Hukum Gerak Newton

Tiga hukum gerak Newton adalah aksioma dasar yang menghubungkan gaya pada suatu benda dengan gerakannya: hukum inersia, hukum F = dp/dt, dan hukum aksi dan reaksi.

Definition

Hukum gerak Newton adalah tiga aksioma yang menyatakan bahwa (1) kecepatan suatu benda konstan kecuali jika dipengaruhi oleh gaya bersih, (2) gaya bersih pada suatu benda sama dengan laju perubahan momentum liniernya terhadap waktu, dan (3) setiap gaya aksi diimbangi oleh gaya reaksi yang sama besar dan berlawanan arah pada benda lain.

Scope

Topik ini mencakup pernyataan, interpretasi, dan penerapan tiga hukum Newton: hukum pertama yang mendefinisikan kerangka inersia dan inersia, hukum kedua yang menghubungkan gaya bersih dengan laju perubahan momentum, dan hukum ketiga tentang gaya interaksi yang sama besar dan berlawanan arah. Ini mencakup analisis benda bebas, peran massa, dan kondisi di mana hukum-hukum tersebut berlaku.

Core questions

• Apa yang mendefinisikan kerangka acuan inersia, dan mengapa hukum pertama mengandaikannya?
• Bagaimana hukum kedua menghubungkan gaya, massa, dan percepatan?
• Mengapa gaya interaksi harus selalu datang dalam pasangan yang sama besar dan berlawanan arah?

Key concepts

• Inersia dan massa inersia
• Gaya bersih dan diagram benda bebas
• Kerangka acuan inersia
• Pasangan aksi-reaksi
• Persamaan gerak

Key theories

Hukum pertama (hukum inersia)

Suatu benda tetap dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan kecuali jika dipengaruhi oleh gaya eksternal bersih; ini mendefinisikan inersia dan mengidentifikasi kelas kerangka inersia di mana hukum-hukum tersebut berlaku.

Hukum kedua (F = dp/dt)

Gaya bersih pada suatu benda sama dengan laju perubahan momentum liniernya terhadap waktu, yang mereduksi menjadi F = ma untuk massa konstan dan menyediakan persamaan gerak utama.

Hukum ketiga (aksi-reaksi)

Ketika suatu benda mengerahkan gaya pada benda kedua, benda kedua mengerahkan gaya yang sama besar dan berlawanan arah pada benda pertama, yang mendasari kekekalan momentum untuk sistem terisolasi.

Clinical relevance

Ketiga hukum ini diterapkan di seluruh analisis statika dan dinamika dalam rekayasa, mulai dari penentuan ukuran penyangga struktural hingga perancangan sistem dorong dan reaksi kendaraan serta roket, dan hukum-hukum ini tetap menjadi model kerja untuk setiap gerakan pada kecepatan dan skala sehari-hari.

History

Newton menyatakan ketiga hukum ini sebagai aksioma pada pembukaan Principia tahun 1687, berdasarkan prinsip inersia Galileo dan gagasan Descartes tentang kuantitas gerak yang kekal. Formulasi tepatnya dalam hal momentum dan pembedaan kerangka inersia diasah oleh penulis-penulis selanjutnya, tetapi hukum-hukum itu sendiri pada dasarnya tetap tidak berubah sebagai dasar dinamika klasik.

Key figures

• Isaac Newton
• Galileo Galilei
• René Descartes

Seminal works

• newton1687
• taylor2005

Frequently asked questions

Apakah hukum pertama hanya kasus khusus dari hukum kedua?

Tidak sepenuhnya. Dengan gaya bersih nol, hukum kedua menghasilkan percepatan nol, yang terlihat seperti hukum pertama, tetapi peran yang lebih dalam dari hukum pertama adalah untuk menegaskan keberadaan kerangka inersia di mana hukum kedua berlaku.

Apakah gaya aksi dan reaksi saling meniadakan?

Tidak. Keduanya bekerja pada benda yang berbeda, sehingga tidak pernah saling meniadakan pada satu benda; peniadaan hanya akan terjadi jika kedua gaya bekerja pada objek yang sama.