Gaya (IPA)

GAYA

G A Y A
• Gaya adalah suatu dorongan atau tarikan yang dapat mempengaruhi keadaan benda
• Gaya dapat menyebabkan :
- Benda diam menjadi bergerak dan benda bergerak menjadi diam.
- Benda Bergerak mengalami percepatan atau perlambatan
- Perubahan arah benda
- Perubahan bentuk benda
- Timbulnya bunyi

• Gaya terdiri dari gaya sentuh dan gaya tak sentuh
- Gaya sentuh adalah gaya yang bekerjanya bersentuhan langsung pada tempat bekerja
- Gaya tak sentuh adalah gaya yang bekerjanya tidak langsung bersentuhan dengan tempat benda dimana gaya bekerja

• Macam-macam gaya :
- Gaya otot adalah kekuatan yang dihasilkan oleh otot
- Gaya mesin adalah kekuatan yang dikeluarkan oleh mesin
- Gaya magnet adalah kekuatan dari magnet untuk menarik atau menolak benda-benda/logam-logam tertentu       

- Gaya listrik adalah kekuatan yang dimiliki benda yang memiliki muatan listrik

- Gaya pegas adalah kekuatan yang dimiliki benda-benda elastic seperti pegas dan karet  

- Gaya gesek adalah kekuatan dari suatu benda untuk menahan atau menghentikan suatu gerak
- Gaya grafitasi adalah gaya tarik yang dimiliki benda yang sangat besar seperti bumi sehingga dapat menyebabkan benda-benda di atasnya dapat jatuh.

• Satuan gaya :
- Newton ( N )
- Dyne
- Kilogram force ( kgf )
- Gram force (gf )
I. 1 Newton = 105dyne
II. 1 kgf = 1000gf
• Cara menggambarkan Gaya
- Gaya digambarkan dengan sebuah garis yang beranak panah dan berskala
- Titik tempat gaya mulai bekerja disebut titik tangkap gaya, tanda panah menunjukkan arah gaya dan panjang panah menyatakan skala besarnya gaya.

• Paduan gaya-gaya yang segaris
a. Gaya-gaya yang segaris dan searah
- Yang dimaksud adalah gaya-gaya yang segaris kerjanya berimpit dan arahnya sama.
- Contoh :
Sebuah kotak di atas lantai didorong oleh 2 orang A dan B dengan gaya masing-masing 50N dan 75N, maka resultan dari kedua gaya tersebut dapat digambarkan :

* * * *
F1 =5oN F2= 75N
Resultan gaya
R = F1 + F2
R = 50N + 75N
= 125N
- Jadi resultan R gaya-gaya segaris dan searah merupakan jumlah dari masing gaya yang bekerja.
b. Gaya-gaya segaris yang berlawanan arah
- Yang dimaksud adalah gaya-gaya yang garis kerjanya berimpit dan arahnya berlawanan.
- Contoh :
+ Dua orang anak A dan B bermain tarik tambang. A menarik dengan gaya 50N ke kiri dan B menarik 75N ke kanan, maka resultan gaya tersebut dapat diganbarkan :
X
* * *
F1 = 50N F2 = 75N
Resultan gaya
R = F2 – F1
R = 75N – 50N
= 25N
- Jadi resultan gaya-gaya yang segaris dan berlawanan arah merupakan selsih dari gaya-gaya yang berlawanan arah etrsebut. arah resultan gaya adalah kearah yang lebih besar.
- Apabila kedua gaya segaris yang berlawanan arah itu besarnya sama, maka kedua gaya tersebut dalam keadaan seimbang dan resultannya adalah nol ( 0 ).

• Gaya gesekan 

- Gaya gesekan adalah gaya yang terjadi bila dua permukaan benda saling bersentuhan. Kedua benda mungkin diam atau bergerak satu terhadap yang lain.
- Gaya gesekan merupakan gaya sentuh artinya gaya gesekan antara dua permukaan tersebut terjadi apabila kedua permukaan saling bersentuhan.
- Arah gaya gesekan selalu berlawanan dengan arah gerak bendanya dan besar kecilnya gesekan dipengaruhi oleh kasar atau halusnya benda tersebut.

- Balok kayu yang ditarik di atas triplek akan timbul gaya gesek yang
lebih besar dari pada di atas kaca, karena triplek lebih kasar dari kaca



Gaya gesekan yang terjadi sewaktu benda tidak bergerak disebut gaya gesekan statis.
Gaya gesekan yang terjadi sewaktu benda bergerak disebut gaya gesekan kinetis.
Besar gaya gesekan statis lebih besar dari gaya gesekan kinetis




Rem cakram kendaraan bekerja berdasarkan gaya gesekan 

Gesekan udara dengan mobil bisa menghambat gerak mobil Contoh gaya gesekan yang menguntungkan
• Gaya gesekan pada rem dapat memperlambat laju kendaraan
• Gaya gesekan pada alas sepatu dengan jalan, jika jalan licin orang yang berjalan bisa tergelincir



Contoh gaya gesekan yang merugikan:
- Gaya gesekan antara udara dengan mobil dapat menghambat gerak mobil.
- Adanya gaya gesekan pada roda dan porosnya, sehingga dapat mengakibatkan aus
- Gaya gesek pada mesin membuat mesin cepat panas
- Gaya gesek air laut dengan kapal membuat kelajuan kapal berkurang
Cara-cara mengurangi gaya gesek :
1. Memperhalus permukaan yang bergesekan
2. Memperkecil luas bidang gesek dengan cara memberi roda
3. Memberi oli
4. Pesawat di buat dengan bentuk runcing di depan /aerodinamis

• Berat dan Massa
- Massa benda adalah banyaknya materi yany terkandung dalam benda tersebut. Massa benda dimanapun tempatnya selalu tetap.
- Berat benda adalah merupakan gaya tarik bumi atau grafitasi bumi, yang artinya semakin tinggi benda semakin kecil beratnya. Artinya berat benda dapat berubah-ubah tergantung besarnya grafitasi.
- Berat diartikan sebagai hasil kali antara massa dan grafitasi
W = m . g

Perbedaan massa dan berat
Massa Berat
Tidak dipengaruhi grafitasi Dipengaruhi grafitasi
Nilainya selalu tetap di manapun tempatnya Nilainya dapat berubah-ubah sesuai grafitasi tempat tersebut
Alat ukurnya neraca Alat ukurnya neraca pegas
Mempunyai satuan Kg Mempunyai satuan Newton ( N )
Tidak merupakan gaya Merupakan gaya yang arahnya ke pusat grafitasi atau ke bawah
Contoh Soal:
Percepatan gravitasi di bulan adalah seperenam kali percepatan gravitasi di bumi. Percepatan gravitasi di bumi 10 N/kg, seorang altet angkat besi mampu mengangkat beban yang massanya 180 kg. Berapa massa beban yang mampu diangkat jika dilakukan di bulan ?
Penyelesaian:
Diketahui : g = 10 N/kg
g’ = 1/6 x 10 N/kg
m = 180 kg

Ditanyakan : m’ = …… ?

Jawab : Berat beban di bumi









HUKUM NEWTON
Hukum I Newton
Hukum I Newton berbunyi: “Benda yang dalam keadaan diam akan mempertahankan keadaannya untuk tetap diam dan benda yang sedang bergerak lurus beraturan akan cenderung mempertahankan keadaannya untuk bergerak lurus beraturan dalam arah yang sama selama tidak ada gaya yang bekerja padanya”.

Sifat benda untuk mempertahankan keadaannya yang diam tetap diam, yang bergerak lurus beraturan tetap bergerak lurus beraturan disebut inersia benda.
Contoh inersia benda adalah: meja yang diam selamanya akan diam (tidak bergerak) selama tidak ada gaya yang bekerja padanya, karung di atas mobil terlempar ke depan ketika mobilnya tiba-tiba berhenti karena tabrakan.

Hukum II Newton

Hukum II Newton berbunyi “Percepatan sebuah benda yang diberi gaya adalah sebanding dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda”
Dalam bentuk rumus hukum II Newton dapat dituliskan:
F = m . a
Bila gaya lebih dari satu


F = gaya (N)
m = massa benda (kg)
a = percepatan benda (m/s2)

• Jika ditarik dengan gaya yang sama mobil-mobilan yang massanya lebih besar (ada beban) percepatannya lebih kecil
• Mobil-mobilan yang sama (massa sama) jika ditarik dengan gaya yang lebih besar akan mengalami percepatan yang lebih besar pula
Contoh Soal:
Sebuah mobil mempunyai massa 3.000 kg. Dari keadaan diam mulai bergerak setelah 12 sekon kecepatan mobil mencapai 6 m/s. Hitunglah gaya yang bekerja pada mobil !

Penyelesaian:
Diketahui : m = 3 000 kg
vo = 0 m/s
vt = 6 m/s
t = 12 s

Ditanyakan : F = …… ?

Jawab : Mencari percepatan (a)









Hukum III Newton
Hukum III Newton berbunyi “Setiap ada gaya aksi, maka akan selalu ada gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”.
Pernyataan di atas menjelaskan bahwa setiap ada gaya aksi akan timbul gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan.


Seorang anak yang mendorong tembok,
maka dia akan terdorong menjauhi tembok
Misalnya jika kamu duduk di atas kursi berat badan kamu mendorong kursi ke bawah sedangkan kursi menahan (mendorong) badan kamu ke atas.

Contoh lain: Jika kamu memakai sepatu roda dan mendorong dinding, maka dinding akan mendorong kamu sebesar sama dengan gaya yang kamu keluarkan tetapi arahnya berlawanan, sehingga kamu terdorong menjauhi dinding.
Ciri gaya aksi –reaksi:
• besarnya sama
• arah berlawanan
• bekerja pada benda yang berlainan