Pengertian Gaya dan Macam-macam Gaya beserta Contoh dan Rumus Gaya
Desember 03, 2015
Edit
Pembahasan kali ini adalah tentang pengertian gaya, macam-macam gaya, contoh gaya dan rumus gaya.
Pernahkah kamu melihat seorang atlet tolak peluru yang sedang menolak peluru dengan telapak tangannya? Bagaimana bentuk lintasan peluru itu? Atlet tersebut dikatakan telah memberi gaya pada peluru sehingga peluru dapat bergerak. Pada saat bergerak ke bawah, gerak peluru semakin cepat.
Apakah gaya itu? Apa pengaruh gaya terhadap percepatan gerak peluru? Jika peluru ditolak ke atas, apakah gerakannya juga semakin cepat? Mengapa demikian? Adakah hubungan antara gaya dan percepatan? Mari kita bahas lebih lanjut pada pembahasan berikut ini.
Berdasarkan kegiatan di atas, apa yang menyebabkan adanya perubahan terhadap benda? Sesuatu berupa dorongan atau tarikan yang menyebabkan perubahan keadaan benda disebut gaya.
Gaya dapat mengakibatkan perubahan
a. laju gerak benda;
b. arah gerak;
c. bentuk benda.
Pengaruh gaya pada suatu benda ditentukan oleh arah dan besar gaya. Untuk menunjukkan besar dan arahnya, gaya digambarkan dengan anak panah. Titik pangkal anak panah adalah titik tangkap gaya, arah panah adalah arah gaya, garis yang dilalui panah disebut garis kerja gaya, sedangkan panjang anak panah menunjukkan nilai gaya.
Gaya adalah sesuatu benda yang ditarik atau didorong. Gaya tidak bisa dilihat tetapi bisa dirasakan. Hampir setiap hari kita melakukan gaya. Gaya sebenar nya ada berbagai macam jenis tapi gaya yang biasanya kita lakukan adalah gaya dorongan dan gaya tarik.
Apakah gaya dapat diukur? Bagaimana caranya? Neraca pegas (Dinamometer) adalah salah satu alat untuk mengukur gaya. Satuan gaya dalam SI adalah Newton (N) dan dyne (dn).
1 Newton adalah besar gaya yang dapat memberikan percepatan sebesar 1 m/s2 pada benda yang massanya 1 kg. 1 N = 1 kg m/s2. Bagaimana dengan 1 dyne? Apa definisi dari 1 dyne? Satuan gaya yang lain adalah gramforce (gf) dan kilogramforce (kgf).
a. gaya otot, misalnya gaya yang bekerja pada meja ketika kamu menggeser meja;
b. gaya pegas, misalnya gaya pada karet katapel yang dapat melontarkan batu;
c. gaya mesin, misalnya gaya pada mesin mobil yang dapat menggerakkan mobil;
d. gaya magnet, misalnya gaya pada magnet sehingga dapat menarik paku atau bahan dari besi lainnya;
e. gaya listrik, misalnya gaya pada penggaris plastik yang telah digosok dengan rambut kering sehingga penggaris plastik dapat menarik potongan-potongan kertas kecil;
f. gaya gravitasi, misalnya gaya gravitasi bumi yang menarik benda di permukaan bumi sehingga benda selalu jatuh ke bawah.
Catatan:
Notasi gaya seharusnya (F 1) untuk menyatakan besaran vektor, akan tetapi pada pembahasan buku ini besaran vektor dinyatakan dengan notasi (F 1).
Untuk menentukan besarnya paduan beberapa gaya, harus dibedakan antara gaya segaris kerja atau gaya tidak segaris kerja.
Ibu dan Mona mendorong troli dengan gaya masing-masing F1 dan F2 dengan arah ke kanan. Itu dapat dikatakan bahwa ibu dan Mona melakukan gaya yang segaris kerja dan searah. Nilai paduan gayanya adalah jumlah nilai gaya masing-masing.
Rumus Gaya Searah
Tiga orang mendorong mobil dengan gaya masing-masing 100 N, 150 N, dan 120 N. Tentukan besar dan arah gaya paduannya!
Pembahasan
Jawab:
Fpaduan = F1 + F2 + F3
= 100 + 150 + 120
= 370 N, arah ke depan (searah gerak mobil)
2) Gaya-gaya berlawanan arah
Anita dan Winda berebut boneka. Anita menarik boneka dengan gaya F1, sedangkan Winda menarik boneka dengan gaya F2. Nilai paduan gaya yang diterima boneka adalah selisih gaya Anita dan gaya Winda. Ke arah manakah boneka akan bergerak?
Rumus Gaya Berlawanan Arah
Contoh Soal
Amat dan Banu bermain tarik tambang. Amat menarik tambang dengan gaya F1 = 400 N dan Banu dengan gaya F2 = 300 N. Berapa gaya untuk menggerakkan tambang?
