Hukum Newton 3, juga dikenal sebagai Hukum Aksi-Reaksi, adalah salah satu dari tiga hukum gerak yang dirumuskan oleh Sir Isaac Newton. Hukum ini menyatakan bahwa setiap aksi akan mendapatkan reaksi yang sebanding namun dari arah yang berlawanan.
Dengan kata lain, ketika dua objek saling berinteraksi, gaya yang dilakukan oleh objek pertama pada objek kedua (gaya aksi) akan memiliki kekuatan yang sama dengan gaya yang dilakukan oleh objek kedua pada objek pertama (gaya reaksi), hanya dengan arah yang berlawanan.
Hukum ini menjelaskan mengapa kita bisa melihat pergerakan dan interaksi antar benda dalam kehidupan sehari-hari. Menggambarkan prinsip bahwa setiap tindakan memiliki konsekuensi berlawanan yang setara. Berikut ini adalah penjelasan lengkap tentang hukum ketiga Newton.
Bunyi Hukum Newton 3
Bunyi Hukum Newton ketiga secara umum dapat diringkas sebagai berikut:
“Aksi dan reaksi adalah pasangan gaya yang terjadi antara dua objek yang saling berinteraksi. Jika objek A memberikan gaya pada objek B, maka objek B akan memberikan gaya yang sama besar namun berlawanan arah pada objek A.”
Rumus Hukum Newton 3
Hukum Newton ketiga tidak memiliki rumus matematis yang khusus. Namun, prinsip hukum ini dapat dibuat dalam konteks matematis, Hukum Newton ketiga dapat dinyatakan sebagai:
F_AB = -F_BA
Di mana:
F_AB adalah gaya yang diberikan oleh objek A pada objek B (aksi).
F_BA adalah gaya yang diberikan oleh objek B pada objek A (reaksi).
Tanda negatif (-) menunjukkan bahwa gaya aksi dan reaksi berlawanan arah.
Rumus tersebut memperjelas prinsip aksi-reaksi dalam Hukum Newton ketiga bahwa setiap gaya yang diberikan oleh suatu objek akan direspons dengan gaya yang sama besar namun berlawanan arah oleh objek yang menerima gaya tersebut.
Meskipun Hukum Newton ketiga tidak memiliki rumus matematis yang kompleks seperti Hukum Newton kedua (F = m * a), konsep dan prinsipnya tetap penting dalam memahami interaksi gaya antara objek dan menjelaskan fenomena fisik yang melibatkan aksi dan reaksi.
Contoh Soal
Berikut adalah beberapa contoh soal yang melibatkan penerapan Hukum Newton 3:
1. Contoh Soal 1
Seorang pesepeda dengan massa 70 kg mendorong pedal sepeda dengan gaya 200 N ke bawah. Berapakah gaya yang dihasilkan oleh sepeda pada kaki pesepeda?
Solusi:
Dalam hal ini, menurut Hukum Newton ketiga, gaya yang dihasilkan oleh sepeda pada kaki pesepeda akan memiliki besaran yang sama namun arahnya berlawanan dengan gaya yang dihasilkan oleh kaki pesepeda pada pedal sepeda.
Jadi, gaya yang dihasilkan oleh sepeda pada kaki pesepeda adalah -200 N (arah berlawanan dengan arah gaya yang dihasilkan oleh pesepeda).
2. Contoh Soal 2
Sebuah tembakan meriam menghasilkan gaya dorong sebesar 5000 N. Berapakah gaya yang dialami oleh meriam saat menembak?
Solusi:
Berdasarkan Hukum Newton ketiga, gaya yang dialami oleh meriam saat menembak akan memiliki besaran yang sama namun arahnya berlawanan dengan gaya dorong yang dihasilkan oleh tembakan meriam.
Jadi, gaya yang dialami oleh meriam saat menembak adalah -5000 N (arah berlawanan dengan arah gaya dorong yang dihasilkan oleh tembakan meriam).
3. Contoh Soal 3
Saat meninju sebuah dinding dengan gaya 100 N, tinju tersebut merasakan reaksi yang berlawanan dari dinding. Berapakah gaya reaksi yang dirasakan oleh tangan saat meninju?
Solusi:
Menurut Newton 3, gaya reaksi yang dirasakan oleh tangan saat meninju akan memiliki besaran yang sama namun arahnya berlawanan dengan gaya yang diberikan oleh tangan pada dinding.
Jadi, gaya reaksi yang dirasakan oleh tangan saat meninju adalah -100 N (arah berlawanan dengan arah gaya yang diberikan oleh tangan).
4. Contoh Soal 4
Seorang pesepeda mendorong sepedanya dengan gaya 150 N ke arah depan. Berapa besar gaya yang dihasilkan oleh sepeda pada pesepeda?
Solusi:
Menurut Hukum Newton ketiga, gaya yang dihasilkan oleh sepeda pada pesepeda akan memiliki besaran yang sama namun arahnya berlawanan dengan gaya yang diberikan oleh pesepeda pada sepeda.
Jadi, gaya yang dihasilkan oleh sepeda pada pesepeda adalah -150 N (arah berlawanan dengan arah gaya yang diberikan oleh pesepeda).
5. Contoh Soal 5
Sebuah benda dengan massa 2 kg ditarik ke arah kanan dengan gaya 20 N. Berapa besar gaya reaksi yang dialami oleh benda tersebut?
Solusi:
Menurut Hukum Newton ketiga, gaya reaksi yang dialami oleh benda tersebut akan memiliki besaran yang sama namun arahnya berlawanan dengan gaya yang diberikan pada benda.
Jadi, gaya reaksi yang dialami oleh benda tersebut adalah -20 N (arah berlawanan dengan arah gaya yang diberikan pada benda).
Penerapan dalam Kehidupan Sehari-Hari
Untuk memudahkan pemahaman, ada beberapa contoh penerapan Hukum Newton 3 yang dapat diperhatikan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut adalah beberapa contohnya yang sering dikutip untuk menjelaskan hukum ini:
- Sebuah roket diluncurkan ke angkasa, gas yang dibakar dalam mesin roket dikeluarkan dengan kecepatan tinggi ke arah belakang. Gas yang keluar dari mesin roket akan memberikan gaya reaksi ke arah yang berlawanan, mendorong roket maju.
- Menendang bola, tangan akan merasakan reaksi berupa getaran atau tekanan dari bola yang tertendang.
- Berenang, ketukan tangan ke air menghasilkan dorongan pada air, dan sebagai reaksi air memberikan dorongan ke arah yang berlawanan, mendorong tubuh maju.
- Mendorong sepeda, pedal memberikan aksi dengan memberikan gaya ke bawah, dan sebagai reaksi, sepeda memberikan dorongan ke atas yang memungkinkan kita untuk naik ke atas sepeda.
- Mendayung perahu dengan menggerakkan dayung ke belakang, maka perahu akan bergerak maju.
Berbagai Unsur yang Terkait
Hukum Newton 3 juga dikenal sebagai Hukum Aksi-Reaksi, melibatkan beberapa unsur yang saling terkait. Berikut adalah unsur-unsur yang terkait dalam Hukum Newton ketiga:
- Aksi (F_A): Aksi mengacu pada gaya yang diberikan oleh objek pertama pada objek kedua. Ini adalah gaya yang dihasilkan oleh objek pertama sebagai respons terhadap interaksi atau kontak dengan objek kedua.
- Reaksi (F_R): Reaksi mengacu pada gaya yang diberikan oleh objek kedua pada objek pertama. Ini adalah gaya yang dihasilkan oleh objek kedua sebagai respons terhadap interaksi atau kontak dengan objek pertama.
- Besaran: Dalam Hukum Newton ketiga, besaran aksi dan reaksi memiliki magnitudo (besaran) yang sama. Artinya, besarnya gaya aksi yang dihasilkan oleh objek pertama akan sama dengan besarnya gaya reaksi yang dihasilkan oleh objek kedua.
- Arah: Arah gaya aksi dan reaksi dalam Hukum Newton ketiga adalah berlawanan. Jika aksi mengarah dari objek A ke objek B, maka reaksi akan mengarah dari objek B ke objek A. Misalnya, jika aksi adalah gaya ke bawah pada objek A, maka reaksi adalah gaya ke atas pada objek B.
Semua unsur tersebut saling terhubung untuk menjelaskan prinsip aksi dan reaksi antara dua objek yang saling berinteraksi.
Ketika suatu objek memberikan gaya (aksi) pada objek lain, objek kedua akan memberikan gaya yang sama besarnya namun berlawanan arahnya (reaksi) pada objek pertama.
Hukum Newton 3 memang tidak memiliki rumus khusus seperti kedua hukum lainnya. Namun bisa dengan mudah dipahami karena dapat dilihat dalam kehidupan sehari-hari. Di mana sebuah aksi pasti akan mendapatkan reaksi dengan besaran yang sama.