Pengertian Gaya, Rumus, Alat Ukur, dan Cara Hitung
Pengertian Gaya Adalah, Rumus, Alat Ukur, dan Cara Hitung – Ilmu fisika merupakan salah satu pengetahuan yang bermanfaat bagi manusia. Salah satu yang sering dipelajari pada tingkat menengah pertama adalah gaya. Secara sekilas, gaya adalah tarikan atau dorongan yang terjadi pada suatu benda yang mengakibatkan perubahan gerak, posisi, atau bentuk benda.
Pengertian Gaya
Daftar Isi
Daftar Isi
Pengertian gaya sedikit disinggung pada pembahasan sebelumnya, namun ada definisi yang lainnya. Gaya merupakan bagian yang tidak terlepas dari kegiatan manusia sehari-hari, dimulai dari memindahkan barang, menggerakan anggota badan, bahkan tidur pun melibatkan gaya.
Berdasarkan Kamus Besar Bahasa Indonesia, gaya adalah sebuah kesanggupan untuk melakukan perbuatan. Berdasarkan versi Kemendikbud, gaya merupakan sebuah tarikan atau dorongan yang mengakibatkan sebuah benda bergerak.
Ilmu fisika menganggap bahwa gaya adalah interaksi yang mampu menyebabkan sebuah benda dengan massa tertentu mengalami perubahan gerak, arah maupun konstruksi geometrisnya. Satuan simbol gaya dilambangkan dengan huruf F yang berarti Force.
Sedangkan satuan internasional menggunakan huruf N yang merujuk pada pencetus teori gaya yaitu Newton atau yang lebih dikenal dengan Sir Isaac Newton. Prinsipnya, semakin besar gaya yang akan dilakukan pasti akan semakin besar pula tenaga yang dikeluarkan.
Selain itu, gaya juga memiliki beberapa sifat yang melekat padanya, di antaranya adalah sebagai berikut:
- Gaya mampu mengubah arah gerak benda, misalkan tadinya ada di utara kemudian bergeser ke selatan.
- Gaya mampu mengubah bentuk benda, tanah liat yang tadinya bundar, karena tekanan bisa berubah menjadi kotak.
- Gaya mampu mengubah posisi benda dengan cara digerakkan atau dipindahkan. Sifat yang ketiga ini paling sering dilakukan oleh masyarakat.
Dari beberapa pengertian di atas, dapat ditarik kesimpulan bahwa gaya adalah sebuah tarikan atau dorongan dengan prinsip semakin besar gaya yang akan dilakukan, maka semakin besar pula tenaga yang dikeluarkan.
Tarikan dan dorongan tersebut bisa mengubah arah, bentuk dan posisi sebuah benda. Bagaimana apakah sampai sini bisa dipahami?
Rumus Gaya
Secara umum, yang dipelajari di institusi pendidikan, terdapat 3 jenis rumus gaya yang digunakan untuk saat ini. Semua itu terangkum dalam hukum Newton yang bunyinya kurang lebih seperti ini:
“Setiap benda akan bertahan dalam keadaan diam atau bergerak lurus secara beraturan, kecuali ada sebuah tarikan atau dorongan (gaya) yang bekerja untuk mengubahnya”.
Contoh yang paling sederhana adalah seseorang mengendarai mobil, kemudian terhenti. Mobil tersebut akan bergerak sedikit maju sebelum benar-benar diam. Begitupun sebaliknya, ketika akan maju, maka mobil perlahan mundur ke belakang untuk mempertahankan posisi awalnya.
Hukum Newton 1
Apabila pengurangan atau penjumlahan gaya yang ada pada benda sama dengan nol, yang semula diam maka akan tetap diam.
Begitu juga dengan benda yang tadinya bergerak lurus, maka ia akan tetap seperti itu secara beraturan. Nah. berikut ini rumus gaya Hukum Newton yang ke 1:
∑F = 0
Catatan: ∑F merupakan resultan gaya dengan satuan kilogram m/s2.
Hukum Newton 2
Setelah memahami hukum Newton 1, selanjutnya adalah memahami hukum Newton 2 yang menjelaskan bahwasanya benda bermassa (M) mengalami sebuah gaya atau resultan sebesar (F) yang mana ia akan mengalami percepatan (a) dengan arah dan gaya yang sama.
