Hukum Newton 2 (Kedua) Tentang Gerak

Mungkin Anda waktu kecil suka bermain mobil-mobilan (biasanya anak laki-laki yang suka main mobil-mobilan). Pernahkan kamu menarik mobil-mobilanmu? Jika kamu tarik, mobil mainanmu mulai bergerak. Semakin kuat kamu menariknya, semakin cepat mobil itu bergerak. Jadi semakin besar gaya yang dikerahkan, semakin besar pula percepatannya. Jika mobil-mobilanmu kamu beri beban, kamu harus menarik lebih kuat untuk membuatnya bergerak. Gaya lebih besar juga diperlukan untuk mempercepat mobil-mobilanmu yang telah kamu beri beban tersebut.

Jadi gaya yang dikerahkan pada sebuah benda sehingga benda tersebut mengalami percepatan sebanding dengan massa benda dan percepatan benda itu. Secara matematis pernyataan tersebut dapat ditulis:

Gaya = massa x percepatan

     atau

F = m x a

Persamaan ini dikenal dengan Hukum Kedua Newton tentang gerak.

Bila massa bersatuan kilogram (kg) dan percepatan bersatuan m/s², maka gaya bersatuan kg m/s2. Perhatikan, satuan kg m/s² disebut juga newton (N). Satu newton sama dengan gaya yang diperlukan untuk mempercepat benda bermassa 1 kg dengan percepatan 1 m/s². Dengan kata lain 1 N = 1 kg x 1 m/s²

Perhatikan pemain tenis meja pada dibawah ini. Pemain itu memanfaatkan sebuah raket untuk menghasilkan percepatan pada bola tenis meja tersebut. Pengaruh apa yang akan diperoleh terhadap percepatan bola, jika pemain tersebut menggunakan bola tenis yang lebih berat (misalnya bola tenis lapangan)? Apa yang harus dilakukan pemain itu agar bola tenis mejanya memiliki percepatan besar saat dipukul? Tentu harus mengeluarkan gaya yang lebih besar agar menghasilkan percepatan sama.

Sumber gambar:  my.opera.com

Gaya yang bekerja pada sebuah benda menyebabkan benda tersebut dipercepat dalam arah yang sama dengan arah gaya itu. Percepatan itu ditentukan oleh besar gaya dan massa benda tersebut. Gaya lebih besar yang bekerja pada suatu benda menyebabkan percepatan yang lebih besar. Benda bermassa lebih besar memerlukan gaya yang lebih besar daripada benda yang bermassa lebih kecil untuk mencapai percepatan yang sama.

Perbandingan besar bola tenis lepangan (gambar atas) dengan bola tenis meja (gambar bawah)

sumber gambar: http://dc181.4shared.com (atas) dan http://stigatabletennis.org (bawah) 

Dapatkah Anda menjelaskan dengan hukum kedua Newton (Hukum Newton 2), mengapa mobil kecil mengkonsumsi lebih sedikit bensin untuk menempuh jarak yang sama dengan yang ditempuh mobil besar? Atau mengapa sepeda motor mengkonsumsi lebih sedikit bensin untuk menempuh jarak yang sama dengan yang ditempuh mobil?

Refrensi:

Rinie, P. P., Kuswanti, N., Rahardjo., Rahayu, Y. S., & Amin, M. 2008.  Contextual Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan Alam: Sekolah Menengah Pertama/Madrasah Tsanawiyah Kelas VIII Edisi 4. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.