Pengertian, Rumus, Macam-Macam Jenis Gaya, Resultan Gaya Beserta Contohnya Lengkap – Dalam materi fisika gaya dapat diartikan sebagai suatu dorongan atau tarikan. Apabila kita memperhatikan gerakan-gerakan benda, seperti melaju dan berhentinya sebuah sepeda, berubahnya arah bola karena tendangan, dan membesarnya permukaan balon yang diisi angin, dapat disimpulkan bahwa gaya yang diberikan pada suatu benda dapat menyebabkan suatu perubahan pada benda sesuai dengan gaya yang diberikan.
Gaya adalah sebuah tarikan atau dorongan yang menyebabkan suatu perubahan gerak atau benda. Gaya merupakan besaran vector dengan lambang F. Rumus Gaya, yaitu:
Alat yang digunakan untuk mengukur sebuah gaya disebut dengan neraca pegas atau dynamometer. Perubahan-perubahan yang dapat terjadi karena adanya gaya adalah sebagai berikut :
- Benda diam menjadi bergerak.
- Benda bergerak menjadi diam.
- Arah gerak benda berubah.
- Bentuk dan ukuran benda berubah.
Macam-Macam Gaya
Gaya yang menyebabkan terjadinya perubahan pada suatu benda dapat dikelompokkan berdasarkan penyebabnya dan berdasarkan pada sifatnya. Macam-macam gaya berdasarkan penyebabnya adalah sebagai berikut :
- Gaya listrik, yaitu gaya yang timbul karena adanya muatan listrik.
- Gaya pegas, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh pegas.
- Gaya magnet, yaitu gaya yang berasal dari kutub-kutub magnet, berupa tarikan atau tolakan.
- Gaya gravitasi, yaitu gaya tarik yang berasal dari pusat bumi.
- Gaya gesekan, yaitu gaya yang ditimbulkan akibat adanya pergeseran antara dua permukaan yang bersentuhan.
- Gaya mesin, yaitu gaya yang berasal dari mesin.
Apabila kita memperhatikan gaya-gaya tersebut, apakah gaya dan benda yang diberikan gaya selalu bersentuhan? Ya, sebagian gaya bisa terjadi tanpa adanya sentuhan antara sumber gaya dan benda yang diberi gaya tersebut. Sifat inilah yang mendasari pengelompokkan gaya menjadi gaya sentuh dan gaya tak sentuh.
- Gaya Sentuh adalah gaya yang bekerja pada benda dengan titik kerjanya berada pada permukaan benda. Contoh yang termasuk gaya sentuh yaitu gaya gesekan. Sesuai pengertiannya, gaya gesekan akan terjadi hanya bila sumber gaya dan benda yang diberi gaya bersentuhan. Misalnya, gaya gesekan antara kaki dan permukaan jalan ketika kita berjalan. Contoh lain yang termasuk gaya sentuh yaitu gaya otot, gaya pegas, dan gaya mesin.
- Gaya Tak Sentuh adalah gaya yang titik kerjanya tidak bersentuhan dengan benda. Pernahkah kalian mencoba mendekatkan sebuah penggaris plastik yang telah digosok-gosok ke rambutmu pada sobekan-sobekan kertas yang kecil? Kemudian, kertas tersebut akan menempel pada sebuah penggaris walaupun kertas dan penggaris tidak bersentuhan. Peristiwa ini menunjukkan adanya gaya listrik dari penggaris plastik yang bekerja terhadap kertas. Contoh lain dari gaya tak sentuh yaitu gaya magnet dan gaya gravitasi bumi.
Hukum Newton
Ilmuwan yang pertama kali melakukan penelitian pada gaya yaitu Sir Issac Newton. Berdasarkan hasil penelitiannya didapatkan tiga hukum. Antara lain :
a. Hukum I Newton
Bunyi hukum I newton :
“apabila resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, jadi benda yang mula-mula dalam keadaan diam maka akan terus diam (mempertahankan keadaan diam). Sedangkan, apabila benda itu bergerak, maka benda tersebut akan terus bergerak dengan kecepatan tetap”.
ΣF = 0
b. Hukum II Newton
Bunyi hukum II newton :
“apabila ada resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda, jadi akan diperoleh hasil dari suatu percepatan dalam arah yang sama dengan resultan gaya. Besarnya percepatan tersebut akan berbanding lurus terhadap resultan gaya dan berbanding terbalik terhadap massa bendanya.”
c. Hukum III Newton
Bunyi hukum III newton :
“apabila gaya pertama mengerjakan gaya pada benda kedua, jadi benda kedua mengerjakan gaya pada benda pertama yang besarnya sama, namun arahnya berlawanan.”
