Sunday 5 February 2017

[Materi] Jenis-Jenis Gaya

1. Gaya Otot
Gaya otot adalah gaya yang dihasilkan dari kerja otot mahluk hidup. Contohnya, kuda yang menarik pedati, pekerja yang memanggul barang, mengangkat besi, mendorong mobil, dll.
Gambar 1. Seorang lifter (atlet angkat besi) sedang menggunakan gaya otot.
(Sumber: www.pinterest.com)

2. Gaya Gravitasi
Gaya gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua benda yang mempunyai massa. Semakin besar massa benda tersebut, maka semakin besar gaya gravitasinya. Hal ini menjelaskan mengapa ketika kita melemparkan apel ke atas, maka apel tersebut jatuh kembali ke permukaan bumi. Hal tersebut terjadi karena gaya gravitasi bumi sangat besar sehingga bisa menarik apel.

Dari gaya gravitasi ini kita jadi bisa menentukan percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi (g) adalah percepatan suatu benda akibat adanya gaya gravitasi. Percepatan gravitasi bisa dikatakan sebagai identitas planet-planet, dikarenakan gaya gravitasi setiap planet berbeda-beda, tergantung dari massa dan jari-jari planet tersebut. Misalnya untuk bumi, bumi yang memiliki massa 5,97×1024 kg dan jari-jari 6.371 km memiliki percepatan gravitasi (g)  rata-rata sebesar 9,81 m/s2, untuk memudahkan dalam perhitungan kadang digunakan angka 10 m/s2. Percepatan gravitasi (g) ekuivalen dengan percepatan atau akselerasi (a).
Gambar 2. Penggambaran gaya gravitasi.

3. Gaya Elektromagnetik
Gaya elektromagnetik adalah gaya yang diakibatkan oleh medan elektromagnetik terhadap benda-benda yang bermuatan listrik. Contohnya adalah gaya tarik menarik pada magnet yang berbeda muatannya. Kutub utara suatu magnet (+), jika didekatkan dengan kutub selatan (-) dari magnet lain maka akan saling tarik menarik.


Gambar 3 (Kiri) Gaya elektromagnetik menyebabkan magnet yang sama kutubnya saling tolak menolak, dan yang berbeda kutubnya saling tarik-menarik. (Kanan) Pengaruh gaya gravitasi bumi terhadap bulan, apel dan manusia. Hal ini juga menjelaskan mengapa air laut tidak pernah tumpah.

4. Gaya Gesek
Gaya gesek adalah gaya yang arahnya berlawanan dengan arah gerak benda. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Gaya gesek bisa terjadi pada benda padat, cair dan gas. Gaya gesek ada yang bermanfaat dan ada juga yang tidak bermanfaat. Akan tetapi, tanpa adanya gaya gesek manusia tidak akan bisa bergerak untuk berpindah tepat, karena langkah kaki kita akan licin tergelincir di lantai.
Gaya gesek dikelompokkan ke dalam dua jenis, yaitu:

a) Gaya gesek statis yaitu gaya gesek yang bekerja saat benda dalam keadaan diam. Jika gaya yang diberikan pada sebuah benda lebih kecil atau sama dengan gaya gesek statisnya, maka benda tersebut akan diam, sedangkan apabila benda diberikan gaya melebihi gaya gesek statisnya maka benda akan bergerak.

b) Gaya gesek kinetis yaitu gaya gesekan yang bekerja pada benda ketika benda sudah bergerak. Nilai gaya gesek kinetis selalu lebih kecil dari gaya gesek statis.
Gambar 4. Gaya gesek bekerja berlawanan arah dengan arag gerak benda.

5. Gaya Pegas
Gaya pegas adalah gaya lenting suatu pegas atau benda elastis lainnya untuk kembali ke bentuknya semula. Contohnya ada pada shockbreaker (sejenis pegas) kendaraan. Ketika kamu amati motor di jalanan, kamu akan melihat jika shocbreaker  motor akan berayun untuk meredam guncangan yang terjadi ketika motor melewati jalan yang berlubang atau rusak, lalu jika jalanan kembali mulus maka shocbreaker motor tersebut akan kembali ke bentuknya semula.