Pembahasan
Jawab:
Fpaduan = F1 – F2
= 400 – 300
= 100 N
Gaya untuk menggerakkan tali adalah 100 N ke arah Amat.
Untuk sudut apit 900 maka nilai resultan dirumuskan sebagai berikut.
Gaya berat kelereng diuraikan oleh papan menjadi gaya yang sejajar dengan papan yang akan menggerakkan kelereng dan gaya tegak lurus papan menyebabkan kelereng tetap di papan.
Oleh karena itu, kelereng tetap menggelinding di papan. Jadi, sebuah gaya yang bekerja pada sebuah bidang dapat diuraikan atas sumbu mendatar (sumbu x) dan sumbu tegak (sumbu y).
Penguraian sebuah gaya tidak selalu bidang datar dan bidang tegak, tetapi dapat juga dengan garis kerja yang sembarang, asalkan garis kerja itu diketahui. Misalnya, pada balok yang digantung.
Uraian gaya diperoleh dengan menarik garis sejajar garis kerja uraian gaya pertama ke garis kerja uraian gaya kedua dari ujung gaya yang diuraikan.
Baca juga: Pengertian dan Rumus Momen Inersia
Pernahkah kamu melihat seorang atlet tolak peluru yang sedang menolak peluru dengan telapak tangannya? Bagaimana bentuk lintasan peluru itu? Atlet tersebut dikatakan telah memberi gaya pada peluru sehingga peluru dapat bergerak. Pada saat bergerak ke bawah, gerak peluru semakin cepat.
Apakah gaya itu? Apa pengaruh gaya terhadap percepatan gerak peluru? Jika peluru ditolak ke atas, apakah gerakannya juga semakin cepat? Mengapa demikian? Adakah hubungan antara gaya dan percepatan? Mari kita bahas lebih lanjut pada pembahasan berikut ini.
Pengertian Gaya
Kata gaya sangat sering didengar dalam kehidupan sehari-hari. Coba kamu sebutkan, gaya apa saja yang kamu ketahui. Apa arti gaya dalam ilmu fisika? Penasarankah kamu? Mari kita lakukan kegiatan berikut ini untuk lebih memahaminya.- Letakkan balok kayu di lantai atau meja. Kemudian, tarik balok dengan tali yang ada. Bagiamana keadaan balok itu?
- Pegang botol plastik, kemudian te kan botol dengan ibu jari dan jari telunjuk mu (Kamu harus berhati-hati dalam menekannya, jangan sampai jarimu terluka). Bagaimana bentuk botol sekarang?
- Gelindingkan bola karet ke arah temanmu. Kemudian, minta temanmu untuk menendang bola itu ke arah lain (jika dilakukan di dalam kelas, usahakan tendangan tidak terlalu keras). Apa yang terjadi pada bola tersebut?
Berdasarkan kegiatan di atas, apa yang menyebabkan adanya perubahan terhadap benda? Sesuatu berupa dorongan atau tarikan yang menyebabkan perubahan keadaan benda disebut gaya.
Gaya dapat mengakibatkan perubahan
a. laju gerak benda;
b. arah gerak;
c. bentuk benda.
Pengaruh gaya pada suatu benda ditentukan oleh arah dan besar gaya. Untuk menunjukkan besar dan arahnya, gaya digambarkan dengan anak panah. Titik pangkal anak panah adalah titik tangkap gaya, arah panah adalah arah gaya, garis yang dilalui panah disebut garis kerja gaya, sedangkan panjang anak panah menunjukkan nilai gaya.
Gaya adalah sesuatu benda yang ditarik atau didorong. Gaya tidak bisa dilihat tetapi bisa dirasakan. Hampir setiap hari kita melakukan gaya. Gaya sebenar nya ada berbagai macam jenis tapi gaya yang biasanya kita lakukan adalah gaya dorongan dan gaya tarik.
Apakah gaya dapat diukur? Bagaimana caranya? Neraca pegas (Dinamometer) adalah salah satu alat untuk mengukur gaya. Satuan gaya dalam SI adalah Newton (N) dan dyne (dn).
1 Newton adalah besar gaya yang dapat memberikan percepatan sebesar 1 m/s2 pada benda yang massanya 1 kg. 1 N = 1 kg m/s2. Bagaimana dengan 1 dyne? Apa definisi dari 1 dyne? Satuan gaya yang lain adalah gramforce (gf) dan kilogramforce (kgf).