Disebut dengan hukum aksi = reaksi
Resultan gaya
Resultan gaya adalah besaran vektor. Keseluruhan gaya yang diberikan pada sebuah benda bisa diganti oleh sebuah gaya yang disebut dengan resultan gaya. Gaya yang bekerja dengan arah yang sama akan saling menguatkan. Sedangkan, gaya yang bekerja dengan arah berlawanan akan saling melemahkan. Kenyataannya kekuatan mendorong tiga orang pada arah yang sama lebih besar jika dibanding dua orang dan lebih kuat dibanding kekuatan seorang. Jadi gaya dorong tiga orang tersebut dapat diganti dengan sebuah gaya yang disebut resultan gaya. Bila arah dorongan ketiga orang itu sama, gaya dorong makin besar, tetapi jika arah gaya dorong salah satu melawan dua lainnya, maka gaya dorong mengecil.
Apabila kita tidak sanggup untuk mendorong sebuah benda yang akan kalian pindahkan, tentunya kalian akan meminta bantuan kepada orang lain untuk mendorong bersama benda tersebut itu dari arah yang sama. Dengan demikian, benda tersebut akan lebih terasa lebih ringan dan mudah untuk dipindahkan. Namun, apabila kita dan teman kita mendorong dari arah yang berlawanan, benda tersebut akan terasa lebih berat, dan mungkin tidak akan berpindah. Saat benda tersebut didorong dari arah yang sama, maka gaya yang diberikan teman kalian akan memperbesar gaya yang sudah kita berikan. Namun sebaliknya, apabila arah dorongan kalian berlawanan, maka gaya yang diberikan teman kalian akan mengurangi gaya yang kita berikan.
Persamaan Resultan Gaya
Arah resultan gaya adalah arah dari sebuah gaya yang nilainya lebih besar dari gaya yang lainnya. Secara matematis, resultan gaya ditulis :
R = F1 + F2 + F3 + … + Fn
Dengan keterangan:
R = resultan gaya
F = gaya yang dijumlahkan
n = banyaknya gaya
Untuk mempermudah perhitungan, berikan tanda positif untuk gaya yang mengarah ke kanan dan ke atas, serta tanda negatif untuk gaya yang mengarah ke kiri dan ke bawah. Misalkan, pada saat mendorong lemari dengan arah berlawanan, gaya yang kita berikan adalah F1 = 22 N mengarah ke kiri. Sementara, gaya yang teman kita berikan adalah F2 = 20 N mengarah ke kanan.
Sehingga, resultan gaya itu adalah
R = F1 + F2
= (-22 N) + 20 N
= (-2 N)
Diperoleh sebuah resultan gaya (-2 N). Artinya, besar resultan gaya ialah 2 N dan arahnya sama dengan arah F1, yaitu ke kiri.
Benda berada pada keadaan seimbang atau benda tidak akan bergerak (diam). Apabila resultan gaya (R) yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol.
Menggambar Gaya
Gaya merupakan besaran vektor karena mempunyai besar dan arah. Karenanya, gaya bisa digambarkan dengan diagram vektor berupa anak panah.
Pada tersebut, titik p disebut dengan titik tangkap gaya, dan arah anak panah dari p ke q menyatakan arah gaya, sedangkan besarnya gaya dinyatakan dengan panjang anak panah pq. Untuk melukiskan jumlah dan selisih gaya yang tidak segaris, busa dilakukan dengan cara atau metode poligon.
Melukiskan Gaya
Untuk melukis jumlah dua gaya dengan metode poligon, cara yang harus ditempuh yaitu antara lain :
- Lukislah salah satu gaya.
- Lukislah gaya kedua yang titik tangkapnya berimpit dengan ujung vektor pertama.
- Jumlah kedua gaya ialah anak panah yang menghubungkan titik tangkap gaya pertama ke ujung gaya kedua.
Melukis Selisih Gaya
Langkah-langkah yang perlu diperhatikan untuk melukis selisih gaya, pada dasarnya sama dengan melukis penjumlahan gaya. Namun, gaya kedua harus digambarkan dengan arah yang berlawanan dari gaya asalnya. Perhatikan pada gambar dibawah ini!
Demikian penjelasan yang bisa kami sampaikan tentang Pengertian, Rumus, Macam-Macam Jenis Gaya, Resultan Gaya Beserta Contohnya Lengkap . Semoga postingan ini bermanfaat bagi pembaca