6. Gaya Sentripetal dan Sentrifugal 
Gaya sentripetal adalah gaya yang membuat benda untuk bergerak melingkar, yang bekerja ke arah pusat lingkaran. Istilah sentripetal berasal dari kata bahasa latin centrum yang berati “pusat” dan petere yang artinya "menuju arah", jadi secara bahasa gaya sentripetal artinya menuju arah pusat lingkaran. Sedangkan gaya sentrifugal adalah gaya semu (yang sebenarnya tidak pernah ada) yang bekerja menjauhi pusat lingkaran dengan besar gaya yang sama dengan gaya sentripental, sehingga menghasilkan nilai 0 (nol). Contoh dari gaya sentrifugal dan sentripental terjadi pada saat mobil menikung dan pada saat kita memutar bandul yang terikat tali.


Gambar 5 (Kiri) Gaya pegas pada ketapel. (Kanan) Gambaran arah gaya sentripental yang bekerja ke arah pusat lingkaran dan gaya “semu” sentrifugal yang bekerja ke luar pusat lingkaran.
(Sumber: (a) www.saddlespace.org/bettinom/mr.bettinosscienceclass/cms_page/view/20916467
(b) anonim, dengan perubahan seperlunya)

7. Gaya Berat
Dalam fisika, gaya berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada massa suatu benda. Berat berasal dari kata weight (bahasa inggris), yang artinya berat.  Orang kadang gagal membedakan antara massa dan berat. Rumus untuk berat:
w = mg
Keterangan:
w : berat (N)
m : massa (kg)
g : percepatan gravitasi (m/s2)

Massa dan berat adalah dua hal yang berbeda. Massa menunjukkan jumlah partikel yang dikandung suatu benda. Massa benda sifatnya tetap di mana-mana, namun berat sebuah benda akan berubah-ubah sesuai dengan besarnya percepatan gravitasi di tempat tersebut. Sebagai contoh, sebuah benda bermassa 10 kilogram, akan tetap mempunyai massa 10 kilogram di bumi maupun di bulan, namun di bumi benda tersebut akan mempunyai berat 98 Newton, sedangkan di bulan, benda tersebut akan mempunyai berat 16,3 Newton saja.

Oleh karena itu, jika temanmu mengatakan berat badan dia 58 kg itu tidaklah tepat. Dalam fisika, penggunaan “berat badan” tidaklah tepat, seharusnya “massa badan”. Ingat massa itu satuannya kilogram, sedangkan berat itu satuannya Newton. Tapi untuk tujuan praktis dan kebiasaan, penggunaan kata berat untuk merujuk ke kata massa bisa dimaklumi.

8. Gaya Tegangan Tali
Gaya tegangan tali adalah gaya yang bekerja melalui tali, kabel maupun kawat. Pada gaya tegang tali berlaku hukum III Newton, yaitu hukum aksi-reaksi (akan kamu pelajari di sub bab hukum Newton). Perhatikan Gambar 1.7. bagian (a), pada gambar tersebut tampak bila gaya gravitasi menghasilkan gaya tarik ke arah bawah terhadap massa yang dinamakan gaya berat. Gaya berat ini menghasilkan gaya tegangan tali yaitu T, yang arahnya berlawanan dengan T’ tetapi nilai gayanya sama sehingga besar gaya dalam keadaan setimbang.

9. Gaya Normal
Gaya normal adalah besarnya gaya yang dibutuhkan untuk menyeimbangkan gaya gravitasi dalam berbagai posisi. Arah gaya normal selalu tegak lurus dengan permukaan sentuh benda dan besarnya selalu sama dengan gaya gravitasi, sehingga menyeimbangkan gaya yang diberikan gaya gravitasi. Tegak lurus artinya selalu membentuk sudut 90o dengan permukaan benda. Tanpa gaya normal kita akan sulit menjelaskan bagaimana suatu benda yang disimpan di atas meja tidak terus bergerak ke bawah menembus meja karena adanya gaya gravitasi, tapi dengan adanya gaya normal kita bisa menjelaskan kenapa benda yang disimpan di atas meja bisa tetap diam di posisinya tanpa terus tertarik ke pusat bumi.

Gambar 6. (Kiri) Gaya tegangan tali yang disimbolkan dengan T dan T’, besarnya kedua gaya sama tetapi arahnya berlawanan. (Tengah & Kanan) Gambaran arah gaya normal yang selalu tegak lurus dengan permukaan sentuh benda.
loading...
loading...

0 komentar: