8 Jan 2012

Gaya dan Hukum Newton

PENGERTIAN GAYA

Gaya adalah suatu dorongan atau tarikan. Gaya dapat mengakibatkan perubahan – perubahan sebagai berikut :
1) benda diam menjadi bergerak
2) benda bergerak menjadi diam
3) bentuk dan ukuran benda berubah
4) arah gerak benda berubah
Macam – macam Gaya
Berdasarkan penyebabnya, gaya dikelompokkan
sebagai berikut :
(1) gaya mesin, yaitu gaya yang berasal dari mesin
(2) gaya magnet, yaitu gaya yang berasal dari magnet
(3) gaya gravitasi, gaya tarik yang diakibatkan oleh bumi
(4) gaya pegas, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh pegas
(5) gaya listrik, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik
Berdasarkan sifatnya, gaya dikelompokkan menjadi :
(1) gaya sentuh, yaitu gaya yang timbul karena titik kerja gaya, langsung bersentuhan dengan benda.
(2) gaya tak sentuh, yaitu gaya yang timbul walaupun titik kerja gaya tidak bersentuhan dengan benda.
Menggambar Gaya
Gaya merupakan besaran vektor ( memiliki nilai dan arah). Oleh karena itu, gaya dapat digambarkan dengan menggunakan diagram vektor .


GABUNGAN ( RESULTAN ) GAYA
Resultan gaya (R), yaitu penjumlahan beberapa gaya yang bekerja segaris. Sehingga secara matematis ditulis :
Untuk memudahkan perhitungan maka, gaya yang berarah kekanan atau keatas diberi tanda positif (+), dan gaya yang berarah kekiri maupun kebawah diberi tanda negatif (-)


Gaya – gaya Searah
Perhatikan gambar berikut :
Maka Nilai R = F1 + F2 = ( 2 + 6 ) N = 8 N
Gaya – gaya Yang Berlawanan Arah
Perhatikan gambar berikut :


Maka nilai R = F1 + F2 = ( -4 + 16 ) N = 12 N
Gaya-gaya Yang membentuk Sudut 90o ( Siku-siku )
Perhatikan berikut :
F1 = 4 N Fr



F2 = 3 N
Fr = √ F1 2 + F2 2 = √ 42 + 32 = √ 25 = 5 N
Arahnya menuju ke arah 450 , di tengah-tengah dari kedua gaya yang bekerja tersebut
Kedudukan yang Seimbang
Dua buah gaya dikatakan seimbang apabila kedua gaya itu sama besar, berlawanan arah, dan terletak satu garis. Resultan gaya – gaya yang seimbang R = 0.
Apabila suatu benda dalam keadaan seimbang (R= 0), maka benda tidak mengalami perubahan gerak sehingga :
(1) benda yang dalam keadaan diam akan tetap diam
(2) benda yang mengalami GLB akan tetap mengalami GLB.
HUKUM NEWTON
Newton merupakan ilmuwan Inggris yang mendalami Dinamika, yaitu cabang fisika yang mempelajari tentang gerak. Newton mengemukakan tiga hukum tentang gerak :
Hukum I Newton
Hukum Kelembaman ( F = 0 )
“ Suatu benda yang diam akan tetap diam, dan suatu benda yang sedang bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan, kecuali bila ada gaya luar yang bekerja pada benda itu“.
Hukum II Newton
“ Massa benda dipengaruhi oleh gaya luar yang berbanding terbalik dengan percepatan gerak benda tersebut“
Secara matematis ditulis :


dengan : F = gaya luar ( N atau kg ms-2 )
m = massa benda (kg)
a = percepatan benda (ms-2)
Hukum III Newton
Hukum aksi reaksi
“ Suatu benda mendapatkan gaya dikarenakan berinteraksi dengan benda yang lain“

aksi = - F reaksi
Secara matematis ditulis :
tanda (-) menunjukkan arah gaya yang berlawanan .
GAYA GESEKAN
Gaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat persentuhan langsung antara dua permukaan benda dengan arah berlawanan terhadap kecenderungan arah gerak benda.
dengan Fg = gaya gesekan
Besar gaya gesekan tergantung pada kekasaran permukaan sentuh. Semakin kasar permukaan, maka semakin besar gaya gesekan yang timbul.
Cara memperkecil gaya gesekan :
(1) memperlicin permukaan, misal dengan pemberian minyak pelumas atau mengampelas permukaan.
(2) memisahkan kedua permukaan yang bersentuhan dengan udara, misal kapal laut yang bagian dasarnya berupa pelampung yang diisi udara.
(3) meletakkan benda di atas roda – roda, sehingga benda lebih mudah bergerak.
Gaya Gesekan yang Merugikan
Contoh gaya gesekan yang merugikan :
(1) gaya gesekan pada mesin mobil dan kopling menimbulkan panas yang berlebihan sehingga mesin mobil cepat rusak karena aus.
(2) gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan mengakibatkan ban mobil cepat aus dan tipis.
(3) gaya gesekan antara angin dengan mobil dapat menghambat gerakan mobil.
GAYA BERAT / BERAT BENDA
Berat benda adalah pengaruh gaya tarik bumi yang bekerja pada benda tersebut. Sehingga W = m g.
dengan :
W = berat benda ( N )
m = massa benda yaitu ukuran banyaknya
zat yang terkandung pada benda (kg)
g = percepatan gravitasi bumi ( g = 9,8 ms-2)

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar