Download - Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

Transcript
Page 1: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

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

Page 2: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

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.

Page 3: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

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

Page 4: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

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

Page 5: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

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

Page 6: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

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 :

Page 7: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

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.

Page 8: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

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 halnya dengan panjang, suhu,

waktu, kuat arus, jumlah zat, dan intensitas cahaya. Enam hal yang disebutkan tadi

merupakan besaran pokok sehingga massa masuk ke dalam besaran pokok. Itulah

mengapa massa memiliki satuan yang sudah ditetapkan terlebih dahulu.

Sedangkan untuk berat masuk ke dalam golongan besaran turunan. Jika didasari

oleh pengaruh benda terhadap arah, massa digolongkan ke dalam besaran skalar.

Berbeda dengan massa, berat masuk ke dalam besaran vektor. Hal tersebut

dikarenakan ukuran dari berat sangat dipengaruhi oleh arah sebuah objek seperti

yang ada pada poin kedua.

4. Satuan Massa Dan Berat

Berbicara tentang satuan, tentunya bagi yang belajar mengenai ilmu pengetahuan

alam maupun fisika pasti paham tentang satuan internasional. Satuan internasional

atau SI adalah sebuah sistem pengukuran yang saat ini sudah banyak digunakan

oleh orang. Dalam SI, ada tujuh satuan dasar dan juga menghasilkan banyak

turunan.

Kembali membahas pada poin ketiga, yaitu mengenai jenis besaran pada kedua

satuan tersebut. Massa, yang digolongkan pada satuan dasar memiliki simbol

Page 9: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

satuan yaitu kilogram atau kg. Satuan tersebut juga bisa dipecah lagi menjadi

gram, miligram, dan lain-lain. Sedangkan berat yang merupakan satuan turunan

memiliki simbol satuan N atau newton.

5. Alat Ukur Massa Dan Berat

Kedua satuan tersebut juga memiliki alat ukur yang berbeda. Hal ini berdasar pada

massa yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi, sedangkan berat tidak berpengaruh

terhadap gaya gravitasi. Umumnya, orang akan menggunakan neraca untuk

mengukur massa sebuah benda. Di samping itu, timbangan juga bisa digunakan

untuk mengukur massa.

 Berat juga bisa diukur dengan menggunakan neraca ohaus atau yang juga bisa

disebut dengan neraca tiga kaki. Bentuk dari neraca ohaus tentunya bisa dilihat di

sekolah jika sekolah memiliki alat ukur tersebut. Akan tetapi bagi yang belum,

bentuk dari neraca ohaus seperti timbangan akan tetapi bagian lainnya sebagai alat

untuk melihat berat benda tersebut.

Sedangkan untuk mengukur berat, digunakan alat yang bernama neraca pegas.

Neraca pegas memiliki bentuk seperti timbangan yang digantung akan tetapi

memiliki meteran ukur dengan satuan newton. Mengukur berat dengan

menggunakan neraca pegas akan lebih mudah, akan tetapi lebih tepatnya jika berat

dihitung dengan menggunakan rumus.

6. Rumus Untuk Menghitung Massa Dan Berat

Bagi yang belum mengerti bagaimana untuk menghitung kedua satuan tersebut,

berikut ini adalah rumus untuk menghitung massa dan berat. Massa dihitung

dengan rumus berat benda dibagi dengan gravitasi. Rumus massa juga bisa

dihitung dengan cara mengkalikan massa jenis dari sebuah benda dengan volume

benda tersebut.

Untuk mencari berat, dihitung dengan rumus massa benda dikalikan dengan

gravitasi. Selain itu, menghitung berat juga bisa menggunakan rumus massa benda

dikali percepatan sebuah benda. Dari rumus yang sudah disampaikan tersebut,

massa dan berat memiliki satu keterkaitan, padahal keduanya memiliki perbedaan

yang sudah disampaikan di atas.

Rumus :

w = m.g

w = berat benda stuan newton atau N

Page 10: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

m = massa benda satuan kg

g = percepatan grafitasi , untuk bumi sebesar 10 m/s2

7. Penemu Massa Dan Berat

Massa ditemukan dan diperkenalkan oleh Sir Isaac Newton pada penjelasan

gravitasi beserta inersia yang dikembangkan olehnya. Pada masa sebelum Isaac

Newton menemukan massa, berbagai fenomena gravitasi dipandang sebagai dua

hal yang sangat berbeda. Akan tetapi pada saat itu, fenomena tersebut disebabkan

oleh adanya massa.

