Gaya

Gaya

Pengertian Gaya

     Gaya adalah interaksi apapun yang dapat menyebabkan sebuah benda bermassa mengalami perubahan gerak, baik dalam bentuk arah, maupun konstruksi geometris. Dengan kata lain, sebuah gaya dapat menyebabkan sebuah objek dengan massa tertentu untuk mengubah kecepatannya (termasuk untuk bergerak dari keadaan diam), atau berakselerasi, atau untuk terdeformasi. Gaya memiliki besaran (magnitude) dan arah, sehingga merupakan kuantitas vektor. Satuan SI yang digunakan untuk mengukur gaya adalah Newton (dilambangkan dengan N). Gaya sendiri dilambangkan dengan simbol F.

Jenis-jenis Gaya

1.Gaya Terapan


     Gaya terapan adalah gaya yang dihasilkan oleh orang, binatang atau mesin. Gaya ini digunakan orang dalam kehidupan sehari-hari. Contoh gaya terapan adalah gaya dorong mesin, atau gaya tarik orang atau kuda pada benda.

     Besar dan arah dari gaya terapan biasanya sering disesuaikan dengan kebutuhan. Gaya ini disimbulkan dengan F, dan digambar dengan anak panah. Contoh gambar di atas adalah sebuah balok yang terletak di lantai didorong dengan gaya F.

2.Gaya Gravitasi

     Gaya gravitasi adalah gaya yang dimiliki oleh benda-benda karena massanya. Setiap benda yang memiliki massa akan menarik benda lain yang memiliki massa. Massa bumi sangat besar sehingga bumi memiliki gaya gravitasi yang besar pula. Gaya gravitasi ini berupa gaya tarik, sehingga gravitasi bumi ini mampu menarik benda-benda kecil yang berada dipermukaan bumi.

     Gaya tarik bumi pada suatu benda disebut dengan berat benda. Berat benda ini didapat didefinisikan sebagai perkalian antara massa benda dengan percepatan gravitasi. Dari pengukuran diketahui bahwa untuk tempat-tempat yang relatif rendah dari permukaan bumi, besar percepatan gravitasi relatif konstan. Sehingga sering dianggap percepatan gravitasi dipermukaan bumi adalah konstan yaitu g = 9,8 m/s2. Selanjutnya berat benda dirumuskan berikut.

dimana : w= berat (N), g = perecepatan gravitasi (m/s2), dan m = massa (kg)

     Gambar di atas menggambarkan berat sebuah balok. Dalam hal ini balok di anggap sebuah titik sehingga massa balok terpusat pada sumbu diagonalnya. Sedangkan arah berat selalu ke bawah menuju pusat bumi (tegak lurus bidang).

3.Gaya Tekan Normal

     Gaya tekan normal adalah gaya yang diberikan oleh lantai (bidang) pada benda. Arah gaya tekan normal selalu tegak lurus terhadap bidang (baik bidang horisontal maupun bidang miring).

     Gaya tekan normal timbul akibat dari gaya berat benda yang menekan lantai. Pada contoh di bawah ini, gaya berat menekan lantai akibatnya lantai melawan dengan memberi gaya ke atas pada balok. Gaya ke atas oleh lantai (bidang) inilah yang disebut gaya tekan normal. Besarnya gaya tekan normal ini dipengaruhi oleh posisi bidang tempat balok berada.

 

4.Gaya Tegangan Tali

     Gaya tegangan tali adalah gaya yang bekerja melalui tali, kabel maupun kawat. Sebagai contoh adalah sebuah kereta yang ditarik oleh seekor kuda dengan menggunakan tali. Dalam hal ini, pada balok terdapat gaya tegangan tali T yang besarnya sama dengan gaya kuda.

5.Gaya Sentripetal

     Gaya sentrpetal adalah gaya yang menyebabkan suatu benda bergerak melingkar. Arah gaya ini menuju titik pusat lingkaran. Apabila suatu benda yang bergerak lurus dan diikat dengan seutas tali maka benda tersebut akan begerak melingkar.
Gaya sentrpetal dirumuskan sebagai :


dimana
F = gaya sentripetal (N),
m = massa benda yang bergerak melingkar (kg),
v =kecepatan gerak melngkar (m/s) dan
R = jari-jari lintasan lingkaran (m)

6.Gaya Gesek

     Gaya gesekan adalah gaya yang terjadi jika dua buah benda bersinggungan. Orang dapat berjalan di atas lantai tanpa tergelincir karena adanya gaya gesek yaitu gesekan antara telapak kaki dengan lantai. Mobil berhenti karena direm. Rem mobil adalah gaya gesekan antara roda dengan kampas rem.

     Gesekan antara kaki dengan lantai, ban dengan jalan, ban mobil dengan rem, batu meteor dengan atmosfer merupakan contoh gaya gesekan yang menguntungkan. Sedangkan gesekan antar gigi-gigi roda adalah gesekan yang merugikan.

     Pada gambar di samping, sebuah balok ditarik dengan gaya F ke kanan ternyata tidak bergerak. Hal ini dapat terjadi jika ada gaya lain yang melawan F. Gaya yang melawan ini besarnya sama F dan arahnya ke kiri yang menyebabkan resultan gaya pada balok adalah nol.

     Gaya yang melawan ini disebut gaya gesek statis. Besarnya gaya gesek statis sama besar dengan gaya tarik pada benda.

Apabila gaya tarik F diperbesar maka balok akan bergerak. Pada saat bergerak gaya gesekan balok dengan lantai disebut dengan gaya gesekan kinetis. Dari pengukuran ternyata gaya gesekan kinetis lebih kecil dari gaya gesekan statis maksimum.

     Besar gayagesek dinyatakan dengan grafik di samping. Pada saat benda ditarik dengan gaya yang semakin membesar maka gaya gesekan statis akan membesar sampai maksimum.

     Apabila gaya tarik diperbesar lagi, maka benda bergerak dan gaya gesekan kinetisnya tetap.

Gaya gesekan kineis lebih kecil dari gaya gesekan statis maksimum.

Dari percobaan diketahui bahwa besarnya gaya gesekan sebanding dengan gaya tekan normal.

fges ~ N

Dengan konstanta pembanding = μ

Sehingga dirumuskan

fges = μ N

     Konstanta μ disebut dengan koefisien gesekan. Besarnya koefisien gesekan tergantung tergantung dari kehalusan permukaan bidang yang bersentuhan, tidak tergantung luas permukaan. Semakin halus permukaan akan menimbulkan gaya gesekan yang semakin kecil.

     Seian ulasan saya mengenai pengertian gaya serta jenis-jenis gaya yang ada. Semoga bermanfaat.