GAYA

KOMPETENSI

  Mengidentifikasi jenis-jenis gaya dan pengaruhnya dalam    
  suatu benda yang dikenai gaya.

INDIKATOR

• Menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda secara proporsional.
• Melukiskan penjumlahan gaya dan selisih gaya-gaya segaris baik yang searah maupun berlawanan.
• Menyelidiki besar gaya gesekan pada berbagai permukaan yang berbeda kekasarannya yaitu pada permukaan benda yang licin, agak kasar, dan kasar.
• Membedakan gaya gesek yang menguntungkan dan yang merugikan
• Mengukur berat dan massa suatu benda.
   
  

  A. Pengertian Gaya

  
  
   
•  Ketika kita menarik atau mendorong benda maka kita dikatakan melakukan gaya terhadap benda. Jadi, gaya adalah besaran fisika berupa tarikan atau dorongan. Gaya termasuk besaran vektor karena selain memiliki nilai juga memiliki arah.
• 

  Suatu gaya dapat digambarkan dengan diagram vektor berupa anak panah. Titik O disebut titik pangkal dan titik A disebut titik ujung. Panjang OA menyatakan nilai gaya dan arah panah menyatakan arah gaya.

  Contoh:

  • Gaya F₁ sebesar 4 N ke kanan dapat digambarkan anak panah yang panjangnya 4 cm dengan arah ke kanan. 

  • Gaya F₂ sebesar 6 N ke kiri dapat digambarkan anak panah yang panjangnya 6 cm dengan arah ke kiri 

  Satuan gaya menurut satuan SI adalah newton (N) satuan yang lain adalah dyne.

  1 N = 10⁵ dyne 

  Gaya dapat diukur dengan neraca pegas.

   

  B. Jenis-jenis Gaya ( saeful karim halaman 159)

       1. Gaya Sentuh

       2. Gaya tak Sentuh

  contoh :

  a. Orang yang sedang mendorong gerobak

  

  b. Buah  jatuh dari pohonnya

  

  RESULTAN GAYA 

  
  
  Hasil perpaduan dua gaya atau lebih dalam satu garis kerja akan menghasilkan satu gaya pengganti yang disebut resultan gaya.
  
  • Jika gaya F₁ dan F₂ searah, maka resultannya adalah jumlah kedua gaya itu
  
  R = F₁ + F₂
  • Jika gaya F₁ dan F₂ berlawanan arah, F₁ > F₂ maka
    resultannya adalah selisih kedua gaya itu dan arahnya sesuai dengan gaya yang lebih besar 

  
  R = F₁ - F₂
  
  

  _{F1 = gaya pertama (N)
  F2 = gaya kedua (N)
  R  = resultan gaya (N)} 

   

  GAYA GESEK

  Gaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat persentuhan langsung antara dua permukaan benda, arah gaya gesekan berlawanan dengan kecenderungan arah gerak benda. Besarnya gaya gesekan ditentukan oleh kehalusan atau kekasaran permukaan benda yang bersentuhan. 

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. 

 contoh :
Sebuah lemari didorong dengan gaya 10 N. Jika gaya gesek antara lemari dan lantai 3 N, berapakah resultan gayanya? 

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   

                        
                        Rem cakram kendaraan bekerja berdasarkan gaya gesekan 

       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

Berat Benda

Benda menarik benda lain karena benda memiliki massa, gaya tarik antara dua benda yang memiliki massa disebut gaya gravitasi atau gaya berat.
 

Massa benda di setiap tempat besarnya sama, tetapi berat benda dipengaruhi oleh percepatan gravitasi.

Massa benda dapat diukur dengan neraca, sedangkan berat benda dapat diukur dengan neraca pegas atau dinamometer.

Perbandingan berat dan massa sebuah benda  di suatu tempat selalu tetap. Perbandingan berat dan massa benda ini disebut percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi di bumi rata-rata 9,8 N/kg. Percepatan gravitasi di bulan 1,6 N/kg.

Hubungan antara berat benda, massa benda dan percepatan gravitasi secara matematis dapat dituliskan:

 

 

m = massa benda (kg)
w = berat benda (N) atau
g = percepatan gravitasi (N/kg) atau (m/s²) 

Contoh Soal 1:
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 berat yang mampu diangkat dibumi dan berat benda jika dilakukan di bulan ?

Penyelesaian:

Diketahui    :  g bumi   = 10 N/kg
                      g bulan   = 1/6 x 10 N/kg 
                      m            = 180 kg

Ditanyakan :   Wdi bumi dan Wdi bulan  = …… ?

Jawab         :   Berat beban di bumi

                        w = m . g
                        w = 180 kg . 10 N/kg
                        w = 1800 N
Berat beban yang mampu diangkat di bulan... ?? 
 
Contoh Soal 2:
Feni  bermassa 40 kg ketika ditimbang di bumi. Jika percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s² dan percepatan gravitasi bulan 1/6 kali percepatan gravitasi bumi (1,63). Tentukan :
a. berat benda di bumi (kunci 392 N)
b. massa benda di bulan (40 kg)
c. berat benda di bulan (65,3 N)