Terkait besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap M. Dari pemaparan ini, dapat ditarik kesimpulan bahwa rumus dari Hukum Newton 2 adalah:
∑F = m.a
Catatan : ∑F merupakan resultan gaya, m adalah massa benda (satuan kg) dan a adalah percepatan.
Rumus Gaya Hukum Newton 3
Hukum Newton 3 memiliki penjelasan yang sedikit berbeda dengan dua poin di atas, yaitu untuk setiap aksi akan selalu ada yang namanya reaksi, keduanya sama besar dengan arah yang berlawanan. Bisa juga dikatakan gaya yang terdapat pada dua benda sama besar dan arahnya berbeda.
Apabila benda satu memberikan gaya terhadap benda kedua, maka benda kedua ini akan membalasnya dengan arah yang berlawanan. Berdasarkan pernyataan ini, rumus Hukum Newton 3 adalah:
∑F aksi = -∑F reaksi
Jadi, rumus gaya memang dibagi menjadi tiga hukum Newton yang masing-masing pengertiannya tidak jauh berbeda. Selanjutnya adalah membahas macam-macam gaya, apa saja ya kira-kira?
Macam-Macam Gaya
Seperti yang sudah dijelaskan di atas bahwasanya gaya adalah sebuah tarikan atau dorongan antara dua benda yang saling berlawanan arah. Gaya juga dibagi menjadi dua yaitu sentuh dan tak sentuh, berikut ini penjelasannya:
Gaya Sentuh
Pertama adalah gaya sentuh yaitu gaya yang bekerja menggunakan sentuhan. Dalam artian, baru menghasilkan efek ketika ada sentuhan antara satu benda dengan yang lainnya. Apabila tidak ada, tidak akan ada efek apapun.
Dengan kata lain, gaya akan muncul ketika dua benda saling bersentuhan dengan salah satunya menjadi sumber gaya. Contoh sederhananya adalah seseorang yang hendak memindahkan kursi, maka ia harus menyentuh benda itu dulu agar bisa sampai ke tempat tujuan.
Gaya Tak Sentuh
Sesuai dengan namanya, jenis yang kedua ini bisa bekerja tanpa adanya sentuhan. Dalam artian efek dari gaya yang dikeluarkan dari sumber tetap bisa dirasakan oleh benda yang lainnya, walaupun tidak saling menyentuh. Contoh yang paling sering ditemukan adalah gaya gravitasi dan magnet.
Sedangkan berdasarkan bentuknya, gaya ini dibagi menjadi 7 macam dengan rincian sebagai berikut:
Gaya Gravitasi
Gaya gravitasi memang sudah tidak asing lagi ditelinga. Pengertiannya adalah gaya yang diperlukan untuk menarik benda lain ke bawah. Bumi memiliki gravitasi yang cukup tinggi, ketika seseorang melempar bola ke atas, pasti akan jatuh ke bawah.
Berbeda ketika berada di luar angkasa, karena tidak ada gaya gravitasi maka benda yang dilempar akan tetap melayang bebas.
Gaya Magnet
Kedua adalah gaya magnet yang disebabkan oleh magnet dengan dua kutub yaitu utara dan selatan. Bentuknya sangat beragam ada yang jarum, silinder, batang, huruf U, lingkaran dan masih banyak lagi yang lainnya.
Gaya Otot
Semua makhluk hidup pasti memiliki otot dan menciptakan sebuah gaya. Adanya koordinasi yang seimbang antara rangka tubuh dengan struktur otot. Gaya ini masuk kedalam kategori tak sentuh.
Coba saja lihat seorang atlet angkat beban, otot di dalam tubuhnya akan terus berkoordinasi sehingga bisa menggerakkan tangan untuk mengangkat benda.
Gaya Pegas
Sesuai dengan namanya yaitu gaya yang dihasilkan oleh sebuah pegas yang bersifat elastis. Gaya ini muncul karena pegas adalah benda yang dapat merenggang, merapat dan setelah gaya terjadi maka akan kembali ke bentuk semula. Salah satu kegiatan yang melibatkan gaya pegas adalah tarikan anak panah dari busurnya.
Gaya Gesek
Gaya gesek masuk ke dalam kategori sentuh karena dua permukaan benda akan saling terhubung dengan arah yang berlawanan. Nah, untuk besar kecilnya gaya, ditentukan oleh halus atau kasarnya permukaan benda.
