Pengertian Gaya · Web view Gaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya...

Click here to load reader

  • date post

    30-Nov-2020
  • Category

    Documents

  • view

    0
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Pengertian Gaya · Web view Gaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya...

Gaya dan Hukum Newton

Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan mengalirkan udara bertekanan tinggi yang menghasilkan gaya dorong berskala besar hingga dapat mendorong pesawat luar angkasa untuk terbang. Selain itu banyak sekali manfaat dari konsep gaya yang dapat kita terapkan dalam kehidupan sehari-hari untuk itu mari kita ikut penjelasan terkait dengan gaya berikut ini.

Pengertian Gaya

Secara sederhana gaya dapat didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan yang bekerja pada suatu benda.

Gaya Sentuh dan Tak Sentuh

Gaya sentuh adalah gaya yang terjadi pada benda karena sentuhan dengan permukaan benda lain. Contoh gaya sentuh adalah gaya gesek, gaya pegas, gaya magnet, gaya otot.

Gaya tak sentuh adalah gaya pada benda tanpa adanya sentuhan dengan benda lain. Contoh gaya tak sentuh adalah gaya gravitasi, gaya listrik.

Gaya yang bekerja pada benda akan menyebabkan beberapa perubahan pada benda tersebut antara lain

Gaya menyebabkan perubahan bentuk benda

Perhatikan gambar berikut

Gambar 2. Membuat patung 

Ketika seseorang membuat patung dari tanah liat maupun dari batu pada dasarnya orang tersebut memberikan gaya (dorongan) pada bahan patungnya (tanah liat atau batu) sehingga bentuk dasarnya bisa berubah. Dengan menyesuaikan besar dan arah gaya yang diberikan maka dapat membentuk bagian-bagian patung sesuai dengan keinginan seperti yang ditunjukkan oleh gambar 2 di atas.

Gaya menyebabkan perubahan arah gerak benda

Gambar 3. Dua bola bilyar yang saling bertabrakan

Misalkan sebuah bola bilyar hijau bergerak lurus ke utara di tengah arena kemudian dari arah samping datang bola bilyar merah yang bergerak lurus dan menabrak bola pertama di bagian sampingnya. Ternyata setelah bertabrakan kedua bola berubah arah seperti yang terlihat pada gambar 3 di atas. Pada proses tumbukan sebenarnya yang terjadi adalah bola bilyar merah memberikan gaya kepada bola bilyar hijau, begitu pula sebaliknya, karena adanya gaya inilah yang menyebabkan arah kedua bola berubah.

Gaya menyebabkan  perubahan kecepatan benda

 Gambar 4. Orang mendorong mobil

Perhatikan gambar 4 di atas, terlihat ada orang yang sedang mendorong mobil, sehingga mobil yang mula-mula diam akan bergerak. Hal ini menunjukkan bahwa gaya (orang mendorong mobil) dapat mengubah kecepatan suatu benda (mobil awalnya diam menjadi bergerak). Lebih jauh ketika sebuah gaya bekerja pada benda yang sedang bergerak, maka dapat menyebabkan benda tersebut bergerak lurus berubah beraturan dipercepat (GLBB dipercepat) atau bergerak lurus berubah beraturan diperlambat (GLBB diperlambat), perbedaan ini bergantung dari arah gerak dan arah gaya. Jika gaya searah dengan arah gerak benda maka akan mengalami percepatan, begitu pula sebaliknya jika arah gaya berlawanan dengan arah gerak benda, maka benda akan mengalami perlambatan. 

Perlu dipahami disini bahwa agar suatu benda mendapatkan perubahan dari gaya yang bekerja pada benda tersebut, gaya yang diberikan tidak harus langsung bersentuhan dengan benda. Misalkan besi yang diletakkan didekatkan magnet akan bergerak menuju magnet meskipun keduanya tidak saling bersentuhan. Perubahan kecepatan yang dialami oleh benda tersebut menandakan ia mendapatkan gaya, yakni gaya dari magnet. Gaya yang seperti ini disebut dengan gaya tak sentuh. Sedangkan gaya-gaya yang langsung bekerja pada benda disebut dengan gaya sentuh, contoh dari gaya sentuh antara lain gaya gesek, gaya dorong ke meja, gaya menarik tali, dsb.

Ciri-ciri (karateristik) gaya

Gaya merupakan salah satu besaran di fisika yang termasuk ke dalam besaran vektor karena memiliki memiliki nilai (besar) dan arah, sehingga dalam menentukan total gaya perlu diperhatikan arahnya. sebelum membahas lebih jauh, mari kita kenali dulu ciri-ciri gaya ditinjau dari beberapa aspek

Simbol dan satuan Gaya disimbolkan dengan huruf “F” dari kata “force” memiliki satuan yang dilihat dari dua aspek yakni:

1. mks (meter-gram-sekon) Sistem ini berlaku juga untuk sistem internasional (SI) dalam sistem ini satuan gaya dinyatakan dalam Newton (N), dimana 1 N = 1 kg.m/s2

2. cgs (centi-gram-sekon) pada sistem ini satuan gaya dinyatakan dalam dyne, dimana 1 dyne = 1 g.m/s2 Hubungan antara newton dan dyne adalah

Melukis gaya

Gaya dilukiskan dengan garis berarah menyerupai anak panah, dimana panjang anak panah mewakili besar gaya dan arah anak panah mewakili arah gaya. Jadi, semakin panjang garisnya semakin besar gayanya begitu pula sebaliknya. Agar lebih memahaminya Perhatikan gambar berikut

Resultan gaya

Apabila sebuah benda bekerja beberapa gaya, maka untuk menentukan total gaya yang bekerja pada benda tersebut kita juga harus memperhatikan arahnya. Total gaya yang bekerja pada benda disebut dengan resultan gaya (ΣF), beberapa aturan terkait dengan resultan gaya yakni

Gaya-gaya yang segaris dan searah dijumlahkan

Gaya-gaya yang segaris dan berlawanan arah dikurangi

Tips :  untuk mempermudah perhitungan resultan gaya dapat digunakan perjanjian sebagai berikut:

a. gaya dengan arah ke kanan bernilai positif, sedangkan gaya dengan arah ke kiri bernilai negatif

b. gaya dengan arah ke atas bernilai positif, sedangkan gaya dengan arah ke bawah bernilai negatif

Contoh soal!

