hukum newton 3 sering disebut sebagai hukum aksi-reaksi dalam fisika. Bagi siswa kelas 8, memahami konsep ini sangat penting untuk menjelaskan berbagai fenomena sehari-hari. Artikel ini menyajikan contoh soal hukum newton 3 kelas 8 dan penyelesaiannya secara terperinci.
Konsep Dasar Hukum Newton 3
Hukum Newton 3 menyatakan bahwa jika suatu benda memberikan gaya aksi pada benda lain, maka benda tersebut akan menerima gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Gaya aksi dan reaksi selalu bekerja pada benda yang berbeda.
Pernyataan ini sering ditulis dalam rumus F aksi = – F reaksi. Tanda negatif menunjukkan arah yang berlawanan. Contoh paling sederhana adalah saat kita mendorong tembok, tembok mendorong kita balik dengan gaya yang sama.
Perbedaan Gaya Aksi-Reaksi dengan Gaya pada Benda Diam
Banyak siswa keliru menganggap gaya aksi-reaksi sama dengan gaya yang membuat benda diam di atas meja. Padahal, gaya aksi-reaksi bekerja pada dua benda berbeda, sedangkan gaya berat dan gaya normal bekerja pada satu benda yang sama.
Pada benda diam di atas meja, gaya berat bumi menarik benda ke bawah, dan gaya normal meja menahan benda ke atas. Kedua gaya ini bukan pasangan aksi-reaksi karena bekerja pada benda yang sama.
Contoh Soal 1: Dorongan pada Tembok
Seorang siswa mendorong tembok dengan gaya 50 Newton. Berapakah gaya reaksi yang diberikan tembok pada siswa tersebut? Jelaskan juga arah dari gaya reaksi tersebut.
Penyelesaian: Berdasarkan hukum Newton 3, gaya aksi yang diberikan siswa pada tembok sebesar 50 N akan menghasilkan gaya reaksi dari tembok pada siswa yang sama besarnya, yaitu 50 N. Arah gaya reaksi berlawanan dengan arah dorongan siswa, yaitu menjauhi tembok.
Penjelasan Lebih Detail
Gaya aksi adalah tangan siswa mendorong tembok ke arah tembok. Gaya reaksi adalah tembok mendorong tangan siswa ke arah sebaliknya. Inilah mengapa tangan kita terasa sakit saat mendorong tembok keras-keras.
Besarnya gaya reaksi selalu identik dengan gaya aksi, tidak peduli seberapa keras atau lembut dorongan yang diberikan. Jika siswa mendorong dengan gaya 100 N, maka reaksinya juga 100 N.
Contoh Soal 2: Orang Berjalan
Ketika seseorang berjalan, ia mendorong tanah ke belakang. Gaya aksi ini sebesar 80 Newton. Hitunglah besar gaya reaksi dari tanah terhadap orang tersebut dan ke mana arahnya sehingga orang bisa bergerak maju.
Penyelesaian: Gaya reaksi dari tanah terhadap orang tersebut adalah 80 Newton. Arah gaya reaksi adalah ke depan, berlawanan dengan arah dorongan kaki ke belakang. Gaya reaksi inilah yang mendorong tubuh orang tersebut bergerak maju.
Aplikasi dalam Kehidupan Sehari-hari
Prinsip yang sama berlaku saat kita berenang. Tangan mendorong air ke belakang (aksi), dan air mendorong tangan ke depan (reaksi). Semakin kuat dorongan ke belakang, semakin besar dorongan ke depan yang diterima.
Hal ini juga terlihat pada roket yang meluncur. Gas panas yang dibakar didorong ke bawah (aksi), dan gas tersebut mendorong roket ke atas (reaksi). Tanpa adanya gaya reaksi, roket tidak akan bisa lepas landas.
Contoh Soal 3: Benda Jatuh Bebas
Sebuah bola bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian tertentu. Gaya gravitasi bumi menarik bola ke bawah dengan gaya 20 Newton. Tentukan besar dan arah gaya reaksi yang terjadi pada peristiwa ini.
Penyelesaian: Gaya aksi adalah gaya tarik bumi terhadap bola sebesar 20 Newton ke bawah. Gaya reaksinya adalah gaya tarik bola terhadap bumi sebesar 20 Newton ke atas. Arah gaya reaksi berlawanan dengan arah gaya aksi.
Mengapa Bumi Tidak Bergerak?
Meskipun bola menarik bumi dengan gaya yang sama, bumi tidak bergerak secara signifikan. Hal ini disebabkan massa bumi yang sangat besar dibandingkan massa bola. Percepatan yang dialami bumi akibat gaya tersebut sangat kecil.
Rumus percepatan adalah a = F / m. Dengan gaya 20 N dan massa bumi sekitar 6 x 10^24 kg, percepatan bumi hanya sekitar 3,3 x 10^-24 m/s^2. Angka ini sangat kecil sehingga tidak terdeteksi.
Contoh Soal 4: Dua Benda Saling Tarik
Dua buah magnet didekatkan. Magnet A memberikan gaya tarik pada magnet B sebesar 15 Newton ke arah kiri. Berapakah besar dan arah gaya yang diberikan magnet B pada magnet A?
Penyelesaian: Besar gaya yang diberikan magnet B pada magnet A adalah 15 Newton. Arah gaya tersebut ke kanan, berlawanan dengan arah gaya yang diberikan magnet A pada magnet B. Kedua gaya ini merupakan pasangan aksi-reaksi.
Pentingnya Memahami Pasangan Gaya
Dalam sistem dua magnet, gaya aksi dan reaksi selalu muncul berpasangan. Jika salah satu gaya dihilangkan, maka gaya lainnya juga tidak akan ada. Kedua gaya ini tidak saling meniadakan karena bekerja pada benda yang berbeda.
Magnet A akan bergerak ke kanan karena gaya dari magnet B, sementara magnet B akan bergerak ke kiri karena gaya dari magnet A. Pergerakan ini terjadi secara bersamaan.
Kesimpulan
contoh soal hukum newton 3 kelas 8 dan penyelesaiannya di atas menunjukkan bahwa prinsip aksi-reaksi sangat mudah dipahami dengan latihan rutin. Setiap gaya aksi selalu diimbangi oleh gaya reaksi yang sama besar namun berlawanan arah.
Penting untuk diingat bahwa kedua gaya ini bekerja pada objek yang berbeda. Dengan memahami konsep ini, siswa dapat menjelaskan berbagai fenomena fisika di sekitar mereka dengan lebih baik. Teruslah berlatih soal-soal serupa untuk memperkuat pemahaman.
Tinggalkan Balasan