Sedangkan untuk berat, yang menemukan satuan tersebut adalah Archimedes.

Archimedes pada waktu itu sedang berendam di kamar mandi sambil memikirkan

pekerjaan yang diberikan oleh Raja Syracaus. Beliau memberikan pekerjaan untuk

menentukan mahkota raja dibuat dari emas asli atau palsu.

Hingga pada saat itu, Archimedes melakukan perbandingan antara berat mahkota

dengan zat cair. Hukum tersebut dilakukan dengan cara memasukkan mahkota

tersebut ke dalam air dan hasilnya mahkota tersebut tenggelam. Penerapan rumus

archimedes tersebut sangat berpengaruh di kehidupan sehari-hari.

8. Contoh Massa Dan Berat

Sebuah benda memiliki massa 60 kilogram ketika diukur di bumi.

Apabila percepatan gravitasi bumi 10 meter per sekon kuadrat, maka tentukan

berat di bumi, massa di bulan, dan berat di bulan.

Untuk menentukan berat bisa dihitung dengan rumus massa dikali dengan gravitasi

bumi. Berat = 60 kg x 10 m/s2 = 600 N. Sehingga hasil dari berat benda di bumi

adalah sebesar 600 newton.

Seperti yang sudah disampaikan di atas, massa tidak berpengaruh terhadap

gravitasi sehingga massa benda tersebut di bulan sama yaitu 60 kilogram. Untuk

mencari berat benda di bulan bisa digunakan rumus massa dikali gravitasi.

Berat di bulan = m x g bulan = 60 kgx 1/6 x 10 m/s2 = 100 N. Maka, hasil dari

berat benda di bulan adalah 100 newton

Mengapa harus dikali terlebih dahulu dengan 1/6? Jawabannya adalah karena

gravitasi bulan yang memiliki jumlah 1/6 kali dari gravitasi bumi. Hal tersebut

tentunya sudah disampaikan pada poin kedua. Melalui contoh tadi, semoga bisa

dipahami perbedaan massa dan berat tersebut.

Page 11: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

Dari beberapa penjelasan yang sudah disampaikan di atas mengenai perbedaan

massa dan berat, bisa disimpulkan bahwa massa tidak terpengaruh terhadap

gravitasi. Sedangkan berat sangat berpengaruh pada gravitasi. Maka dari itu, alat

ukur dan satuan dari massa dan berat memiliki perbedaan.

HUKUM NEWTON

Terkait dengan pembahasan materi gaya, salah satu fisikawan terkenal Sir Isaac

Newton (1643 – 1727) mengemukakan tiga hukum newton yakni hukum I newton,

hukum II Newton, dan hukum III Newton.

Hukum I Newton

Hukum I Newton ini mengkaji tentang kecenderungan suatu benda

mempertahankan keadaannya, benda yang semula diam tetap diam benda yang

semula bergerak tetap bergerak. Kecenderungan ini disebut dengan inersia

sehingga hukum I Newton sering juga disebut dengan hukum inersia

( Kelembaman ) , bunyi hukum I Newton adalah:

Berdasarkan hukum I Newton tersebut ada 3 hal yang perlu diperhatikan yakni: 

1. Benda tetap diam (benda tidak mengalami perubahan posisi atau

kedudukan), 

2. Bergerak dengan kecepatan konstan (gerak benda termasuk jenis gerak lurus

beraturan (GLB)), yang mana kedua keadaan tersebut dapat terjadi jika 

3. tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut (resultan gaya sama

dengan nol). Secara matematis hukum I Newton dapat ditulis

Beberapa contoh penerapan hukum I Newton dalam kehidupan sehari-hari adalah 

Seseorang yang berada dalam mobil yang melaju, akan terdorong ke depan saat

mobil tiba-tiba direm dan terdorong ke belakang saat kecepatan mobil tiba-tiba

bertambah dengan cepat.

