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2. Misalkan T adalah tegangan benang saat turun dan T’ tegangan benang saat naik.
Tentukan rasio T’/T sebagai fungsi dari a dan g.
Dalam situasi pertama, saat balok turun, beratnya lebih besar daripada daya tariknya. Jadi kita dapatkan bahwa gaya totalnya adalah: FR=P - T
Pada situasi kedua, ketika naik T' akan lebih besar dari beratnya, jadi: FR=T' - P
Menerapkan hukum ke-2 Newton, dan mengingat bahwa P = m.g, kita memiliki:
Membagi (2) dengan (1), kami menemukan alasan yang diminta:
2) Mackenzie-2005
Sebuah benda seberat 4,0 kg sedang diangkat dengan menggunakan kawat yang mendukung traksi maksimum 50N. Mengadopsi g = 10m/s2, percepatan vertikal terbesar yang dapat diterapkan pada tubuh, menariknya dengan kawat ini, adalah:
a) 2.5m/s2
b) 2.0m/s2
c) 1,5 m/s2
d) 1,0m/s2
e) 0,5m/s2
T - P = m. a (tubuh sedang diangkat, jadi T>P)
Karena traksi maksimum adalah 50 N dan P = m. g = 4. 10 = 40 N, percepatan terbesar adalah:
Alternatif untuk: 2,5 m/s2
3) PUC/MG-2007
Pada gambar, balok A memiliki massa mITU = 80 kg dan balok B bermassa mB = 20kg Gesekan dan inersia dari kawat dan katrol masih dapat diabaikan dan g = 10m/s dianggap2 .
Mengenai percepatan balok B, dapat dikatakan:
a) 10 m/s2 turun.
b) 4,0 m/s2 naik.
c) 4,0 m/s2 turun.
d) 2,0 m/s2 turun.
Berat B adalah gaya yang bertanggung jawab untuk memindahkan balok ke bawah. Mengingat blok sebagai satu sistem dan menerapkan Hukum 2 Newton kita memiliki:
PB = (mITU + sayaB). Itu
Alternatif d: 2,0 m/s2 turun
4) Fatec-2006
Dua balok A dan B masing-masing bermassa 10 kg dan 20 kg, dihubungkan oleh seutas benang yang massanya dapat diabaikan, berada dalam keadaan diam pada bidang horizontal tanpa gesekan. Sebuah gaya, juga horizontal, dengan intensitas F = 60N diterapkan pada balok B, seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Modulus gaya traksi pada kawat yang menghubungkan kedua balok, dalam newton, adalah valid
a) 60
b) 50
c) 40
d) 30
e) 20
Mempertimbangkan dua blok sebagai satu sistem, kami memiliki: F = (mITU + sayaB). a, dengan mengganti nilai, kami menemukan nilai percepatan:
Mengetahui nilai percepatan, kita dapat menghitung nilai tegangan pada kawat, mari kita gunakan balok A untuk ini:
T=mITU . Itu
T = 10. 2 = 20 N
Alternatif e: 20 N
5) ITA-1996
Berbelanja di supermarket, seorang siswa menggunakan dua gerobak. Ini mendorong yang pertama, bermassa m, dengan gaya horizontal F, yang, pada gilirannya, mendorong yang lain bermassa M ke lantai horizontal yang datar. Jika gesekan antara kereta dan lantai dapat diabaikan, maka dapat dikatakan bahwa gaya yang bekerja pada kereta kedua adalah:
a) F
b) MF / (m + M)
c) F (m + M) / M
d) F / 2
e) ekspresi lain yang berbeda
Mempertimbangkan dua gerobak sebagai satu sistem, kami memiliki:
Untuk menghitung gaya yang bekerja pada kereta kedua, mari kita gunakan Hukum ke-2 Newton untuk persamaan kereta ke-2 lagi:
Alternatif b: MF/(m+M)
