Hukum Kedua Newton

Hukum kedua Newton menyatakan bahwa percepatan suatu benda bergantung pada gaya resultan yang bekerja padanya dan massanya. Dalam situasi bermassa konstan yang digunakan pada sebagian besar soal fisika dasar, hubungannya adalah:

F_{net} = ma

Artinya, percepatan bertambah ketika gaya resultan bertambah dan berkurang ketika massa bertambah. Arah percepatan sama dengan arah gaya resultan.

Gunakan Simulator Untuk Menguji $F_{net} = ma$

Ubah gaya atau massa satu per satu lalu perhatikan percepatan diperbarui. Saat massa tetap, percepatan berubah secara langsung terhadap gaya. Saat gaya tetap, percepatan berubah secara berbanding terbalik terhadap massa.

Newton's second law simulator

Change the net force and mass to test Newton's second law in the constant-mass case. The motion prediction below assumes the net force stays constant during the chosen time interval, so the acceleration stays constant too.

Net force: 6 NNegative means left, positive means right.Mass: 2 kgAt the same net force, more mass means less acceleration.Initial velocity: 0 m/sThis only changes the motion prediction, not the acceleration.Observation time: 4 sUse this to see how constant acceleration changes velocity and position over time.

Your current calculation

Acceleration from net force and mass

a = F_net / m = 6 / 2 = 3 m/s^2

Velocity after 4 s

v = v_0 + a t = 0 + (3)(4) = 12 m/s

Displacement after 4 s

x = v_0 t + (1/2) a t^2 = 24 m

Direction check: net force is right, so acceleration is right.

If only force changes: with mass fixed, doubling the net force would change the acceleration to 6 m/s^2.

If only mass changes: doubling the mass would change the acceleration to 1.5 m/s^2.

What to notice in the motion

If the net force is zero, the acceleration is zero. That does not force the object to stop. It only means the velocity stays constant.

If the acceleration and velocity point the same way, the object speeds up. If they point in opposite directions, it slows down.

Here the object ends up 24 m to the right after 4 s, with a final velocity of 12 m/s.

Current motion trend: starting from rest or changing direction.

Force and motion view

Position after 4 s: 24 m to the right

Acceleration: 3 m/s^2 (right)

Acceleration vs. net force

For the current mass, this graph stays a straight line through the origin. That is the key pattern: if mass is fixed, acceleration changes in direct proportion to net force.

Current point: (6 N, 3 m/s^2)

Kapan Hukum Kedua Newton Menjadi $F_{net} = ma$

Pernyataan paling umum dari hukum kedua Newton adalah bahwa gaya resultan sama dengan laju perubahan momentum:

\vec{F}_{net} = \frac{d\vec{p}}{dt}

Untuk massa konstan $m$ , momentum adalah $\vec{p} = m\vec{v}$ , sehingga ini menjadi

\vec{F}_{net} = m\vec{a}

Bentuk massa konstan itu adalah versi yang pertama kali dipelajari oleh sebagian besar siswa, dan itulah versi yang dimodelkan oleh widget ini. Jika massa berubah, Anda tidak boleh menganggap bahwa $F_{net} = ma$ dengan sendirinya sudah menjelaskan seluruh keadaan.

Contoh Soal: 12 N Pada Kereta 4 kg

Misalkan sebuah kereta bermassa $4\ \mathrm{kg}$ dan gaya resultan yang bekerja padanya adalah $12\ \mathrm{N}$ ke kanan. Dengan massa konstan,

a = \frac{F_{net}}{m} = \frac{12}{4} = 3\ \mathrm{m/s^2}

Jadi kereta mengalami percepatan sebesar $3\ \mathrm{m/s^2}$ ke kanan. Jika kereta yang sama hanya mengalami gaya $6\ \mathrm{N}$ , percepatannya akan turun menjadi $1.5\ \mathrm{m/s^2}$ . Jika gayanya tetap $12\ \mathrm{N}$ tetapi massanya naik menjadi $8\ \mathrm{kg}$ , percepatannya juga menjadi $1.5\ \mathrm{m/s^2}$ . Itulah gagasan utamanya: gaya meningkatkan percepatan, sedangkan massa menahan perubahan itu.

Hal Yang Perlu Diperhatikan Saat Anda Menggeser Slider

Jangan hanya mencari angka yang lebih besar atau lebih kecil. Perhatikan hubungannya itu sendiri.

Gaya mengubah percepatan secara langsung.
Massa mengubah percepatan secara berbanding terbalik.
Gaya resultan nol berarti percepatan nol, bahkan jika benda sudah bergerak.

Poin terakhir itu penting. Hukum kedua Newton menghubungkan gaya dengan percepatan, bukan gaya dengan kecepatan.

Coba Kasus Gaya-Dan-Massa Yang Serupa

Coba versi Anda sendiri dengan satu variabel dibuat tetap. Pertama, gandakan gaya sambil menjaga massa tetap. Lalu atur ulang dan gandakan massa sambil menjaga gaya tetap. Jika Anda bisa memprediksi percepatan baru sebelum memeriksa widget, berarti Anda sedang menggunakan hukum ini, bukan sekadar menghafalnya.

Butuh bantuan mengerjakan soal?

Unggah pertanyaanmu dan dapatkan solusi terverifikasi langkah demi langkah dalam hitungan detik.

Buka GPAI Solver →