Hukum I Newton

1. Hukum I Newton

 

Sebuah batu besar di lereng gunung akan tetap diam di tempatnya sampai ada gaya luar lain yang memindahkannya, misalnya gaya tektonisme/gempa, gaya mesin dari buldoser. Demikian pula bongkahan batu meteor di ruang angkasa (hampa udara) akan terus bergerak selamanya dengan kecepatan tetap sampai ada gaya yang mengubah kecepatannya misalnya gaya gravitasi suatu planet atau gaya lain yang menghentikannya.  Kejadian tersebut merupakan contoh hukum I Newton, yang menyatakan bahwa :

 

“Sebuah benda akan tetap diam atau tetap bergerak lurus beraturan jika tidak ada resultan gaya yang bekerja pada benda itu.”

  

Jadi, jika jumlah gaya-gaya yang bekerja pada benda adalah nol, maka ada dua kemungkinan keadaan benda yaitu benda dalam keadaan diam atau benda bergerak dengan kecepatan konstan.

Perhatikan gambar mainan sederhana dari gabus, korek api, mur dan kawat yang berada dalam kesetimbangan karena resultan gaya nol. 

Jadi jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol ( = 0), maka percepatan benda juga sama dengan nol (a = 0) dan benda tersebut :

-  jika dalam keadaan diam akan tetap diam, atau

- jika dalam keadaan bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan.

Bagian kedua dari pernyataan itu dapat dipahami sebagai berikut. Jika diinginkan mengubah kecepatan benda baik mempercepat atau memperlambat, maka juga diperlukan gaya. Jadi bila tidak ada gaya atau resultan gayanya nol maka bentuk lintasan lurus dan kecepatan benda akan selalu tetap.

Jadi benda akan selalu berusaha mempertahankan keadaan awal jika benda tidak dikenai gaya atau resultan gaya. Hal ini yang menyebabkan seringnya hukum I Newton disebut sebagai hukum kelembaman/inersia (malas/inert untuk berubah dari keadaan awal). 

Dalam persamaan matematis hukum I Newton sering dituliskan sebagai berikut:

 

dengan adalah resultan gaya yang bekerja pada benda.

Kesimpulan :  = 0 dan a = 0, jika benda bergerak translasi, maka pada sistem koordinat Cartesius resultan gaya dapat dituliskan sebagai berikut:

_x = 0 dan _y = 0. 

Astronot di ruang tanpa bobot dapat diam melayang bila tidak ada gaya

Resultan gaya sama dengan nol membuat benda lembam, contohnya seorang astronot tidak akan bergerak ke mana-mana di ruang hampa bila Ia sendiri tidak mengubah resultan gaya menjadi tidak sama dengan nol. Cara yang dapat dilakukan misalnya menghidupkan roket kecil di punggungnya atau menarik tali yang terikat di pesawat angkasa luar (space shuttle).