“suatu benda akan tetap diam atau bergerak dengan kecepatan

konstan asal tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda

tersebut”

Page 12: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

Segala sesuatu yang bergerak lurus beraturan (GLB) memenuhi kondisi pada

hukum I Newton

Hukum II Newton

Berbeda dengan hukum I Newton, pada hukum II Newton pembahasannya terkait

untuk resultan gayanya tidak sama dengan nol (ΣF ≠ 0), apa yang terjadi apabila

resultan gayanya tidak sama dengan nol? Lihat kembali penjelasan di atas terkait

dengan dampak gaya pada benda, jika resultan gayanya tidak sama dengan nol

akan berdampak pada kecepatan benda sehingga benda dapat bergerak dipercepat

atau diperlambat bergantung dengan arah gayanya. Perhatikan gambar berikut

Gambar 7. (a) benda bergerak dengan kecepatan konstan ketika resultan gayanya

sama dengan nol (ΣF = 0), (b) bergerak dipercepat karna mendapat gaya yang

searah dengan arah gerak benda, (c) benda bergerak diperlambat karena mendapat

gaya yang berlawanan dengan arah dengan arah gerak benda. 

(sumber : Physics University)

Jelas terlihat perbedaan ketika resultan gaya pada benda sama dengan nol dengan

yang tidak sama dengan nol yakni adanya “percepatan” yang di alami benda

tersebut. Besarnya percepatan ini dijelaskan dalam hukum II Newton yang

berbunyi

secara matematis hukum II Newton dapat ditulis“percepatan suatu

benda berbanding

lurus dengan gaya

yang bekerja pada

benda tersebut dan

berbanding terbalik

dengan massa benda

itu”

Page 13: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

Keterangan :

ΣF = resultan gaya (N)

m = massa benda (kg)

a = percepatan benda (m/s2)

percepatan yang terdapat pada hukum II newton ini memberikan informasi kepada

kita bahwa ketika berlaku hukum II newton, maka benda akan jenis gerak benda

adalah gerak lurus berubah beraturan. Selain itu, ada 2 hal yang perlu diperhatikan

pada hukum II Newton tersebut yakni 

(1)  percepatan sebanding dengan gaya: hal ini berarti jika semakin besar gaya

yang bekerja pada suatu benda maka semakin besar pula percepatan yang di alami

benda. Perhatikan gambar berikut

Gambar diatas menunjukkan untuk massa yang sama (kotak biru), semakin besar

gaya yang digunakan (kotak merah) pada suatu benda maka percepatan benda

tersebut akan semakin besar (kotak kuning)

(2)  percepatan berbanding terbalik dengan massa benda: hal ini berarti jika

semakin besar massa suatu benda maka percepatannya akan semakin kecil.

Perhatikan gambar berikut

Page 14: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

Gambar di atas menunjukkan bahwa dengan gaya yang sama besar (kotak biru),

apabila digunakan pada benda dengan massa yang semakin besar (kotak merah)

maka percepatan benda tersebut akan semakin kecil (kotak kuning).

Hubungan perbandingan ini dapat ditulis dalam persamaan matematis sebagai

berikut

Contoh soal

(1)  Sebuah benda bermassa 0,5 kg di dorong oleh bejo menggunakan gaya sebesar

2,5 N. Tentukan besar percepatan benda tersebut!

pembahasan:

Berdasarkan soal dapat diketahui

m = 0,5 kg

F = 2,5 N

a ...?

dengan hukum II Newton

F = m . a

2,5 = 0,5 . a

(2,5 / 0,5) = a

5 m/s2 = a

Page 15: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

(2) balok bermassa 2,5 kg di dorong dengan gaya sebesar F sehingga balok

bergerak dengan percepatan 6 m/s2 , jika di atas balok tersebut diletakkan balok

lain yang bermassa 3,5 kg. Dengan gaya yang sama tentukan percepatan benda

tersebut sekarang!

pembahasan:

Berdasarkan soal dapat diketahui

m1 = 2,5 kg

m2 = 2,5 + 3,5 

m2 = 6 kg (setelah balok kedua ditambahkan)

F1 = F2 = F (karena tidak mengubah besar gaya)

a1 = 4 m/s2

a2 = ...?

Dengan menggunakan persamaan perbandingan, maka

Hukum III Newton

Sedikit berbeda dengan kedua hukum newton sebelumnya yang menjelaskan

tentang keadaan benda ketika diam dan bergerak (baik GLB dan GLBB), pada

hukum III Newton ini menjelaskan hubungan timbal balik gaya pada dua benda

sehingga hukum III Newton sering disebut juga sebagai hukum Aksi – reaksi, yang

berbunyi :

Secara matematis hukum III Newton dapat ditulis:

Berdasarkan bunyi hukum III Newton di atas ada satu

hal penting yang perlu diingat bahwa hukum III

Newton ini berlaku untuk dua benda saja, perhatikan

gambar berikut

“jika benda A

memberikan gaya

kepada benda B

(disebut gaya aksi),

maka benda B akan

memberikan gaya

kepada benda A

(disebut gaya reaksi).

