Hukum Newton Ketiga (Hukum Aksi-Reaksi)

Hukum Newton ketiga ini menyatakan bahwa semua gaya antara dua objek ada dalam besar yang sama dan arah yang berlawanan. Apabila objek A memberikan gaya F_A pada objek B, kemudian B memberikan gaya F_B pada A secara bersamaan, dua gaya ini sama besar tapi berlawanan arah: F_A = -F_B. Hukum ketiga ini menyatakan bahwa semua gaya-gaya adalah interaksi dari tubuh-tubuh yang berbeda, sehingga tidak ada sebuah gaya yang unidirectional atau sebuah gaya yang hanya beraksi pada satu tubuh. Hukum ini sering disebut dengan Hukum Aksi-Reaksi. ^[1]

Aksi dan reaksi adalah simultan (bersamaan), sehingga tidak penting untuk menyebut yang mana adalah aksi dan yang mana adalah reaksi. Kedua gaya ini adalah bagian dari interaksi tunggal, dan keduanya tidak akan ada tanpa yang lainnya. Mari kita coba lihat bunyi hukum Newton ketiga, sebagai berikut:

Law III: To every action there is always opposed an equal reaction: or the mutual actions of two bodies upon each other are always equal, and directed to contrary parts.

Hukum III: Untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah: atau aksi berbalas-balasan dari dua tubuh, satu dengan yang lainnya selalu setara, dan diarahkan pada bagian sebaliknya.

Secara matematis, hukum Newton ketiga ini dinyatakan dengan:

aksi = -reaksi

Dari sudut pandang konseptual, hukum Newton ketiga ini terlihat ketika seseorang berjalan. Orang mendorong lantai, dan lantai mendorong orang itu. Demikian juga ketika mobil bergerak, ban mendorong jalan, dan jalan mendorong balik mobil itu. Ketika berenang, seseorang berinteraksi dengan air, mendorong air ke belakang, sementara air secara bersamaan mendorong orang maju ke depan. Orang dan air saling mendorong satu dengan yang lainnya. Reaksi pada kasus-kasus di atas bergantung pada gesekan; orang atau mobil di atas es misalnya, mungkin tidak dapat mengerahkan gaya aksi untuk menghasilkan gaya reaksi yang dibutuhkan.

Berat, Gaya Normal, Gaya Gesekan, dan Gaya Tegang Tali

Berat
Adalah gaya gravitasi yang dialami oleh objek.
\(\mathbf{w} = m\mathbf{g}\)
di mana:
\(\mathbf{w}\): berat
\(m\): massa
\(\mathbf{g}\): percepatan gravitasi (\(9,8 \ m/s^2\))

Ingat bahwa berat selalu memiliki arah ke bawah (pusat bumi), karena percepatan gravitasi arahnya ke bawah (pusat bumi).

Gaya Normal
Adalah gaya yang arahnya tegak lurus terhadap bidang sentuh, besar gaya ini sama dengan gaya aksinya, tetapi dengan arah berlawanan. Misalnya meja ditekan ke bawah dengan gaya 100 N, meja itu akan menekan balik ke atas dengan gaya 100 N.

Gaya Gesekan (Friction)
Adalah gaya yang menolak gerakan relatif dari permukaan padat, lapisan cairan, dan material elemen yang meluncur satu sama lain. Terdapat dua koefisien gesekan, yaitu statis dan kinetik. Seperti pada hukum Newton pertama, benda yang diam akan tetap diam, sehingga untuk mendorong benda sampai bergerak, gaya dorong harus dapat melebihi gaya gesekan statisnya. Gaya gesekan kinetis adalah alasan mengapa benda yang bergerak tidak terus bergerak, tetapi seolah olah diperlambat. ^[2]

Gaya Tegang Tali (Tension)
Adalah gaya tarik yang timbul pada ujung-ujung tali, kabel, atau rantai. Dalam fisika, walaupun gaya tegang sesungguhnya bukanlah gaya, tetapi hal ini mempunyai satuan gaya dan dapat diukur dengan newton (atau kadang pounds-force). Bagian akhir dari tali akan mengerahkan gaya pada objek dimana tali itu dihubungkan, dengan arah menuju tali pada titik sambung objek. ^[3]

Karena kita sudah membahas hukum gerak Newton sampai selesai, mari kita coba selesaikan soal-soal berikut ini:

1. Gaya (F) sebesar 12 N bekerja pada sebuah benda yang massanya m₁ menyebabkan percepatan a₁ sebesar 8 ms^-2. Jika F bekerja pada benda yang bermassa m₂ maka percepatan yang ditimbulkannya a₂ adalah 2 ms^-2. Jika F bekerja pada benda yang bermassa m₁ + m₂, maka percepatan benda ini adalah?

2. Sebuah batu berada pada jarak 25 m di depan sebuah kendaraan bermassa 500 kg yang sedang bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Agar dapat berhenti tepat sebelum mengenai batu, maka kendaraan tersebut harus direm dengan memberikan gaya sebesar?

3. Besar tegang tali P pada gambar di bawah ini adalah?