Hukum 3 Newton sering disebut sebagai hukum aksi-reaksi. Konsep ini menjelaskan bahwa setiap gaya aksi akan menimbulkan gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Memahami contoh soal hukum 3 Newton kelas 10 sangat penting agar kamu bisa menguasai materi fisika dasar ini dengan baik.
Dalam kehidupan sehari-hari, prinsip aksi-reaksi mudah ditemukan. Misalnya saat kamu berenang, tangan mendorong air ke belakang dan air mendorong tubuhmu ke depan. Agar lebih paham, mari kita bahas tujuh contoh soal berikut ini.
1. Soal Aksi-Reaksi pada Buku di Atas Meja
Sebuah buku bermassa 0,5 kg diletakkan di atas meja datar. Gaya berat buku adalah 5 N ke bawah. Menurut Hukum 3 Newton, gaya reaksi dari gaya berat buku adalah gaya tarik buku terhadap bumi sebesar 5 N ke atas.
Pertanyaan: Jika meja memberikan gaya normal 5 N ke atas pada buku, apakah itu termasuk pasangan aksi-reaksi? Jawabannya tidak, karena gaya normal dan gaya berat bekerja pada benda yang sama, yaitu buku. Pasangan aksi-reaksi harus bekerja pada dua benda berbeda.
2. Soal Orang Mendorong Dinding
Seseorang mendorong dinding dengan gaya 100 N ke kanan. Menurut Hukum 3 Newton, dinding akan memberikan gaya reaksi 100 N ke kiri pada tangan orang tersebut. Gaya reaksi ini membuat orang merasa dinding mendorong tangannya.
Pertanyaan: Mengapa orang tersebut tidak bergerak mundur? Karena kaki orang tersebut memberikan gaya gesek ke lantai yang cukup besar. Gaya gesek ini menahan tubuh orang agar tetap diam meskipun ada gaya reaksi dari dinding.
3. Soal Dua Benda yang Saling Tarik
Sebuah benda A bermassa 2 kg dan benda B bermassa 5 kg saling tarik-menarik melalui tali. Jika benda A menarik benda B dengan gaya 10 N ke kanan, maka besar gaya tarik benda B terhadap benda A adalah 10 N ke kiri.
Pertanyaan: Apakah kedua benda akan bergerak dengan percepatan yang sama? Tidak, karena massa kedua benda berbeda. Percepatan benda A lebih besar daripada percepatan benda B karena massa A lebih kecil.
4. Soal Roket Meluncur
Sebuah roket menyemburkan gas panas ke bawah dengan gaya 50.000 N. Gaya reaksi dari semburan gas tersebut adalah gaya dorong ke atas sebesar 50.000 N yang mendorong roket naik. Inilah prinsip kerja roket berdasarkan Hukum 3 Newton.
Pertanyaan: Jika roket memiliki massa 2.000 kg, berapa percepatan awalnya? Gunakan hukum kedua Newton: a = F/m = 50.000 N / 2.000 kg = 25 m/s². Percepatan ini cukup besar untuk melawan gravitasi bumi.
5. Soal Orang Berjalan
Saat berjalan, kaki seseorang mendorong lantai ke belakang dengan gaya 200 N. Lantai memberikan gaya reaksi 200 N ke depan pada kaki orang tersebut. Gaya reaksi inilah yang mendorong tubuh orang maju ke depan.
Pertanyaan: Jika lantai licin, apa yang terjadi? Gaya gesek antara kaki dan lantai menjadi kecil. Akibatnya, gaya reaksi yang diterima kaki juga kecil sehingga orang sulit berjalan dan cenderung tergelincir.
6. Soal Benda Jatuh Bebas
Sebuah apel bermassa 0,2 kg jatuh dari pohon. Gaya berat apel adalah 2 N ke bawah. Pasangan aksi-reaksi dari gaya ini adalah gaya tarik apel terhadap bumi sebesar 2 N ke atas. Bumi pun sebenarnya tertarik ke atas oleh apel.
Pertanyaan: Mengapa bumi tidak bergerak naik? Massa bumi sangat besar, sekitar 6 × 10²⁴ kg. Percepatan yang dialami bumi akibat gaya 2 N sangat kecil sehingga tidak terdeteksi. Apel yang jatuh justru mengalami percepatan besar karena massanya kecil.
7. Soal Mobil Menarik Trailer
Sebuah mobil menarik trailer dengan gaya 1.500 N ke depan. Trailer memberikan gaya reaksi 1.500 N ke belakang pada mobil. Gaya ini bekerja pada mobil, bukan pada trailer. Kedua gaya ini merupakan pasangan aksi-reaksi.
Pertanyaan: Jika gaya gesek pada trailer 300 N, berapa gaya total yang mempercepat trailer? Gaya total pada trailer adalah gaya tarik mobil dikurangi gaya gesek, yaitu 1.500 N – 300 N = 1.200 N ke depan. Gaya inilah yang menyebabkan trailer bergerak maju.
Kesimpulan
Memahami contoh soal hukum 3 Newton kelas 10 membantu kamu membedakan antara gaya aksi dan reaksi. Ingatlah bahwa kedua gaya selalu bekerja pada benda yang berbeda dan besarnya sama.
Latihan soal secara rutin akan memperkuat pemahamanmu tentang konsep ini. Terapkan juga prinsip aksi-reaksi dalam mengamati fenomena sehari-hari agar belajar fisika menjadi lebih menyenangkan.
