Pengertian Gaya
Gaya adalah tarikan atau dorongan yang dapat mengakibatkan perubahan gerak dan atau bentuk benda. Sebuah gaya disimbolkan dengan huruf F singkatan dari Force. Satuan gaya dalam Satuan Internasional (SI) adalah Newton (N) yang merupakan penghormatan bagi seorang ilmuwan Fisika Inggris bernama Sir Isaac Newton (1642-1727). Besarnya gaya yang bekerja pada sebuah benda dapat diukur dengan alat ukur yang dinamakan neraca pegas.
Pengaruh gaya pada benda antara lain sebagai berikut.
a. Menyebabkan perubahan kecepatan gerak benda.
b. Menyebabkan benda diam menjadi bergerak dan sebaliknya.
c. Mengubah arah gerak benda.
Gaya dapat dibedakan menjadi dua macam :
Gaya digambarkan sebagai garis berupa anak panah, titik O merupakan titik pangkal gaya/titik tangkap gaya, OA merupakan panjang anak panah yang merupakan besarnya gaya, arah anak panah menunjukkan arah gaya.
Resultan Gaya
Resultan gaya adalah perpaduan dua gaya atau lebih yang bekerja pada suatu benda. Resultan hanya bisa terjadi bila ada dua buah gaya atau lebih yang bekerja pada satu benda.
Resultan dua gaya searah dan segaris, besarnya sama dengan jumlah besar kedua gaya dan arahnya searah dengan kedua gaya itu.
Resultan dua gaya berlawanan arah dan segaris, besarnya sama dengan selisih besar kedua gaya dan arahnya searah dengan arah gaya yang lebih besar.
Macam-Macam Gaya
1. Gaya Otot ègaya yang diakibatkan oleh gerakan otot
2. Gaya Magnet ègaya yang diakibatkan oleh magnet
Gaya Gravitasi Bumi ègaya yang diakibatkan oleh gaya tarik bumi terhadap segala benda yang ada diatasnya. Gaya ini menyebabkan kita dapat berdiri di atas bumi dan tidak melayang-layang. Berat benda dapat berubah tergantung letaknya. Makin jauh benda dari pusat bumi, makin berkurang beratnya. Berat benda di daerah kutub akan lebih besar daripada berat benda di khatulistiwa. Hal ini disebabkan jarak kutub lebih dekat ke pusat bumi. Berat benda secara matematis dapat dirumuskan
W = m . g
Gaya adalah tarikan atau dorongan yang dapat mengakibatkan perubahan gerak dan atau bentuk benda. Sebuah gaya disimbolkan dengan huruf F singkatan dari Force. Satuan gaya dalam Satuan Internasional (SI) adalah Newton (N) yang merupakan penghormatan bagi seorang ilmuwan Fisika Inggris bernama Sir Isaac Newton (1642-1727). Besarnya gaya yang bekerja pada sebuah benda dapat diukur dengan alat ukur yang dinamakan neraca pegas.
Pengaruh gaya pada benda antara lain sebagai berikut.
a. Menyebabkan perubahan kecepatan gerak benda.
b. Menyebabkan benda diam menjadi bergerak dan sebaliknya.
c. Mengubah arah gerak benda.
Gaya dapat dibedakan menjadi dua macam :
- Gaya sentuh adalah gaya yang terjadi karena persentuhan langsung antara dua benda. Misalnya : gaya otot, gaya pegas dan gaya gesekan.
- Gaya tak sentuh adalah : gaya yang terjadi tanpa persentuhan langsung antara dua benda. Misalnya : gaya gravitasi, gaya magnet, dan gaya listrik.
Gaya digambarkan sebagai garis berupa anak panah, titik O merupakan titik pangkal gaya/titik tangkap gaya, OA merupakan panjang anak panah yang merupakan besarnya gaya, arah anak panah menunjukkan arah gaya.
Resultan Gaya
Resultan gaya adalah perpaduan dua gaya atau lebih yang bekerja pada suatu benda. Resultan hanya bisa terjadi bila ada dua buah gaya atau lebih yang bekerja pada satu benda.
Resultan dua gaya searah dan segaris, besarnya sama dengan jumlah besar kedua gaya dan arahnya searah dengan kedua gaya itu.
Resultan dua gaya berlawanan arah dan segaris, besarnya sama dengan selisih besar kedua gaya dan arahnya searah dengan arah gaya yang lebih besar.
Macam-Macam Gaya
1. Gaya Otot ègaya yang diakibatkan oleh gerakan otot
2. Gaya Magnet ègaya yang diakibatkan oleh magnet
Gaya Gravitasi Bumi ègaya yang diakibatkan oleh gaya tarik bumi terhadap segala benda yang ada diatasnya. Gaya ini menyebabkan kita dapat berdiri di atas bumi dan tidak melayang-layang. Berat benda dapat berubah tergantung letaknya. Makin jauh benda dari pusat bumi, makin berkurang beratnya. Berat benda di daerah kutub akan lebih besar daripada berat benda di khatulistiwa. Hal ini disebabkan jarak kutub lebih dekat ke pusat bumi. Berat benda secara matematis dapat dirumuskan
W = m . g
Keterangan :
W = gaya berat (N), m = massa benda (kg), g = percepatan gravitasi (10 m/s2)
Dengan pengertian gaya gravitasi ini, dapat dibedakan antara massa dan berat. Massa besarnya selalu sama di semua tempat, sedangkan berat dapat berubah-ubah karena tergantung gaya gravitasi.
