Gerak suatu benda dapat dinyatakan dalam bentuk perpidahana, kecepatan dan percepatan. Dalam bab ini pembahasan akan di arahkan pada penyebab gerak dari suatu benda yaitu suatu cabang dari ilmu mekanika yang pembahasannya ditujukan pada penyebab gerak yang disebut dinamika. Seperti yang telah kita ketahui bahwa di alam semesta benda dapat bergerak dengan berbagai macam gerakan antara lain bertranslasi, berotasi, bergetar, menggelinding dan sebagainya, maka untuk mempermudah penganalisaan istilah partikel dapat kita gunakan. Kasus yang akan kita bahas merupakan kasus khusus dari mekanika yaitu pergerakan benda dengan kecepatan jauh di bawah dari kecepatan cahaya sehingga kita tidak akan membahas teori-teori kuantum atau teori relativitas Einstein.

A. Hukum Newton Pertama

Pada dahulu yaitu jaman sebelum Galileo sebagian para pemikir dan para ahli filsafat seperti Aristoteles memiliki pendapat bahwa suatu benda agar dapat mempertahankan gerakannya diperlukan adanya sebuah pengaruh dari luar atau diistilahkan dengan kata “gaya” yang harus bekerja padanya. Mereka berfikir bahwa untuk membuat suatu benda bergerak dengan kecepatan konstan, maka diperlukan suatu pengaruh luar yang bekerja pada benda secara terus-menerus. Jika tidak ada pengaruh luar, maka benda tersebut akan berhenti dengan sendirinya. Dan pendapat ini rupanya didukung oleh kejadian-kejadian yang secara umum ada di lingkungan kita misalnya sebuah balok kayu yang mula-mula diam kita beri pengaruh luar dengan cara mendorongnya, maka balok tersebut akan bergerak di atas lantai. Andaikata kemudian dorongan kita hentikan maka balok tersebut akan berhenti dengan sendirinya. Dengan kata lain jika kita ingin menghendaki balok tersebut tetap bergerak, maka pengaruh luar harus tetap ada yaitu dorongan harus tetap di berikan. Pemahaman seperti ini sudah sangat melekat dalam kehidupan masyarakat dunia pada saat itu yaitu sebelum ada gagasan baru dari Galileo dan Newton.

Isaac Newton dilahirkan di Inggris setelah tahun kematian Galileo. Prinsip-prinsipnya dituangkan dalam ketiga hukumnya yang ditulis dalam bukunya “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” atau yang dikenal dengan “prinsipia”. Pemikiran tentang gerak sebelumnya dapat ditentang dengan melakukan eksperimen yang serupa dengan sedikit perlakuan yang berbeda. Mula-mula tinjaulah sebuah balok kayu di atas bidang lantai yang datar. Jika kita mendorong balok tersebut, maka dia akan bergerak dan jika dorongan kita hentikan, maka dengan sendirinya balok tersebut akan berhenti. Perlakuan yang berbeda akan kita berikan kepadalantainya. Jika sebelumnya lantai kita basahi dengan air sabun, maka dengan dorongan yang serupa akan menyebabkan pergeseran yang lebih besar pada balok. Untuk kasus yang kedua, jika lantai kita beri pelumas oli, maka dengan dorongan yang serupa akan menyebabkan balok meluncur dengan lebih cepat dari sebelumnya sehingga pergeserannya akan semakin lebih besar. Kesimpulan dari eksperimen ini adalah jika lantai semakin licin, maka kecepatan balok dalam meluncur akan semakin besar/ makin cepat. Dari sini kita dapat mengembangkan arah pemikiran bahwa andaikata lantai dibuat sedemikian rupa sehingga menjadi licin sempurna (gesekannya bernilai nol), maka balok tersebut akan terus meluncur dengan kecepatan konstan selama tidak ada gaya penhambat dari luar yang bekerja padanya. Pemikiriran ini dapat di tulis dalam bentuk matematis dan terkenal dengan hukum Newton pertama.


“Setiap benda akan tetap diam atau bergerak dengan percepatan konstan selama tidak ada gaya yang memaksa benda tersebut untuk merubah keadaannya”.

B. Hukum Newton Kedua.

Ada runtutan pemahaman yang harus kita pahami secara bertahap pada percobaan balok di atas. Namun sebelumnya, mari kita gunakan istilah “gaya” sebagai “penyebab gerak” dan untuk pembahasan selanjutnya istilah gaya akan lebih gunakan karena dapat menggambarkan secara umum. Marilah kita mulai:

1. Jika kita memberikan sebuah gaya pada balok, maka balok akan bergerak. Semakin besar gaya yang diberikan, maka percepatan balok tersebut semakin besar Hal ini menyatakan kepada kita bahwa gaya berbanding lurus dengan percepatan.

2. Jika gaya yang sama kita berikan kepada balok yang memiliki massa yang lebih besar, maka percepatan benda tersebut akan mengecil. Lain halnya ketika massa balok lebih kecil, maka percepatan benda tersebut akan membesar. Dengan demikian jika sebuah gaya F diberikan kepada benda bermassa m, maka benda aka berge rak dengan percepatan a yang secara matematis dapat ditulis sebagai.


Persamaan di atas dekenal sebagai hokum Newton kedua.

C. Hukum Newton Ketiga

Apabila kita melakukan dorongan dengan tangan pada tembok, maka tembok akan secara sketika pada saat bersamaan akan memberikan dorongan yang serupa namun berlawanan arah pada tangan kita. Dan kita dapat merasakan dorongan sebut saja sebagai gaya Faksi, maka tembok akan member dorongan yang serupa sebagai gaya Freaksi dan secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:


Gaya aksi dan reaksi ini selalu bekerja sepanjang garis lurus yang menghubungkan kedua benda dan terjadi pada benda yang berbeda. Dari contoh di atas Faksi bekerja pada tembok dan Freaksi bekerja pada tangan. Persamaan di atas disebut sebagai persamaan Newton yang ketiga.

D. Satuan gaya, massa dan percepatan

Standar Gaya Massa Percepatan