Sebuah benda di tarik beberapa gaya seperti pada gambar berikut

Tentukan resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut!

Pembahasan:

Perhatikan arah gaya yang bekerja sehingga resultan gayanya, arah gaya ke kanan bernilai positif sedangkan arah gaya ke kiri bernilai negatif ΣF = 16 – 12 – 20 ΣF = – 16 N Tanda negatif  berarti resultan gaya bergerak ke kiri

Macam-macam gaya: 1. Gaya berat

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering mendapat pertanyaan “berapa berat badanmu?”, kemudian kita menjawab “berat badan saya 37 kg”. Jika ditinjau dari ilmu fisika maka jawaban tersebut salah, hal ini dikarenakan “kg” merupakan satuan dari besaran massa bukan berat. Massa dan berat memiliki perbedaan yang mendasar dalam mempelajari fisika seperti yang terlihat pada tabel berikut,

2. Gaya gesek

Gaya gesek merupakan gaya yang timbul akibat dua permukaan yang bergesekan.  Gaya gesek memiliki arah yang berlawanan dengan arah gerak benda yang sifatnya untuk menghambat gerak benda tersebut. 

Gaya gesek dapat dimanfaatkan atau bahkan merugikan dalam suatu gerak benda. Gaya gesek yang dapat dimanfaatkan dan memberikan keuntungan antara lain : alas kaki (sandal dan sepatu) di buat kasar agar semakin besar gesekan antara sandal dan lantai, sehingga tidak terpeleset ketika berjalan

Gaya gesek yang merugikan antara lain gesekan pada mesin sepeda motor atau mobil sehingga menyebabkan mesin cepat panas

Gaya gesek menguntungkan :

1. Ban mobil dibuat bergerigi agar dapat berjalan di jalan licin.

2. Pemberian minyak pelumas pada roda gigi Gaya gesek pada rem dapat memperlambat laju mobil

3. Gaya gesek kaki dengan permukaan lantai menyebabkan dapat berjalan.

Gaya gesek yang merugikan :

1. Gesekan ban mobil dengan jalan menyebabkan ban menjadi tipis.

2. Gesekan antara udara dengan mobil dapat menghambat gerak mobil.

3. Gaya gesek antara mesin mobil dengan kopling menyebabkan panas berlebihan

3. Gaya Normal

Gaya normal adalah gaya yang tegak lurus bidang sehingga arah gaya normal bergantung dengan bidang datarnya, seperti terlihat berikut ini

Gambar 6. Gaya normal pada berbagai bidang

4. Gaya berat

Perbedaan Massa dan Berat – Massa dan berat merupakan salah satu hal yang ditemui ketika belajar mengenai ilmu fisika. Beberapa orang menganggap bahwa massa dan berat adalah hal yang sama.

Akan tetapi, keduanya memiliki perbedaan, sehingga orang sering bingung antara massa dan berat. Untuk itu, berikut ini adalah perbedaan massa dan berat dalam ilmu fisika.

1. Pengertian Massa Dan Berat

Kebanyakan orang yang belum paham betul mengenai massa dan berat akan menganggap bahwa kedua hal tersebut sama. Dari kesalahpahaman tersebut tentu membuat orang mengartikan massa sebagai berat, begitu juga sebaliknya. Padahal nyatanya, kedua hal tersebut memiliki perbedaan yang mendasar dari pengertiannya.

Massa merupakan banyaknya jumlah materi yang ada pada tubuh terlepas dari adanya gaya atau volume yang bekerja pada massa tersebut. Sedangkan untuk pengertian dari berat adalah gaya yang disebabkan melalui gravitasi yang berkaitan dengan massa dari sebuah benda. Dari pengertian ini saja, keduanya memiliki perbedaan.

2. Pengaruh Gaya Gravitasi

Perbedaan massa dan berat juga didasari dari pengaruh gaya gravitasi. Berat sebuah benda biasanya tergantung pada gaya gravitasi yang ada pada tempat tersebut. Sedangkan pada massa, besarannya akan selalu konstan di mana saja. Hal ini bisa dimisalkan dengan massa benda yang dimisalkan 60 kilogram.

Tetapan garfitasi bumi (g) = 10 m/s2

Inersia atau yang juga bisa disebut dengan kelembaman merupakan kecenderungan benda untuk menolak perubahan yang ada pada geraknya. Hal ini tentu menjadikan massa akan bersifat tetap dan tidak akan berubah meski benda tersebut berada di bulan atau di tempat lainnya.

Berat dari benda tersebut tentu saja 600 newton. Akan tetapi jika dibawa ke bulan, benda yang dibawa tersebut memiliki berat 100 newton. Hal ini disebabkan oleh gravitasi bulan memiliki jumlah 1/6 kali dari bumi. Jika dilihat beratnya, tentu berat tidak akan berubah sehingga bisa disimpulkan massa bisa konstan sedangkan berat bervariasi.

3. Jenis Besaran Massa Dan Berat

Apabila dilihat dari satuannya, tentunya massa sama hal