Apabila permukaannya halus, maka semakin kecil gaya yang akan muncul. Sebaliknya, semakin kasar permukaan, maka semakin besar pula gaya gesek yang dihasilkannya.
Gaya gesek dibagi menjadi dua yaitu gaya statis dan kinetis. Statis bekerja saat benda diam hingga akan bergerak, sedangkan gaya kinetis adalah gaya yang bekerja ketika bergerak.
Gaya Mesin
Gaya ini dihasilkan dari kinerja mesin. Contohnya adalah kendaraan motor, mobil dan peralatan elektronik. Gaya ini dinilai sangat efektif dalam memudahkan pekerjaan manusia.
Gaya Listrik
Terakhir adalah gaya listrik yang dihasilkan oleh benda-benda yang bermuatan listrik dalam medan. Contohnya adalah kipas angin, yang mengubah dari energi listrik menjadi gerak.
Selain itu, ada juga yang dinamakan gaya listrik statis, yaitu kekuatan yang dimiliki oleh sebuah benda untuk menarik benda lain yang ada di sekelilingnya.
Bagaimana apakah sudah memahami macam dan jenis gaya yang dibedakan berdasarkan bentuknya?
Alat Ukur yang Digunakan
Alat yang digunakan untuk mengukur gaya adalah dinamometer atau yang dikenal dengan neraca pegas. Prinsip kerja alat ini mengikuti hukum Hooke yang mana keelastisan menyebabkan adanya getaran yang harmonis, berbanding lurus, dan saling berlawanan dengan arah simpangan.
Neraca pegas ini dilengkapi dengan skala yang akan menunjukkan angka dari besarnya gaya yang dikeluarkan sebuah benda. Cara kerjanya adalah beban akan digantungkan di ujung bawah pegas secara vertikal, kemudian akan memanjang dan besaran gaya akan muncul pada layar,
Contoh Soal dan Cara Menghitungnya
Nah, agar penjelasan di atas lebih mudah dipahami, kamu bisa melihat beberapa contoh soal di bawah ini lengkap dengan cara menghitungnya:
1.Rima sedang mendorong benda dengan gaya sejumlah 80 N. Benda tersebut bergerak dengan kecepatan tertentu, apabila massa diketahui 8 kg, maka berapa percepatannya?
Pembahasan:
Diketahui: F = 80 N dan m = 8 kg.
Ditanya= berapa besar a (percepatan)?
Jawaban :
a = ∑F /m
a = 80N/8kg
a = 10 m/s2
Jadi, dapat disimpulkan bahwa percepatan benda tersebut adalah 10 m/s2.
2. Diketahui terdapat dua buah gaya yaitu F1 = 70 N dan F2 = 30 N yang mana keduanya sedang bekerja di alam satu benda yang mengarah ke kanan. Pertanyaannya, carilah resultan dari kedua benda tersebut!
Jawaban:
Diketahui = ∑F1 = 70 N dan ∑F2 = 30 N.
Ditanya: berapa R?
Jawab: R= ∑F1 + ∑F2 = 100N.
3. Sebuah resultan dari gaya diketahui sebesar 30 N yang bekerja pada sebuah benda dengan massa 6 kg. Berapa percepatan yang dialami benda tersebut?
Jawaban:
Diketahui: ∑F = 30 N dan m = 6kg.
Ditanyakan: berapa a?
Jawaban:
a = ∑F/m
= 30/6
= 5 m/s2.
Jadi percepatan yang dialami oleh benda tersebut sebesar 5 m/s2.
4. Diketahui bahwa dua buah gaya sebesar 5 N, satu mengarah ke timur dan lainnya ke barat. Berapa resultan dari kedua gaya tersebut?
Jawaban:
Mengingat bahwa kedua gaya tersebut berlawanan arah, maka ditentukan sebagai berikut:
∑F = F2 – F1
= 5 N – 5 N
= 0 N
Kesimpulan dari penjelasan di atas bahwa gaya adalah tarikan atau dorongan terhadap satu benda dengan yang lainnya. Gaya dibagi menjadi beberapa macam yang sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari.
Untuk mengetahui besarannya terdapat rumus dan alat yang bisa digunakan. Sekarang, coba cari gaya apa yang paling sering kamu temui?
Klik dan dapatkan info kost di dekatmu:
Kost Denpasar Bali Harga Murah