Macam-macam gaya
Macam-macam gaya yang dapat ditemukan dalam kehidupan seharihari, seperti:a. gaya otot, misalnya gaya yang bekerja pada meja ketika kamu menggeser meja;
b. gaya pegas, misalnya gaya pada karet katapel yang dapat melontarkan batu;
c. gaya mesin, misalnya gaya pada mesin mobil yang dapat menggerakkan mobil;
d. gaya magnet, misalnya gaya pada magnet sehingga dapat menarik paku atau bahan dari besi lainnya;
e. gaya listrik, misalnya gaya pada penggaris plastik yang telah digosok dengan rambut kering sehingga penggaris plastik dapat menarik potongan-potongan kertas kecil;
f. gaya gravitasi, misalnya gaya gravitasi bumi yang menarik benda di permukaan bumi sehingga benda selalu jatuh ke bawah.
Paduan gaya (resultan gaya)
Dua gaya atau lebih yang bekerja pada sebuah benda dalam satu garis kerja dapat diganti dengan sebuah gaya pengganti. Gaya pengganti ini disebut dengan resultan (paduan) gaya yang diberi simbol R.Catatan:
Notasi gaya seharusnya (F 1) untuk menyatakan besaran vektor, akan tetapi pada pembahasan buku ini besaran vektor dinyatakan dengan notasi (F 1).
Untuk menentukan besarnya paduan beberapa gaya, harus dibedakan antara gaya segaris kerja atau gaya tidak segaris kerja.
Paduan gaya-gaya segaris kerja
1) Gaya-gaya searahIbu dan Mona mendorong troli dengan gaya masing-masing F1 dan F2 dengan arah ke kanan. Itu dapat dikatakan bahwa ibu dan Mona melakukan gaya yang segaris kerja dan searah. Nilai paduan gayanya adalah jumlah nilai gaya masing-masing.
Rumus Gaya Searah
Fpaduan = F1 + F2Jika gaya-gaya yang segaris kerja dan searah itu lebih dari satu maka besarnya resultan gaya tersebut adalah jumlah semua gaya itu.
R = F1 + F2 + F3 + …Contoh Soal
Tiga orang mendorong mobil dengan gaya masing-masing 100 N, 150 N, dan 120 N. Tentukan besar dan arah gaya paduannya!
Pembahasan
Jawab:
Fpaduan = F1 + F2 + F3
= 100 + 150 + 120
= 370 N, arah ke depan (searah gerak mobil)
2) Gaya-gaya berlawanan arah
Anita dan Winda berebut boneka. Anita menarik boneka dengan gaya F1, sedangkan Winda menarik boneka dengan gaya F2. Nilai paduan gaya yang diterima boneka adalah selisih gaya Anita dan gaya Winda. Ke arah manakah boneka akan bergerak?
Rumus Gaya Berlawanan Arah
Fpaduan = F1 – F2Jika ada lebih dari dua gaya segaris yang berlawanan arah, nilai paduan gayanya adalah selisih nilai gaya-gaya itu. Arah paduan gaya sama dengan arah gaya yang besar.
R = -F1 + F2 + F3 + …
 |
| Gambar: Arah gaya ke kanan (+) dan ke kiri (-) |
Amat dan Banu bermain tarik tambang. Amat menarik tambang dengan gaya F1 = 400 N dan Banu dengan gaya F2 = 300 N. Berapa gaya untuk menggerakkan tambang?
Pembahasan
Jawab:
Fpaduan = F1 – F2
= 400 – 300
= 100 N
Gaya untuk menggerakkan tali adalah 100 N ke arah Amat.
Paduan gaya-gaya tidak segaris kerja
Untuk mencari paduan gaya dari dua gaya yang tidak segaris kerja dapat menggunakan metode jajaran genjang. Paduan gaya yang saling membentuk sebuah sudut adalah diagonal jajaran genjang yang dibentuk oleh gaya-gaya itu sebagai sisinya.Untuk sudut apit 900 maka nilai resultan dirumuskan sebagai berikut.
Penguraian gaya
Jika dua buah gaya dapat dipadukan menjadi sebuah gaya, sebaliknya sebuah gaya dapat diuraikan menjadi dua buah gaya. Apakah kamu pernah mengelindingkan sebuah kelereng di papan miring?Gaya berat kelereng diuraikan oleh papan menjadi gaya yang sejajar dengan papan yang akan menggerakkan kelereng dan gaya tegak lurus papan menyebabkan kelereng tetap di papan.
Oleh karena itu, kelereng tetap menggelinding di papan. Jadi, sebuah gaya yang bekerja pada sebuah bidang dapat diuraikan atas sumbu mendatar (sumbu x) dan sumbu tegak (sumbu y).
Penguraian sebuah gaya tidak selalu bidang datar dan bidang tegak, tetapi dapat juga dengan garis kerja yang sembarang, asalkan garis kerja itu diketahui. Misalnya, pada balok yang digantung.
Uraian gaya diperoleh dengan menarik garis sejajar garis kerja uraian gaya pertama ke garis kerja uraian gaya kedua dari ujung gaya yang diuraikan.
Baca juga: Pengertian dan Rumus Momen Inersia