4. Gaya Gesek è gaya yang ditimbulkan oleh dua buah permukaan benda yang bersentuhan.
Gaya gesek ada 2 macam, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Gaya gesek statis terjadi pada benda diam atau akan bergerak. Sedangkan gaya gesek kinetis terjadi pada benda yang bergerak. Besar gaya gesek ditentukan oleh kekasaran permukaan bidang dan gaya normal.
Contoh gaya gesek yang menguntungkan antara lain :
1. Gaya gesek yang timbul ketika kita berjalan.
2. Ban mobil dibuat bergerigi untuk menghindari selip.
Contoh gaya gesek yang merugikan antara lain :
1. Gesekan antara bagian-bagian mesin yang menyebabkan mesin aus.
2. Permukaan jalan raya yang kasar menyebabkan ban mobil cepat halus.
Untuk mengurangi besarnya gaya gesek diberi : pelumas, bantalan peluru.
Hukum Newton
Suatu benda menjadi lebih lambat atau lebih cepat jika sejumlah gaya bekerja pada benda tersebut. Jika gaya yang bekerja pada benda dihilangkan maka benda akan terus bergerak pada garis lurus. Seorang ilmuwan Inggris, yaitu Sir Isaac Newton menjelaskan tentang gaya dan gerak. Gagasan-gagasan Newton dituangkan melalui ketiga hukumnya dalam buku berjudul Philosophiae Naturalis Principia Mathemathica atau yang lebih dikenal sebagai Principia.
1. Hukum I Newton
“Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam dan benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan”.
Contoh aplikasi Hukum I Newton
“Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan massa benda”.
Ketika kita mendorong meja seorang diri, tentu meja tersebut bergerak lambat. Beda halnya ketika kita bersama teman-teman mendorongnya, meja tersebut lebih mudah lagi bergerak. Hal ini terjadi karena gaya yang diberikan terhadap meja yang didorong sendiri lebih kecil dibandingkan ketika kita dibantu teman-teman. dengan demikian, meja lebih mudah digerakkan karena percepatannya lebih besar.
3. Hukum III Newton
“Jika benda pertama memberikan gaya pada benda kedua maka benda kedua akan memberikan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”.
Gaya aksi dan reaksi memiliki besar yang sama, tetapi berlawanan arah dan bekerja pada dua benda yang berbeda.
W = gaya berat (N), m = massa benda (kg), g = percepatan gravitasi (10 m/s2)
Dengan pengertian gaya gravitasi ini, dapat dibedakan antara massa dan berat. Massa besarnya selalu sama di semua tempat, sedangkan berat dapat berubah-ubah karena tergantung gaya gravitasi.
4. Gaya Gesek è gaya yang ditimbulkan oleh dua buah permukaan benda yang bersentuhan.
Gaya gesek ada 2 macam, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Gaya gesek statis terjadi pada benda diam atau akan bergerak. Sedangkan gaya gesek kinetis terjadi pada benda yang bergerak. Besar gaya gesek ditentukan oleh kekasaran permukaan bidang dan gaya normal.
Contoh gaya gesek yang menguntungkan antara lain :
1. Gaya gesek yang timbul ketika kita berjalan.
2. Ban mobil dibuat bergerigi untuk menghindari selip.
Contoh gaya gesek yang merugikan antara lain :
1. Gesekan antara bagian-bagian mesin yang menyebabkan mesin aus.
2. Permukaan jalan raya yang kasar menyebabkan ban mobil cepat halus.
Untuk mengurangi besarnya gaya gesek diberi : pelumas, bantalan peluru.
Hukum Newton
Suatu benda menjadi lebih lambat atau lebih cepat jika sejumlah gaya bekerja pada benda tersebut. Jika gaya yang bekerja pada benda dihilangkan maka benda akan terus bergerak pada garis lurus. Seorang ilmuwan Inggris, yaitu Sir Isaac Newton menjelaskan tentang gaya dan gerak. Gagasan-gagasan Newton dituangkan melalui ketiga hukumnya dalam buku berjudul Philosophiae Naturalis Principia Mathemathica atau yang lebih dikenal sebagai Principia.
1. Hukum I Newton
“Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam dan benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan”.
∑F = 0
Contoh aplikasi Hukum I Newton
- Tidak jatuhnya gelas kaca yang diletakkan di atas kertas, dimana ujung kertas dihentakkan karena ketika kertas dihentakkan dengan cepat, hampir tidak ada gaya yang bekerja pada benda atau gelas kaca tersebut.
- Penumpang dalam mobil yang tiba-tiba badannya terdorong ke depan akibat direm mendadak
“Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan massa benda”.
F = m.a
Contoh aplikasi Hukum I NewtonKetika kita mendorong meja seorang diri, tentu meja tersebut bergerak lambat. Beda halnya ketika kita bersama teman-teman mendorongnya, meja tersebut lebih mudah lagi bergerak. Hal ini terjadi karena gaya yang diberikan terhadap meja yang didorong sendiri lebih kecil dibandingkan ketika kita dibantu teman-teman. dengan demikian, meja lebih mudah digerakkan karena percepatannya lebih besar.
3. Hukum III Newton
“Jika benda pertama memberikan gaya pada benda kedua maka benda kedua akan memberikan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”.
F aksi = F reaksi
Gaya aksi dan reaksi memiliki besar yang sama, tetapi berlawanan arah dan bekerja pada dua benda yang berbeda.