Kedua gaya ini sama

besar tetapi

berlawanan arah”

Page 16: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

Gambar di atas terdapat tiga benda yang berdampingan, gaya sebesar F mendorong

benda 1 sehingga benda 1 mendorong benda 2, benda 2 mendorong benda 3

dengan konfigurasi gaya seperti gambar di atas. Sebagian gaya-gaya pada gambar

tersebut merupakan pasangan gaya aksi reaksi dan untuk mengetahuinya kita harus

memahami dahulu masing-masing gaya tersebut yakni :

F = gaya luar

FA = gaya benda 1 ke benda 2 (disebut juga F12)

FB = gaya benda 2 ke benda 1 (disebut juga F21)

FC = gaya benda 2 ke benda 3 (disebut juga F23)

FD = gaya benda 3 ke benda 2 (disebut juga F32)

Berdasarkan penjelasan di atas, maka dapat diketahui pasangan gaya aksi-

reaksinya adalah :

FA dengan FB dan FC = FD (perhatikan pasangan bendanya)

Contoh penerapan hukum III Newton dalam kehidupan sehari-hari adalah

1)  orang berjalan

2)  orang berenang

3)  memukul tembok terasa sakit

4)  menendang bola

dll

Konsep:

Sering kali banyak yang mengatakan bahwa gaya normal (N) dan gaya berat (w)

adalah pasangan gaya aksi reaksi karena kedua gaya tersebut sama besar dan

berlawanan arah. Akan tetapi, konsep ini sebenarnya salah karena gaya tarik

merupakan gaya tarik bumi ke benda (antara bumi dan benda) sedangkan gaya

normal merupakan gaya yang tegak lurus bidang (antara bidang dengan benda).

Berdasarkan hal tersebut terlihat bahwa gaya normal dan gaya berat bukan dari dua

benda yang sama. Perhatikan gaya berikut

Page 17: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

Berdasarkan gambar di atas, terlihat bahwa pasangan gaya aksi reaksinya yang

seharusnya adalah :

- Antara bumi dengan buku

Bumi menarik buku (w) sebagai gaya aksi dan buku menarik bumi (-w) sebagai

gaya reaksi

- Antara permukaan meja dengan buku

Permukaan meja mendorong buku (N) sebagai gaya aksi dan buku mendorong

permukaan meja (-N)

Jadi gaya berat dan gaya normal bukan merupakan pasangan gaya aksi reaksi

SOAL SOAL GAYA DAN HUKUM NEWTON

1. Berapakah besar dan arah resultan gaya pada gambar

Page 18: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

2. Doni dan Eko membantu mendorong mobil yang mogok di jalan. Doni

mendorong dengan gaya 40 N dan Eko mendorong dengan gaya 50 N.

Berapa resultan gaya yang dikeluarkan Doni dan Eko?

3. Jika sebuah truk memiliki massa 3 ton dalam keadaan diam. Truk dijalan

kan dan setelah 30 detik dengan kecepatan 18 km/jam.

Berapakah besar gaya untuk mendorong truk tersebut.

4. Anton memiliki massa 54 kg. Jika percepatan gravitasi di bumi 10 m/s2.

a. Hitunglah berat Anton tersebut ?

b. Jika anton pergi ke planet yang mempunyai percepatan grafitasi 8

m/s2, berapakah masa dan berat Anton di planet tersbut?

5. Perhatikan gambar

Balok yang massanya 30 kg dipengaruhi oleh tiga buah gaya.

Berapakah percepatan yang dialami benda ?

Page 19: Pengertian Gaya · Web viewGaya dan Hukum Newton Salah satu bentuk penerapan konsep gaya adalah untuk membantu pesawat luar angkasa lepas dari gaya gravitasi bumi. Roket pesawat akan

KERJAKAN SOAL

BESERTA SOAL

PEKAN YANG LALU

KEMUDIAN

SEGERA DIKIRIM SAMPAI TANGGA

L 170820